河北省邯郸市武安西寺庄乡中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

河北省邯郸市武安西寺庄乡中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选题）如图所示，匀强电场场强大小为E，方向与水平方向夹角为θ（θ≠45°），场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点．当小球静止时，细线恰好水平．现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点，小球电荷量不变，则在此过程中（）

A．外力所做的功为mgLcotθB．带电小球的电势能增加qEL（sinθ+cosθ）C．带电小球的电势能增加2mgLcotθD．外力所做的共为mgLtanθ参考答案：AB【考点】动能定理的应用；电势能．【分析】对小球进行受力分析可知，小球受重力、电场力及绳子的拉力而处于平衡；由共点力的平衡可求得电场力的大小；由功的计算公式可求得小球运动中电场力所做的功；则由电场力做功与电势能的关系可求得电势能的变化；再由动能定理可求得外力所做的功．【解答】解：小球在水平位置静止，由共点力的平衡可知，F电sinθ=mg，则F电=；小球从最初始位置移到最低点时，电场力所做的功W电=﹣EqL（cosθ+sinθ），因电场力做负功，故电势能增加，故B正确，C错误；由动能定理可知，W外+W电+WG=0；W外=﹣（W电+WG）=EqL（cosθ+sinθ）﹣mgL=mgLcotθ；故A正确，D错误；故选AB．2.有两个大小均为6N的共点力，它们合力的大小不可能为（）A．0 B．6N C．12N D．15N参考答案：D解：两力合成时，合力范围为：|F1﹣F2|≤F≤F1+F2；故0N≤F≤12N；所以不可能的是15N，即D选项．本题选择不可能的，故选：D．3.（多选题）如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块．今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）A．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C．小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量不守恒D．若小球能从C点离开半圆槽，则其一定会做竖直上抛运动参考答案：BC【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】系统所受合外力为零时系统动量守恒，根据系统所受外力情况判断系统动量是否守恒；物体具有竖直向上的初速度、在运动过程中只受重力作用时做竖直上抛运动，根据球的初速度情况判断球的运动性质．【解答】解：A、小球在槽内运动的全过程中，系统在水平方向所受合外力不为零，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒，故A错误，B正确；C、小球在槽内运动的全过程中，墙壁对系统有水平向右的作用力，系统在水平方向所受合外力不为零，小球、半圆槽、物块在水平方向动量不守恒，故C正确；D、小球离从C点离开半圆槽时具有水平向右与竖直向上的速度，小球的速度斜向右上方，小球不做竖直上抛运动，故D错误；故选：BC．4.有一长直螺线管通有正弦交流电，当电子沿螺线管轴线射入后，若不计电子重力，则电子的运动情况是A．变速直线运动

B．匀速直线运动C．匀速圆周运动

D．沿轴线振动参考答案：B5.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图6－1－21甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是()甲

乙A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D端（O端固定），当D端达到E处时，.然后保持A的读数不变，角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，则角

_________（选填：增大、保持不变或减小），B弹簧秤的拉力大小

。（选填：增大、保持不变或减小）.参考答案：7.一辆汽车在平直公路上以10m/s的速度行驶，由于前方有障碍物，司机发现后立即刹车，刹车加速度大小为2m/s2，则汽车经3s时的速度大小为

m/s；经10s时的位移大小是m．参考答案：4m/s；25m【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】汽车刹车后的运动可以看成是匀减速直线运动．已知初速度和加速度，求几秒后通过的位移可以运用匀变速直线运动的公式．要注意汽车刹车是一项实际运动．一段时间后汽车就停止运动，所以要判断汽车从刹车到停止所需的时间，根据这个时间来运用公式．【解答】解：汽车刹车后做匀减速直线运动，设刹车时间为t，则t===5s因为3s＜5s所以汽车经3s时的速度大小为：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因为10s＞5s故汽车在5s末就停止运动，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案为：4m/s；25m8.激光在真空中传播速度为c，进入某种均匀介质时，传播速度变为真空中的，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的__________倍；某激光光源的发光功率为P，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10%，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，若已知单个光子能量为E0，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为__________。

参考答案：，

9.一个电流表的内阻Rg=36Ω,满偏电流Ig=10mA，将它改装成较大量程的电流表，测得改装后电流表得内阻是0.36Ω，则改装后电流表的量程为

A，并联的分流电阻为

Ω。参考答案：1

0.364略10.26．一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动直到停止。从汽车开始运动起计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度。根据表中的数据通过分析、计算可以得出，汽车加速运动经历的时间为

s，汽车全程通过的位移为

m。时刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0参考答案：4.0

9611.4．在图示的复杂网络中，所有电源的电动势均为E0，所有电阻器的电阻值均为R0，所有电容器的电容均为C0，则图示电容器A极板上的电荷量为

。参考答案：．（5分）12.（6分）物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经4s滑回原处时速度的大小仍为5m/s，则物体的速度变化为

m/s，加速度为

m/s2．（规定初速度方向为正方向）。参考答案：

－10；－2.513.如图13所示，S为波源，其频率为100Hz，所产生的简谐横波沿直线同时向左、右传播，波M48Qm/s，该波的波长为______；m.P、Q是波传播途径中的两点，巳知SP=4.2m,SQ=1.4m,则当S经过平衡位置并向上运动时，P在_______，Q在______(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。15.（09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求①说明光能从MN平面上射出的理由?

②能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光线c将垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

则r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束宽度应是

（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.三只灯泡、和的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V，它们的额定电流都为0.3A。电源的电动势和内阻如图所示。若将它们连接成图甲和图乙所示的电路，且灯都正常发光。试求：（1）图甲电路的电阻消耗的电功率为多少？（2）通过计算说明哪个电路更节能。参考答案：【知识点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．J2J3【答案解析】（1）0.045W（2）图2电路比图1电路节能．解析：（1）由题意，在图1电路中：

灯泡正常发光，其电流均为额定电流，则电路的总电流

I=I1+I2+I3=0.9A

路端电压U=E-Ir=3-0.9×0.5=2.55V

R2的电压U2=U-U3=2.55V-2.5V=0.05V

电阻R2消耗功率P2=U2I=0.045W

（2）图1电源的总功率

P总=EI=3×0.9W=2.7W

图2电源的总功率

P′总=E′I′=6×0.3W=1.8W

由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P′总＜P总

所以，图2电路比图1电路节能．【思路点拨】用电器在额定电压下正常工作，其电流为额定电流．根据串、并联电路电流关系及功率公式即可解答本题．本题是常规题，搞懂用电器正常工作时电压为额定电压，电流为额定电流是解答本题的关键．17.（22分）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场的磁感应强度B＝0.500T，MN是磁场的左边

（1）写出上述过程中的衰变方程（衰变方程中必须写出粒子x的具体符号）；

（2）求该镭核在衰变为氡核和x粒子时释放的能量。

（保留三位有效数字，取1u＝1.66×10-27kg，电子电荷量e＝1.60×10-19C）参考答案：解析：（5分）

（2）根据题意可知α粒子在磁场中做圆运动的半径R＝1.00m，设α粒子的速度为v，带电量为q，质量为m，则有：（2分）

（2分）

（2分）

镭核衰变满足动量守恒，设氡核的质量为M，速度为V，有：

（3分）

（2分）

镭核衰变时释放的能量：

（4分）

（2分）18.如图所示,质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=10kg的木箱A放在木板B上,一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°,已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4,重力加速度g取10m/s2,现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出,(sin37°=0.6,cos37°=