2021-2022学年广西壮族自治区南宁市岑溪中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年广西壮族自治区南宁市岑溪中学高三物理下学期期末试题含解析一、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）如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面以某一速度匀速从A运动到B的过程中，下列说法正确的是（）A．以较大速度运动时比以较小速度运动时F做的功多B．以较大速度运动时与以较小速度运动时F做的功一样多C．以较大速度运动时比以较小速度运动时F的功率大D．以较大速度运动时与以较小速度运动时F的功率一样大参考答案：考点：功的计算．专题：功的计算专题．分析：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，力学里就说这个力做了功．解答：解：A、用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中，拉力方向的位移为L，故拉力的功为：W=FL，与速度大小无关，A错误B正确；C、功率是P=FV，所以以较大速度运动时比以较小速度运动时F的功率大，C正确D错误故选：BC点评：某个力的功等于这个力与力方向上的位移的乘积，与物体的运动状态和是否受到其他力无关．2.轻绳一端系在质量为M＝30kg的物体A上，另一端系在一个质量为m＝2kg套在粗糙竖直杆MN的圆环上。现用水平力F拉住绳子上一点，使物体A从如图所示实线位置O缓慢下降到虚线位置O/、θ＝530时，圆环恰好要下滑，则杆与环间动摩擦因数μ为（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

A．μ=0.2

B．μ=0.4C．μ=0.6

D．μ=0.8参考答案：D3.（单选题）假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度为36000km，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（

）A．4次

B．6次C．7次

D．8次参考答案：C4.（单选）如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑，底部A有带电小球的试管。在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口飞出，则（

） A．小球带负电 B．小球离开管口前运动的轨迹是一条直线 C．洛伦兹力对小球做正功 D．拉力F应逐渐增大参考答案：D5.(单选)物体甲的速度与时间图象和物体乙的位移与时间图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是A．甲在整个t=4s时间内有来回运动，它通过的总路程为12mB．甲在整个t=4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为6mC．乙在整个t=4s时间内有来回运动，它通过的总路程为12mD．乙在整个t=4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为6m参考答案：D甲物体做的匀变速直线运动，运动方向发生变化，通过“面积”和位移大小相等的关系可知，位移大小为零，路程等于两个三角形面积之和，所以路程为6m。乙物体最的是匀速直线运动，是从参考点的一侧运动到参考点的另一侧，其位移为6m。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(4分)在一个边长为a的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B的匀强磁强,一质量为

m、电荷量为q的带电粒子从BC边的中点垂直BC方向射入磁场中,如图所示,为使该粒子能从AB边(或AC边)射出,则带电粒子的初速度v必须大于

。参考答案：

答案：7.如图为氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时，可能发出

个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为

eV，若用此光照射到逸出功为3.06eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为

V。参考答案：10,

13.06,

108.（1）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0，当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为

。当照射光的频率继续增大时，则逸出功

（填“增大”“减小”或“不变”）（2）如图所示，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界。在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A，内装放射物质（镭）,发生α衰变生成新核Rn（氡）。放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的α粒子，此时接收器位置距直线OA的距离为1.0m。①试写出Ra的衰变方程；②求衰变后Rn（氡）的速率.（质子、中子的质量为1.6×10-27kg，电子电量e=1.6×10-19C）参考答案：（1）hv0

（2分）

不变

（2分）（2）①

②对α粒子

动量守恒得

9.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C’。重力加速度为g。实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h；③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；

④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s。（1）、用实验中的测量量表示：（I）物块Q到达B点时的动能EKB=

；（II）物块Q到达C点时的动能Ekc=

；（III）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=

；（IV）物块Q与平板P之间的动摩擦因数u=

。（2）、回答下列问题：（I）实验步骤④⑤的目的是

。（II）已知实验测得的u值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是

。（写出一个可能的原因即可）。参考答案：10.如图所示，AB、BC、CA三根等长带电棒绝缘相连成正三角形，每根棒上电荷均匀分布，AB、BC带电均为+q，CA带电为-q，P点为正三角形中心，P、Q两点关于AC边对称。现测得P、Q两点的电场强度大小分别为E1和E2，若撤去CA棒，则P、Q两点的电场强度大小分别为EP=__________，EQ=__________。参考答案：，（写成也给分）11.如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω．电键S断开时，R2的功率为4W，电源的输出功率为4.75W，则电流表的读数为0.5A；电键S接通后，电流表的读数为2A．则R3=Ω．参考答案：【考点】：闭合电路的欧姆定律．【专题】：恒定电流专题．【分析】：电键S断开时，由电源的输出功率与R2的功率之差得到R1的功率，由公式P1=I2R1求出通过R1的电流，即可得到R2的电流．设出R3的阻值，由串联并联电路求得I的表达式进而求得R3．：解：电键S断开时，由P出﹣P2=I2R1得：电路中电流I===0.5A

