2021年广东省肇庆市封开县职业中学高三物理期末试题含解析

2021年广东省肇庆市封开县职业中学高三物理期末试题含解析一、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.如图甲所示，一个带正电的物体m,由静止开始从斜面上A点滑下,滑到水平面BC上的D点停下来,已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数相同，不计物体经过B处时的机械能损失。现在ABC所在空间加上竖直向下的匀强电场，再次让物体m由A点静止开始下滑，结果物体在水平面上的D，点停下来，如图乙所示，则一下说法正确的是（

）A．D，点一定在D点左侧

B．D，点一定在D点右侧C．D，点一定在D点重合

D．无法确定D，点在D点左侧还是右侧参考答案：C2.（单选）质点在直线上运动，位移与时间的关系为x=8t-t2，式中x的单位是m，t的单位为s，则

(

)A．速度为零的时间为4s末B．前2内的平均速度为5m/s

C．第1s内的位移为2mD．前5s内的路程为15m参考答案：A3.（多选）如图所示，足够高的竖直墙壁M、N之间有一根水平光滑细杆，在杆上A点的左侧某位置处套有一细环，一质量为m的小球用长为L的轻质细绳系在环上，墙壁上的B点与小球等高，现让环与小球一起以速度v向右运动，环运动到A点被挡住而立即停止．已知杆上A点离墙壁N的水平距离为L，细绳能承受的最大拉力为3.5mg．不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．若v=，则小球与墙壁N的碰撞点到B点的距离为B．若v=，则小球与墙壁N的碰撞点到B点的距离为C．若v=，小球与墙壁N碰撞时的速度为D．若v=，则小球与墙壁N碰撞时的速度为参考答案：考点：向心力；平抛运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：根据牛顿第二定律，通过合力提供向心力求出绳子的拉力，判断绳子有无断裂．若绳子断裂，做平抛运动，根据平抛运动的规律求出小球与N墙壁碰撞点与B点的距离，以及碰撞时的速度．解答：解：A、C、若v=，根据牛顿第二定律得：F﹣mg=m；解得：F=mg+m=3mg＜3.5mg，绳子不断；小球与墙壁N的碰撞点到N点的距离为：h==，故小球与墙壁N的碰撞点到B点的距离为L﹣=；根据动能定理，有：﹣mg（）=﹣解得：vN=；故A正确，C正确；B、D、若v=，根据牛顿第二定律得：F﹣mg=m；解得：F=mg+m=4mg＞3.5mg，绳子断裂，做平抛运动，在水平方向上的运动时间为：t=则竖直方向上的位移为：y=gt2=，则碰撞点与B点的距离为，竖直方向上的分速度为：vy=gt=则合速度为：v合==，故B错误，D正确；故选：ACD．点评：解决本题的关键知道向心力的来源，要运用牛顿第二定律结合平抛运动的知识进行求解．4.电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为（

）参考答案：B解析：由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知，磁通量为零时感应电流最大，磁通量最大时感应电流为零，选项B正确。5.（单选）如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力。下列说法中正确的是A．粒子a带负电，粒子b、c带正电B．射入磁场时粒子a的速率最小C．射出磁场时粒子b的动能最小D．粒子c在磁场中运动的时间最长参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点。若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为____________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为____________J。参考答案：60；28

7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻波刚好传播到x＝6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s。请回答下列问题：①从图示时刻起再经过________s，质点B第一次处于波峰；②写出从图示时刻起质点A的振动方程为________cm。参考答案：①0.5②①B点离x=0处波峰的距离为△x=24m，当图示时刻x=0处波峰传到质点B第一次处于波峰，则经过时间为②波的周期为，图示时刻，A点经过平衡向下运动，则从图示时刻起质点A的振动方程为8.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得x1=7.68cm，x3=12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：9.72,

9.84(填对1个空3分,2个空5分)由，可得答案。

9.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：_4:1___；__

1:16__10.(9分)热力学第二定律常见的表述有两种。第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。图10（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图10（b）。根据你的理解，热力学第二定律的实质是_________________________。参考答案：答案：示意图如下。热力学第二定律的实质是：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。

11.2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：

；

．参考答案：相对论；光的量子性12.某学生兴趣小组通过实验，探究相同厚度的普通均匀条形玻璃片的振动频率f与其长度l的关系，得到了如下表所示的实验数据，由表中数据可知，振动频率f随玻璃片长度l的变化而__________（选填“均匀”或“不均匀”）变化；振动频率f与玻璃片的长度l的关系为_____________（比例系数用表示）。比例系数k的大小为_____________（若k有单位，请按国际单位制带上其单位），k可能与__________________有关（至少写出一项）。

