广东省茂名市化州新安中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

广东省茂名市化州新安中学2021-2022学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.原子的核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验现象提出来的（）A．α粒子散射实验B．氢原子光谱实验C．光电效应实验

D．阴极射线实验参考答案：A2.质点做直线运动的位移和时间平方的关系图象如图所示，则该质点A．加速度大小为B．任意相邻1内的位移差都为C．第2内的位移是D．物体第内的平均速度大小为参考答案：B据匀变速直线运动的位移时间关系式结合图像可知质点做初速度为0的匀加速直线运动，位移时间关系式为，由于图线的斜率，故加速度a为，A错误；由可知B正确；第2内的位移是前2s与前1s的位移差，等于3m，C错误；第3内的位移是前3s与前2s的位移差，等于5m，故物体第内的平均速度大小为，D错误。3.匀强磁场中有两根固定的平行金属导轨PQ和MN，导轨上放置着两根可动的金属棒，金属棒的中点系着一根不可伸长的绝缘丝线，如图所示。磁场方向垂直于导轨所在平面。下面叙述中正确的是：（

）

A.当磁场减弱时，在回路中产生感生电流，方向是abdca。B.当磁场增强时，在回路中产生感生电流，方向是abdca。C.当磁场减弱时，丝线ef上的张力大于零，ab和cd不动。D.当磁场减弱时，丝线ef上没有张力作用，ab和cd互相靠近。参考答案：答案：BC4.A

如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行．初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示．已知．则…………（）

A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大

B．t1时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C．t2-t3时间内，小物块受到的摩擦力方向向右

D．0-t2时间内，小物块受到摩擦力的大小和方向都不变参考答案：D5.（多选）从一个小孔射、、三种射线沿同一直线进入同一匀强磁场或匀强电场，这三种射线在场内的径迹情况有可能是 A．三条重合

B．两条垂合 C．三条分开

D．与的径迹一定分开参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.水平放置的平行板电容器，其上板开有一个小孔，一质量为m，电量为q的带正电液滴，自空中自由下落，由小孔进入匀强电场，设两板电势差为U，距离为d，要使液滴在板间下落的高度为，则液滴在板外自由下落的高度h=

。

参考答案：7.如图所示，竖直墙上挂着一面时钟地面上静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

参考答案：大于8.如图所示，宽L=0.4m的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m．离地高H=2m的质点与障碍物相距x=1m．将质点水平抛出，为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s．（g取10m/s2）参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球做平抛运动，要从矩形孔飞出，临界情况是恰好进入孔和恰好从空射出，根据平抛运动的分位移公式列式求解即可．解答：解：小球做平抛运动，根据分位移公式，有：x′=v0ty=故：v0=x′恰好到孔左端下边缘时，水平分位移为x′1=x=1m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x1′=1×=2.5m/s恰好到孔右端下边缘时，水平分位移为x′2=x+L=1+0.4=1.4m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x2′=1.4×=3.5m/s故为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s；故答案为：2.5，3.5．点评：本题关键是明确小球的运动性质，然后找到临界状态，根据平抛运动的分位移公式列式求解，不难．9.(5分)如图所示，某人从高出水平地面h高的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。该球被击出时初速度的大小为

，水平风力对物体所做的功为

。参考答案：

答案：

mgL2/h10.如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流强度I，则金属框受到的磁场力为

A．0

B．ILB

C．ILB

D．2ILB参考答案：B本题考查对基本概念的理解。由通电导线在磁场中所受安培力大小的计算公式可知选项B正确。11.如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须以加速度a＝

向

（填“上或下”）加速奔跑[LU25]

。参考答案：12.一质点由静止开始作匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2，经过相隔125m的AB两点用了10s．质点到达A点时的速度是____________m/s；质点从出发到达B点所经历的时间为_________s．

参考答案：

答案：10

3013.如图8-13所示，质量为0.1g的小球，带有5×10－4C的正电荷，套在一根与水平成37o的细长绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，杆所在空间有磁感应强度为0.4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑的最大加速度为

m/s2，最大速率为______多少？（g=10m/s2）参考答案：6m/s2

=10m/s三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G的内阻时备有下列器材：A．待测电流表（量程lmA，内阻约几十欧）B．滑动变阻器（阻值范围0﹣100Ω）C．滑动变阻器（阻值范围0﹣20kΩ）．D．电阻箱（0﹣999.9Ω）E．电阻箱（0﹣9999Ω）F．电源（电动势6V，有内阻）G．电源（电动势15V，有内阻）H．开关．导线①若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，R1应选用

，R2应选用

，电源应选用

（用器材前的英文字母表示）②实验要进行的步骤有：A．合上开关S1B．合上开关S2C．将R1的阻值调到最大D．调节R1的阻值，使电流表指针满偏E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处F．记下R2的阻值并断开S1G．按上图所示连接好实验电路以上步骤，合理的顺序是G、C、

、

、E、F（用步骤前的英文字母表示）．③若在步骤F中读得R2的阻值是40.0Ω，则电流表内阻Rg=

Ω，若要将该电流表改装成量程是6V的电压表，则表的刻度盘上原0.4mA处应改写成

V④若用两只完全相同的表头G，分别改装成一只电流表和一只电压表，一位同学不小心做实验时误将两只改装后的表串起来连接在一闭合电路中，发现接通电路后两只表的指针都偏转，但是电压表的指针偏转角度比电流表大得多．请简要说明原因