则R2===16Ω接通电键S后，设电路中电流为I′：I′1=2A，

I′1=

代入数据可得：R3=故答案为：0.5

12.模块选做题（模块3－5试题）⑴（4分）某考古队发现一古生物骸骨，考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年。该生物死亡时距今约

年。参考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：该核剩下1/4，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约2×5730年=11460年。13.某兴趣小组用如题1图所示装置验证动能定理．（1）有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：A．电磁打点计时器B．电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择_______（选填“A”或“B”）．（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动．看法正确的同学是_____（选填“甲”或“乙”）．（3）消除摩擦力影响后，在砝码盘中加入砝码．接通打点计时器电源，松开小车，小车运动．纸带被打出一系列点，其中的一段如题2图所示．图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A点的速度vA=______m/s．（4）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L．小车动能的变化量可用ΔEk=算出．砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中，小车的质量应______（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出．多次测量，若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理．参考答案：

(1).B

(2).乙

(3).0.31（0.30~0.33都算对）

(4).远大于【详解】(1)为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选电火花打点计时器即B；(2)当小车开始运动时有小车与木板间的摩擦为最大静摩擦力，由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力，所以甲同学的看法错误，乙同学的看法正确；(3)由图可知，相邻两点间的距离约为0.62cm，打点时间间隔为0.02s，所以速度为；(4)对小车由牛顿第二定律有：，对砝码盘由牛顿第二定律有：联立解得：，当时有：，所以应满足：。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块（如一把米尺）做成摆（这种摆被称为复摆），如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示。甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关。乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2。丙同学猜想：复摆的摆长应该大于L/2。理由是：若OC段看成细线，线栓在C处，C点以下部分的中心离O点的距离显然大于L/2。为了研究以上猜想是否正确，同时进行了下面的实验探索；（1）把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是

的（选填“正确”或“错误”）（2）用T0表示板长为L的复摆堪称摆长为L/2蛋白的周期计算值（），用T表示板长为L复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表：板长L/cm255080100120150周期计算值T0/s0.701.001.271.411.551.73周期测量值T/S0.811.161.471.641.802.01

由上表可知，复摆的等效摆长

L/2（选填“大于”、“小于”或“等于”）（3）为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，所选坐标如图。请在坐标纸上作出T—T0图，并根据图象中反映出的规律求出=

（保留三位有效数字，其中L等是板长为L时的等效摆长T=2π）参考答案：答案：（1）

错误

（2）

大于

（3）

图象（1分）约1.16（1分）

15.（8分）如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图。（1）在左下框中画出实验电路图（根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线），可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器（变化范围0—50Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干。

（2）如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5V，内电阻为1.5Ω，定值电阻R＝18Ω，则接入_____（选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些。

（3）在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为____________W。

（4）若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为____________W。参考答案：答案：（1）图略，（2分）（2）甲（2分）（3）0.15（2分）（4）0.26（0.24–0.28间都给分），（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×106N/C和B1=0.1T，极板的长度l=m，间距足够大。在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径R=m。有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，已知粒子的比荷。（1）求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小；（2）在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场B1撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件。参考答案：（1）（2）（或）（1）设粒子的初速度大小为v，粒子在极板间做匀速直线运动，则设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为r，则粒子速度方向偏转了60°，则解得：（2）撤去磁场B1后，粒子在极板间做平抛运动，设在板间运动时间为t，运动的加速度为a，飞出电场时竖直方向的速度为vy，速度的偏转角为θ，则对平抛运动、、解得：，即θ=30°设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时，圆心O离极板右边缘的水平距离为d，如图所示，则解得：m，所以m（或m）17.（9分）在离直立墙30米的地面向墙壁投掷皮球，皮球在高度10米处与墙壁刚好垂直碰撞。碰撞后弹回并落在离墙20米处的地面，如图所示。则墙壁所受冲量的大小为多大？已知小球质量为千克，g取10米/秒2。

参考答案：解析：皮球碰前碰后的运动均可视为平抛运动，

T=

=sV1==15m/s

V2==10m/s

（3分）以皮球为研究对象，取向左为正方向，由动量定理：

Ⅰ=mv2-m（-v1）=50N?S

（4分）由牛顿第三定律，皮球对墙壁的冲量大小也为50N?S方向向右。

（2分）18.如图所示，直角坐标