廣東省肇慶市湘鋼第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場（磁場足夠大），一對正、負電子分別以相同速度沿與x軸成30°角的方向從原點垂直磁場射入，則負電子與正電子在磁場中運動時間之比為（不計正、負電子間的相互作用力）A．1：

B.2：1

C.：1

D.1：2參考答案：

答案：D2.（單選）如圖所示，一輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，通過最高點時，由于球?qū)U有作用，使桿發(fā)生了微小形變，關(guān)于桿的形變量與球在最高點時的速度大小關(guān)系，正確的是（）A．形變量越大，速度一定越大B．形變量越大，速度一定越小C．形變量為零，速度一定不為零D．速度為零，可能無形變參考答案：考點：牛頓第二定律；向心力．專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應(yīng)用．分析：題目的關(guān)鍵點：“由于球?qū)U有作用，使桿發(fā)生了微小形變”，桿模型與繩模型不同，桿子可以提供支持力，也可以提供拉力．所以桿子對小球的作用力可以是向下的拉力，也可以是向上的支持力．解答：解：AB中、①當桿子對小球的作用力N是向下的拉力，小球還受重力，由牛頓第二定律的：G+N=所以此時形變量越大，此時向下拉力N越大，則速度v越大．②當桿子對小球的作用力是FN向上的支持，小球還受重力，由牛頓第二定律得：G﹣FN=所以此時形變量越大，此時向上的支持力FN越大，合力越小，則速度v越?。梢陨峡芍瑯邮菞U子的形變量越大，小球的速度有可能增大，也有可能減小，所以AB均錯．C、當桿子形變量為零，即桿子作用力為零，此式G+N=就變?yōu)椋篏=解得：所以速度一定不為零，故C正確．D、當速度減為零時，G﹣FN=變?yōu)椋篏=FN所以速度為零時，桿子由作用力，桿子一定有形變．故D錯誤故選：C．點評：桿模型與繩模型不同，桿子對小球的作用力可以是向下的拉力，也可以是向上的支持力．在解題時一定要區(qū)別對待．3.如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ。整個裝置處于沿豎直方向的勻強磁場中。質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，當桿中通有從a到b的恒定電流I時，金屬桿ab剛好靜止。則A．磁場方向豎直向下B．a(chǎn)b受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上C．a(chǎn)b受安培力的大小為mgtanθD．a(chǎn)b受安培力的大小為mgsinθ參考答案：C試題分析：A、如果磁場方向豎直向下，由左手定則可知，安培力水平向左，金屬桿所受合力不可能為零，金屬桿不可能靜止，故A錯誤；B、磁場豎直向上，由左手定則可知，金屬桿所受安培力水平向右，金屬桿所受合力可能為零，金屬桿可以靜止，故B錯誤；CD、磁場豎直向上，對金屬桿進行受力分析，金屬桿受重力，水平向右的安培力，垂直斜面向上的支持力，由平衡條件得，，，故C正確、D錯誤；故選：C?？键c：安培力【名師點睛】本題考查安培力的大小和方向判斷問題。以金屬桿為研究對象進行受力分析，金屬桿ab剛好靜止，物體所受合力為零。由于勻強磁場沿豎直方向，根據(jù)平衡條件，應(yīng)用左手定則可以判斷磁場的方向。由平衡條件求出安培力的大小。4.2012年倫敦奧運會跳水比賽首先進行的女子單人3米板比賽中，中國隊派出了奪得雙人項目金牌的吳敏霞和何姿。最終，吳敏霞以總分414分摘金?，F(xiàn)假設(shè)她的質(zhì)量為m，她進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對她的阻力大小恒為F，那么在她減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當?shù)氐闹亓铀俣?（

