广东省梅州市百侯中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

广东省梅州市百侯中学2021-2022学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.如图（a）所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，规定从上向下看时，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。图（b）表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图像，则磁场B随时间t变化的图像可能是下图中的（

）参考答案：2.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1。规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图（1）所示。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图（2）所示。则以下说法正确的是(

)（Ａ）在时间0～5s内，I的最大值为0.1A（Ｂ）在第4s时刻，I的方向为逆时针（Ｃ）前2s内，通过线圈某截面的总电量为0.01C（Ｄ）第3s内，线圈的发热功率最大参考答案：BC3.2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是：A．甲的运行周期一定比乙的长

B．甲距地面的高度一定比乙的高C．甲的向心力一定比乙的小

D．甲的加速度一定比乙的大参考答案：D甲、乙绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设碎片的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有F引=F向，G=ma向=m=mr，解得a向=①，v=②，F引=G③，,由于甲的运行速率比乙的大，根据①式，可以知道甲的轨道半径较小，离地高度低，故B错；由周期公式可知甲的周期小，故A错；由③式可得，未知两碎片的质量，无法判断向心力的大小，故C错；碎片的加速度是指引力加速度，由①式可知甲的加速度比乙大，故D对．4.宇航员在某个星球表面上将一物体以v0的速度竖直上抛，经过2t（s）后物体落回手中，已知该星球的半径为R，则该星球的第一宇宙速度是（

）

A、

B、

C、

D、参考答案：C5.一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是图中的哪一个？

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.用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律．①完成平衡摩擦力的相关内容：（i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，

（选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动．（ii）如果打出的纸带如图(b)所示，则应

（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

，平衡摩擦力才完成．②某同学实验时得到如图(c)所示的a—F图象，则该同学验证的是：在

条件下，

成正比．参考答案：（2）（10分）①（i）轻推（ii）减小，间隔均匀（之间的距离大致相等）②小车质量一定，它的加速度与其所受的合力成正比．7.A.动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比vA:vB=2:1，则动量大小之比PA:PB=

;两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比P:PA=

。参考答案：1:2；1:1根据动量与动能的关系：【考点】动能和速度的关系：vA:vB=2:1，可知两者质量之比1:4，所以动量的关系为：1:2；两者碰撞遵循动量守恒，其总动量与A的动量等大反向，所以碰后的总动量与A原来的动量之比为1:1。

8.为了测量所采集的某种植物种子的密度，一位同学进行了如下实验：（1）取适量的种子，用天平测出其质量，然后将这些种子装入注射器内；（2）将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V，压强传感器自动记录此时气体的压强p；（3）重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p；（4）根据记录的数据，作出l／p－V图线，并推算出种子的密度。（1）根据图线，可求得种子的总体积约为_________（即）。（2）如果测得这些种子的质量为7.86×10-3kg，则种子的密度为______kg/m3。（3）如果在上述实验过程中，操作过程中用手握住注射器，使注射器内气体的温度升高，那么，所测种子的密度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。参考答案：（1）（2分）（2）（2分）

（3）偏小（2分）9.（6分）为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离。因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为思考距离）；而从采取制动支作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离）。下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据。请分析这些数据，完成表格。

速度（km/h）思考距离（m）制动距离(m)停车距离（m）4591423751538

90

105217596参考答案：答案：18

55

53（以列为序）23、如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。参考答案：

4：3，（或0.559）11.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m。参考答案：h＞x＞h－H，412.在2004年6月10日联合国大会第58次会议上，鼓掌通过一项决议。决议摘录如下：联合国大会，承认物理学为了解自然界提供了重要基础，注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石，确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础设施的工具，意识到2005年是爱因斯坦科学发现一百周年，这些发现为现代物理学奠定了基础，．……；．……；．宣告2005年为

年．参考答案：国际物理（或世界物理）．

13.光传感元件可用来测量光屏上光强分布。分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为

现象；乙图反映了

现象的光强分布。参考答案：单缝衍射;双缝干涉三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学生骑着自行车（可视为质点）从倾角为θ=37°的斜坡AB上滑下，然后在水平地面BC上滑行一段距离后停下，整个过程中该学生始终未蹬脚踏板，如图甲所示．自行车后架上固定一个装有墨水的容器，该容器距地面很近，每隔相等时间T滴下一滴墨水．该学生用最小刻度为cm的卷尺测得某次滑行数据如图乙所示.假定人与车这一整体在斜坡上和水平地面上运动时所受的阻力大小相等.己知人和自行车总质量m=80kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.则T=__________s，人与车在斜坡AB上运动时加速度大小a1=__________m/s2，在水平地面上运动时加速度大小a2=__________m/s2.（结果均保留一位有效数字）参考答案：0.5

4

215.某同学在用螺旋测微器测定某薄片的厚度时，读数如图所示。可知该薄片的厚度d＝______mm,用卡尺来测量工件的直径，读数如图所示。该工件的直径为d＝______cm。参考答案：_0.900_mm.