音符C调频率f（Hz）玻璃片长度l（mm）低音区539229064402747494258中音区1523251258723736592244698217578420568801947988183高音区

104617811741681318158参考答案：不均匀；。33Hz·m2，玻璃的密度，硬度等（答出一个就给分）。13.（6分）某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为___________。参考答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（13分）某实验小组要描绘一个标有“3.8V，1W”的小灯珠RL的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A．电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ）B．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）

C．电流表A1（量程250mA，内阻约为2Ω）D．电流表A2（量程500mA，内阻约为1Ω）

E．滑动变阻器R1（阻值0~10Ω）

F．滑动变阻器R2（阻值0~200Ω）（1）为了使调节方便，测量的准确度较高，应选用电流表为

；滑动变阻器为

．（填写仪器符号）（2）要求实验中小灯珠电压从零逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小．请你为该实验小组设计电路图，并在图中标出器材的符号，画在下面方框中．

（3）下面曲线是该学习小组根据实验的数据在方格纸上作出该灯珠的伏安特性曲线．请求出小灯珠在电压为1.00V和2.00V时的电阻值并说明它们大小不同的原因．（结果保留2位有效数字．）（4）某小组按实验要求设计出正确电路图并正确连线后，合上电键，慢慢增大小灯珠的电压，发现刚开始时两电表均有读数，但小灯珠不会发光，请简要分析原因：_________________________________________________________________。参考答案：答案：（1）A2

(2分)；R1(1分)（2）滑动变阻器分压接法；电流表外接(4分)（3）由图可知：U1=1.00V时，I1=0.150A

U2=2.00V时，I2=0.245A(±0.002A)，

得

(2分)由于小灯珠两端的电压升高时，灯丝的温度升高，导致灯丝电阻变大，所以有：>

(2分)(4)刚开始通过小灯珠的电流很小时，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，灯丝发出的热量还不能使它的温度上升得足够高，因此它不亮.

(2分)15.（9分）如图所示装置，密闭容器Q和U型玻璃管a，竖直长玻璃管b通过橡皮管连接，玻璃管内装有水，将容器内的空气和外界隔离开。某同学利用此装置和温度计测量高山顶处的大气压强。实验步骤如下：

a．在山底处，调节竖直管b的高低位置，使得a、b管内水面相平，并在a的管上作出水面的标记A；b．记录山底处的大气压强，并测量出山底处的温度T0；c．将装置移到山顶处，调节竖直管b的高低位置，使得a管中的水面再次与标记A相平，测量b管的水面高出标记A处水面的高度h；d．认为高山顶处的大气压P=P0－ρgh，其中g为重力加速度的值ρ为水的密度。试说明上述测量步聚中漏掉或有错误的步聚，并加改正。漏掉的步骤是：

。错误的步骤是：

（填序号），应改为：

。参考答案：要增加步骤：测量山顶处的温度T1。d，山顶处的大气压强应为四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，V—T和p—T图各记录了其部分变化过程，试求：①温度为600K时气体的体积；②在V—T图象上将温度从400K升高到600K的变化过程补充完整．参考答案：17.据报道，北京首条磁悬浮列车运营线路已经完成前期准备工作，正待命开工。磁悬浮列车它的驱动系统可简化为如图12模型：固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为R，金属框置于xOy平面内，长边MN长为l，平行于y轴，宽为d的NP边平行于x轴，如图甲所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为λ，最大值为B0，即B=B0sin（2π），如图乙所示。金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。列车在驱动系统作用下沿Ox方向匀速行驶，速度为v(v<v0)。列车所受总阻力虽然很小但不能忽略。设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略。（1）可以证明，当线框宽度d=λ/2时，列车可以获得最大驱动力，求驱动力的最大值；（2）由于列车与磁场的相对运动，驱动力大小在随时间变化。写出驱动力大小随时间的变化关系式；（3）为了列车平稳运行，设计方案是在此线框前方合适位置再加一组与线框MNPQ同样的线框M'N'P'Q'，两线框间距离满足一定条件时，列车可以获得恒定的驱动力。求恒定驱动力大小及在两线框不重叠的情况下两组线框的MN与M'N'边的最小距离。参考答案：（1）为使列车获得最大驱动力，MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的位置，这会使得金属框中感应电动势最大，电流最强，也会使得金属框长边受到的安培力最大。此时线框中总的感应电动势为Em=2B0l（v0-v）相应的，根据闭合电路欧姆定律Im=

设此时现况MN边受到的安培力为Fm，根据安培力公式F=BIl