广东省阳江市茶山中学2021年高三物理期末试题含解析

广东省阳江市茶山中学2021年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.如图所示，一自耦变压器接在交流电源上，Vl、V2为理想电压表。下列说法正确的是A.若P不动，滑片F向下滑动时，V1示数不变，V2示数变小B.若P不动，滑片F向下滑动时，灯泡消耗的功率变大C.若F不动，滑片P向上滑动时，V1示数不变，V2示数变大D.若F不动，滑片P向上滑动时，灯泡消耗的功率变小参考答案：A【详解】设变压器的输入电压为U1，输出电压为U2；若P不动，滑片F向下移动时，输入电压U1不变，根据变压比公式，由于n2减小，故输出电压U2也减小；故灯泡消耗的功率减小，V2的示数也变小；故A正确，B错误；若F不动，根据变压比公式，输入电压U1不变，则输出电压U2也不变；滑片P向上滑动时，电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流增大，小灯泡中电流电压都增大，灯泡消耗的功率变大；由U=U2-UL可知电压表V2读数减小；故CD错误；故选A。2.如图所示是一种研究劈的作用的装置，托盘A固定在细杆上，细杆放在固定的圆孔中，下端有滚轮，细杆只能在竖直方向上移动，在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮，轻质劈放在两滚轮之间，劈背的宽度为a，侧面的长度为l，劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂质量为m的砝码，调整托盘上所放砝码的质量M，可以使劈在任何位置时都不发生移动．忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力，若a＝l，则M是m的几倍？(

)A．1

B．1.5

C．2

D．2.5参考答案：B3.下列说法正确的是A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力作用下不可能做曲线运动C．物体在恒力作用下可能做曲线运动D．做圆周运动的物体，合外力一定指向圆心参考答案：C4.关于位移和路程，下列说法中正确的是

(

)A．出租车是按位移的大小来计费的

B．出租车是按路程的大小来计费的C．在田径场1500m长跑比赛中，跑完全程的运动员的位移大小为1500mD．物体做直线运动时，位移大小和路程相等参考答案：B5.目前，由中科院等离子物理研究所设计并制造的世界上首个“人造太阳”实验装置大部件已安装完毕，若在此装置中发生核反应的方程是已知氘核的质量为m1，氦核的质量为m2，阿伏加德罗常数为NA，而每升海水中含有氘0.03克，如果1升海水中的氘完全参与上述核反应，则所能释放的核能为A．0.03NA(2m1－m2)C2

B．0.015NA(2m1－m2)C2C．0.0075NA(2m1－m2)C2

D．7.5NA(2m1－m2)C2×10－6

参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.27．在“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中：（1）本实验中需要用到的传感器是光电门传感器和

传感器．（2）让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组Δt与E，若以E为纵坐标、

为横坐标作图可以得到直线图像．（3）记录下小车某次匀速向左运动至最后撞上螺线管停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系，如图所示，挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S，增加小车的速度再次实验得到的面积S’

S（选填“＞”、“＜”或“=”）．参考答案：（1）电压

（2分）

（2）1/Δt

（2分）

（3）=

7.（4分）某物质的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和Vo，则阿伏加德罗常数NA可以用两种式子来表达：NA=_______________和NA=______________。参考答案：；8.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。①在氢原子的核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金属的逸出功为3.3eV，则该金属的极限频率_____________Hz。若一群处于量子数为3的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有________种频率的光子能使该金属产生光电效应．参考答案：9.如图所示，AB为半圆的一条直径，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3，它们的合力为。参考答案：答案：3F210.如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽L，足够长且电阻不计，右端接有电阻R。磁场的磁感强度为B。一根质量为m，电阻不计的金属棒以v0的初速沿框架向左运动。棒与框架间的动摩擦因数为μ。测得棒在整个运动过程中，通过电阻的电量为q，则棒能运动的距离为______________，电阻R上消耗的电能为______________。

参考答案：，11.M、N两物体在光滑水平地面上沿同一直线相向而行，M质量为5kg，速度大小为10m/s，N质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为40kg?m/s；两者相碰后，M仍沿原方向运动，速度大小变为4m/s，则N的速度大小变为10m/s．参考答案：解：规定M的初速度方向为正方向，则总动量P=m1v1+m2v2=5×10﹣2×5kgm/s=40kgm/s．根据动量守恒定律得，m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，代入数据有：40=5×4+2v2′，解得v2′=10m/s．故答案为：40，1012.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图3所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．图3(1)图4给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出)，计数点间的距离如图8所示．根据图中数据计算的加速度a＝________m/s2．(保留三位有效数字)．图4(2)回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有______．(填入所选物理量前的字母)

A．木板的长度l

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是______．

(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝__________(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)．与真实值相比，测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”)．写出支持你的看法的一个论据_______________________________________________________________．参考答案：(1)0.496(2)①CD②天平(3)偏大忽略了纸带与限位孔之间的摩擦力．13.在平直的公路上，自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动，速度为6m/s．汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动．则自行车追上汽车所需时间为

s，自行车追上汽车时，汽车的速度大小为

m/s，自行车追上汽车前，它们的最大距离是

m。参考答案：16；2；16三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。参考答案：高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。15.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，由某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，∠A＝30，AB长为2m，且在AB外表面镀有水银。一束与BC面成45度角的光线从BC边的中点D射人棱镜。已知棱镜对该光的折射率n＝，有折射光线时，则不考虑反射光线。求光线射出棱镜的位置和在该位置对应的折射角。参考答案：

,

0°【分析】根据折射定律可求从BC边进入时的折射角，根据几何关系可求在AB边的入射角，经AB边反射后垂直AC边射出，则光线射出棱镜时的折射角为0°。再根据几何关系可求射出点到C的距离。由折射定律可知：r＝30°由几何关系可知，光线在AB面的入射角等于30°，所以光线在AB面发生反射后，垂直AC面射出棱镜，即光线射出棱镜时的折射角为0°射出点到C点的距离解得：。17.如图所示，质量为m的U型金属框，静放在倾角为θ的粗糙绝缘斜面上，与斜面间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力；MM′、NN′边相互平行，相距L，电阻不计且足够长；底边MN垂直于MM′，电阻为r；光滑导体棒ab电阻为R，横放在框架上；整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。在沿斜面向上与ab垂直的拉力作用下，ab沿斜面向上运动。若导体棒ab与MM′、NN′始终保持良好接触，且重力不计。则：(1)当导体棒ab以速度v0匀速时，框架保持静止，求此时ab两端的电压以及作用在ab上的拉力大小。(2)当框架恰好将要沿斜面向上运动时，导体棒ab的速度v是多少？(3)在第（1）问中，为使导体棒ab没有电流，可让磁感应强度大小随时间发生变化。设t=0时的磁感应强度大小为B0，ab与MN相距d0，请写出磁感应强度大小随时间变化的表达式。参考答案：（1）ab中的感应电动势

（1分）回路中电流

（1分）

ab两端的电压U=

（2分）作用在ab上的拉力大小

（2分）（2）当框架恰好将要沿斜面向上运动时，MN受到的安培力

（2分）

（1分）故

（1分）又

（1分）

（1分）解得

（2分）（3）要使导体棒ab