__2.98_cm四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长L=9m的传送带与水平方向的倾角为37°，在电动机的带动下以v=4m/s的速率顺时针方向运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住，在传送带的A端无初速地放一质量m=1kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计．（g=10m/s2，）求：（1）物块从第一次静止释放到与挡板P第一次碰撞后，物块上升到最高点时到挡板P的距离；（2）物块最终的运动状态及达到该运动状态后电动机的输出功率．参考答案：解：（1）物块从A点由静止释放，由牛顿第二定律得：向下运动的加速度：ma1=mgsinθ﹣μmgcosθ，代入数据解得：a1=2m/s2，由速度位移公式可知，与P碰前的速度v1===6m/s，物块与挡板碰撞后，以v1的速率反弹，因v1＞v，物块相对传送带向上滑，由牛顿第二定律可知，物块向上做减速运动的加速度ma2=mgsinθ+μmgcosθ，代入数据解得：a2=10m/s2物块速度减小到与传送带速度相等所需时间：t1===0.2s，物块向上的位移：x1=t1=×0.2=1m，物块速度与传送带速度相等后，μ＜tanθ，由牛顿第二定律可知，ma3=mgsinθ﹣μmgcosθ，代入数据解得，物块向上做减速运动的加速度：a3=2m/s2，物块向上的位移：x2===4m，离P点的距离：x1+x2=1+4=5m（2）物块上升到传送带的最高点后，物块沿传送带向下加速运动，与挡板P第二次碰掸前的速度：v2===m/s，碰后因v2＞v，物块先向上做加速度为a2的减速运动，再做加速度为a3的减速运动，以此类推经过多次碰撞后物块以v=4m/s的速率反弹，故最终物块在P与离P点4m的范围内不断做向上的加速度为2m/s2的减速运动和向下做加速度为2m/s2的加速运动，物块的运动达到这一稳定状态后，物块对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力Ff=μmgcosθ，故电动机的输出功率：P=（μmgcosθ）v，代入数据解得：P=16W；答：（1）物块从第一次静止释放到与挡板P第一次碰撞后，物块上升到最高点时到挡板P的距离为5m；（2）物块最终的运动状态及达到该运动状态后电动机的输出功率为16W．17.（计算）如图所示，竖直平面内的直角坐标系中，X轴上方有一个圆形有界匀强磁场（图中未画出），x轴下方分布有斜向左上与Y轴方向夹角θ=45°的匀强电场；在x轴上放置有一挡板，长0.16m，板的中心与O点重合．今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40m/s与y轴负向成45°角射入第一象限，经过圆形有界磁场时恰好偏转90°，并从A点进入下方电场，如图所示．已知A点坐标（0.4m，0），匀强磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小B=，粒子的荷质比=×103C/kg，不计粒子的重力．问：（1）带电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半径多大？（2）圆形磁场区域的最小面积为多少？（3）为使粒子出电场时不打在挡板上，电场强度应满足什么要求？参考答案：（1）常电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半径为0.2m；（2）圆形磁场区域的最小面积为6.28×10﹣2m2；（3）为使粒子出电场时不打在挡板上，电场强度应满足：E＜6.67N/C或E＞10N/C带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力解：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，代入解得：r=0.2m；（2）由几何关系得圆形磁场的最小半径R对应：2R=，则圆形磁场区域的最小面积：S=πR2=0.02π；（3）粒子进电场后做类平抛运动，出电场时位移为L，在初速度方向上：Lcosθ=v0t，在电场力方向上：，由牛顿第二定律得：qE=ma，代入解得：，若要使粒子不打在挡板上，则L＞0.48m，或L＜0.32m解得：E＜6.67N/C或E＞10N/C答：（1）常电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半