）

A．她的動能減少了Fh

B．她的重力勢能減少了mghC．她的機械能減少了(F－mg)h

D．她的機械能減少了Fh參考答案：BD5.真空中,A、B兩點與點電荷Q的距離分別為r和3r,則A、B兩點的電場強度大小之比為(A)3:1(B)1:3(C)9:1(D)1:9參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.若一定質(zhì)量的理想氣體分別按如圖所示的三種不同過程變化，其中表示等容變化的是

(填“a→b”、“b→c”或“c→d”)，該過程中氣體的內(nèi)能

(填“增加”、“減少”或“不變”)．參考答案：a→b，增加；7.某探究學(xué)習小組的同學(xué)要驗證“牛頓第二定律”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。實驗首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運動以實現(xiàn)平衡摩擦力，再進行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離為s。①該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量？

（填“需要”或“不需要”）

①實驗需用游標卡尺測量擋光板的寬度d，如圖所示d=

mm。

②某次實驗過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的當光時間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則該實驗要驗證的表達式是

。參考答案：8.有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0—3V的電壓表，要與之___________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個______Ω的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是___________Ω參考答案：9.有A、B兩球在光滑水平面上沿著一條直線運動，它們發(fā)生碰撞后粘在一起，已知碰前兩球的動量分別為PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的動量改變了ΔPB=－10kg·m/s，則碰撞后A球的動量為PA′=__________kg·m/s，碰撞前兩球的速度大小之比vA∶vB=__________。參考答案：30，10.（4分）用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做了900J的功，同時汽缸向外散熱210J，汽缸里空氣的內(nèi)能

（填“增加”或“減少”）了

J。參考答案：

增加

690J11.第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂?，而在天然鈾中?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料。在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經(jīng)過_____次β衰變后變成钚239（）。參考答案：212.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T＝________s，而在t=T/12時刻振子的位置坐標________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2；大于。13.質(zhì)量為m的小物塊，帶正電q，開始時讓它靜止在傾角a=的固定光滑絕緣斜面頂端，整個裝置放在水平向左、大小為的勻強電場中，如圖所示。斜面高為H，釋放物體后，物塊馬上落地瞬間的速度大小為_______。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.虛線方框內(nèi)是由電阻、電源組成的線性網(wǎng)絡(luò)電路，為了研究它的輸出特性，將電流表、電壓表、滑動變阻器按圖示的方式連接在它的輸出端A、B之間．開關(guān)S閉合后，實驗中記錄的6組電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U如下表所示．（1）試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下面的坐標紙上畫出U—I圖線．（2）若將方框內(nèi)的電路等效成電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電源，從圖線上求出電源的電動勢E＝

▲

V，內(nèi)電阻r＝

▲

Ω．（保留兩位有效數(shù)字，下同）（3）若電流表內(nèi)阻為0，當滑動變阻器的滑片移至最上端時，電流表示數(shù)是▲

A．（4）在滑動變阻器滑片移動過程中，滑動變阻器的最大功率是

▲

W．

參考答案：（1）如圖所示

（2）2.6V

0.90Ω~1.1Ω之間均給分

（3）2.4A~2.9A之間均給分

（4）1.5W~1.9W之間均給分15.用如圖甲所示的實驗裝置來驗證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實驗前必須平衡摩擦力。（1）某同學(xué)平衡摩擦力時是這樣操作的：將小車靜止地放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，如圖乙，直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止。請問這位同學(xué)的操作是否正確？如果不正確，應(yīng)當如何進行？答：

。（2）如果這位同學(xué)先如（1）中的操作，然后不斷改變對小車的拉力F，他得到M（小車質(zhì)量）保持不變情況下的a-F圖線是下圖中的

（將選項代號的字母填在橫線上）。（3）打點計時器使用的交流電頻率f=50Hz。下圖是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標出。若用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度，則其計算式：a=