．参考答案：①C；D；G②A、D、B③40.0；2.4④两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，所以电流表的指针偏转角度较小；电压表的指针有明显偏转．【考点】伏安法测电阻．【分析】“半偏电流法”测定电流表G的内电阻Rg的实验中，先闭合S1，R1必须调节到最高阻值是为了保护该电路的用电器；本实验在R＞＞R2的条件下，所以电流表两端的电压很小，S1闭合前，R2不须调节到最大；当S2接通时，R2有电流流过，R2和Rg并联，并联后的电阻减小，总电流增加，当电流表示数从满偏电流I1调到半偏电流时，R2中电流稍大于，则R2＜Rg．【解答】解：①本实验在R＞＞R2的条件下进行，则R1应选用C，R2应选用D，电源应选用G②选接好电路，先闭合S1，R1必须调节到最高阻值，使电流表指针满偏，再闭合开关S2，调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处，记下R2的阻值并断开S1，确定阻值，故合理的顺序是G、C、A、D、B、E、F．③根据并联电路的规律知：两条支路电流相同时电阻相等，则若在步骤F中读得R2的阻值是40.0Ω，则电流表内阻Rg=R2=40.0Ω电流表改装成量程是6V的电压表，因1mA对应的电压值为6V，电流与电压成正比，则0.4mA对应的电压值为0.4×6V=2.4V．④两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，所以电流表的指针偏转角度较小；电压表的指针有明显偏转．故答案为：①C；D；G②A、D、B③40.0；2.4④两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，所以电流表的指针偏转角度较小；电压表的指针有明显偏转．15.（8分）气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。现提供以上实验器材：（名称、图像、编号如图所示）

(1）要完成《验证牛顿第二定律》实验某同学在进行此实验中，在实验中测得了滑块通过光电门1和光电门2的时间分别为t1和t2，则滑块经过光电门1和光电门2时的速度表达式分别是=

，=

。为了测定滑块在此装置上运动的加速度大小，还需要测量相关物理量是：

（同时写出表示该物理量的字母）。根据以上实验数据，则加速度的表达式为：

。（2）利用以上实验器材还可以完成《验证动量守恒定律》的实验。为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0=(m1+m2)v①针对此原理，我们应选择的器材编号为：

；②在我们所选的器材中： 器材对应原理中的m1（填写器材编号）参考答案：答案：(1)（1分），（1分）。两光电门之间的间距L（1分）（2分）；（2）ABC（2分：多选或漏选均得0分）；B（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在足够长的光滑水平轨道上有三个小木块A、B、C，质量分别为mA、mB、mC，且mA=mB=1.0kg，mC=2.0kg，其中B与C用一个轻弹簧拴接在一起，开始时整个装置处于静止状态．A和B之间有少许塑胶炸药．现在引爆塑胶炸药，若炸药爆炸产生的能量中有E=9.0J转化为A和B的动能．求：（1）塑胶炸药爆炸后瞬间A与B的速度各为多大？（2）在A、B后，弹簧弹性势能的最大值．参考答案：解：（1）塑胶炸药爆炸瞬间取A和B为研究对象，假设爆炸后瞬间A、B的速度大小分别为vA、vB，取向右为正方向，由动量守恒定律有：﹣mAvA+mBvB=0

爆炸产生的热量有9J转化为A、B的动能，由能量守恒定律有：E=+代入数据解得：vA=vB=3.0m/s

（2）由于A在炸药爆炸后再次追上B的时候弹簧恰好第一次恢复到原长，则在A追上B之前弹簧已经有一次被压缩到最短（即弹性势能最大）．爆炸后取B、C和弹簧为研究系统，当弹簧第一次被压缩到最短时B、C达到共速vBC，此时弹簧的弹性势能最大，设为Ep1．由动量守恒定律得：mBvB=（mB+mC）vBC由机械能守恒得：=+EP1；

代入数据得：EP1=3.0J

答：（1）塑胶炸药爆炸后瞬间A与B的速度各为3.0m/s．（2）在A、B后，弹簧弹性势能的最大值是3.0J．【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】（1）炸药爆炸时，A、B分离，该过程中A、B的动量守恒，能量也守恒，根据动量守恒定律和能量守恒定律结合求解．（2）爆炸后，以B、C弹簧组成的系统为研究对象，系统水平方向动量守恒，当弹簧压缩最短时弹性势能最大，根据系统的机械能守恒求解．17.（12分）在南极考察活动中，需要将一工作平台移动一段距离，现有质量M=100kg的工作平台，停在水平冰面上，工作平台的水平台面离地高度h=1.25m，它与冰面的动摩擦因数为μ1=0.10，另有一质量m=50kg的小物块（可视为质点）置于平台上，它到台尾的距离b=1.00m，与台面的动摩擦因数μ2=0.20，如图所示。今对工作平台施一水平向右的恒定拉力，使其开始运动，一段时间后物体从台面上滑落，刚滑落时，平台已向右行进了距离x0=2.0m（取g=10m/s2）。求：(1)对工作平台所施加的恒力F大小及物块在平台上滑动所用的时间；(2)物块落地时，落地点至平台尾部的水平距离x(结果保留三位有效数字)参考答案：（1）对m

…………①

（1分）

对M

……②

（1分）

m对地位移

……………③

M对地位移

……………④

……………⑤

（2分）

联立①②③④⑤可得

F=650N

t=1s

（2分）

（2）当m即将从M上滑落时，v1=a1t=2m/s

v2=a2t=4m/s

（1分）

当m从M上滑落后，m做平抛运动，M做匀加速运动

…………⑥

（1分）

……⑦

（1分）

………………⑧

（2分）

联立⑥⑦⑧，并带入v1、v2数值可得

x=1.69m （1分）18.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．D点位于水平桌面最右端，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