。根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，算得小車的加速度大小為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，置于空氣中的一不透明容器中盛滿某種透明液體.容器底部靠近左側(cè)器壁處有一豎直放置的6.0cm高的線光源。靠近線光源一側(cè)的液面上蓋有一遮光板，另一側(cè)有一水平放置的與液面等高的望遠鏡，用來觀察線光源。開始時通過望遠鏡看不到線光源的任何一部分.將一光源沿容器底向望遠鏡一側(cè)平移至某處時，通過望遠鏡剛好可能看到線光源底端。再將線光源沿同一方向移動8.0cm，剛好可以看到其頂端.求此液體的折射率.參考答案：解：若線光源底端在Ａ點時，望遠鏡內(nèi)剛好可以看到此光源底端，設(shè)過Ｏ點液面的法線為，為臨界角。由折射定律得

①（2分）同理，若線光源頂端平移到點時，通過望遠鏡剛好看到線光源頂端點，則

②

（1分）由圖中幾何關(guān)系可得③（1分）

④

（1分）聯(lián)立②④⑤式得⑤

（2分）由題給條件可知，代入⑥式得 ⑥

（2分）17.如圖所示，ABC為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段為光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角q＝37°，OA豎直，半徑r＝2.5m，BC為足夠長的平直傾斜軌道，傾角q＝37°。已知斜軌BC與小物體間的動摩擦因數(shù)m＝0.25。各段軌道均平滑連接，軌道所在區(qū)域有E=4′103N/C、方向豎直向下的勻強電場。質(zhì)量m＝5′10－2kg、電荷量q＝＋1′10－4C的小物體（視為質(zhì)點）被一個壓緊的彈簧發(fā)射后，沿AB圓弧軌道向左上滑，在B點以速度v0＝3m/s沖上斜軌。設(shè)小物體的電荷量保持不變。重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（設(shè)彈簧每次均為彈性形變。）（1）求彈簧初始的彈性勢能；（2）在斜軌上小物體能到達的最高點為P，求小物塊從A到P的電勢能變化量；（3）描述小物體最終的運動情況。參考答案：（1）設(shè)彈簧對小物體做功為W，由動能定理，得：W－mgr（1－cosq）－Eqr（1－cosq）＝mv02－0，

（3分）代入數(shù)據(jù)，得W＝0.675J，即初始的彈性勢能；

（2分）（2）設(shè)BP長為L，由動能定理，得：－（mg+Eq）Lsinq－m（mg＋qE）Lcosq＝0－mv02，

（3分）可得：L=0.3125m，

（1分）ΔE電=Eqr（1－cosq）+EqLsinq=0.275J；

（2分）（3）小物體沿AB段光滑圓弧下滑，壓縮彈簧后被反彈，再次沿AB段光滑圓弧上滑至B點，速度減為零，再次下滑，如此往復(fù)運動。

18.如圖所示，兩個帶電小球（可視為質(zhì)點），固定在輕質(zhì)絕緣等腰直角三角形框架OAB的兩個端點A、B上，整個裝置可以繞過O點且垂直于紙面的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動.直角三角形的直角邊長為L.質(zhì)量分別為mA＝3m，mB＝m，電荷量分別為QA＝－q，QB＝＋q.重力加速度為g.（1）若施加豎直向上的勻強電場E，使框架OB邊水平、OA邊豎直并保持靜止狀態(tài)，則電場強度E多大？（2）若將勻強電場方向改為與原電場方向相反，保持E的大小不變，則框架OAB在接下來的運動過程中，帶電小球A的最大動能EkA為多少？（3）在（2）中，設(shè)以O(shè)點為零勢能位，則框架OAB在運動過程中，A、B小球電勢能之和的最小值E’為多少？

參考答案：（1）以O(shè)為支點，根據(jù)三角架力矩平衡，M順＝M逆

mgL＝qEL（1分）求得E＝mg/q（2分）（2）設(shè)OA邊與豎直方向成a，根據(jù)力矩平衡找出動能最大位置，M順＝M逆3mgLsina＝mgLcosa＋qELcosa＋qELs