2021年廣東省茂名市信宜北界中學高三物理期末試題含解析一、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，光滑半球的半徑為R，球心為O，固定在水平面上，其上方有一個光滑曲面軌道AB，高度為R/2。軌道底端水平并與半球頂端相切，質(zhì)量為m的小球由A點靜止滑下。小球在水平面上的落點為C，則A．小球?qū)⒀匕肭虮砻孀鲆欢螆A周運動后拋至C點B．小球?qū)腂點開始做平拋運動到達C點C．OC之間的距離為D．OC之間的距離為2R參考答案：

答案：BC2.如圖所示，物體A、B與地面間的動摩擦因數(shù)相同，質(zhì)量也相同．在大小相同的恒力F1、F2的作用下，在水平地面上移動相同的距離．則

A、F1和F2對物體所做的功相同B、摩擦力對物體做的功相同C、物體動能的增量相同D、外力對物體做的總功相同參考答案：

答案：A3.如圖所示，理想變壓器的原線圈接的交變電壓，副線圈通過電阻r＝6的導線對“220V/880W”的電器RL供電，該電器正常工作。由此可知（

）A.原、副線圈的匝數(shù)比為50：1B.交變電壓的頻率為100HzC.副線圈中電流的有效值為4AD.變壓器的輸入功率為880W參考答案：C4.（08年合肥168中學聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置于水平地面上，傾角為θ。斜面上有一質(zhì)量為m的小物體，在沿斜面向上的恒力F作用下靜止，則地面對楔形木塊的摩擦力為(

)A.Fsinθ

B.FcosθC.0

D.方向向左參考答案：

B5.（多選）如圖a所示，小物體從豎直彈簧上方離地高h1處由靜止釋放，其動能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖b所示．其中高度從h1下降到h2，圖象為直線，其余部分為曲線，h3對應圖象的最高點，輕彈簧勁度系數(shù)為k，小物體質(zhì)量為m，重力加速度為g．以下說法正確的是（）A．小物體下降至高度h3時，彈簧形變量為0B．小物體下落至高度h5時，加速度最大C．小物體從高度h2下降到h4，彈簧的彈性勢能增加了D．小物體從高度h1下降到h5，彈簧的最大彈性勢能為mgh1參考答案：考點：功能關(guān)系．分析：高度從h1下降到h2，圖象為直線，該過程是自由落體，h1﹣h2的坐標就是自由下落的高度，此時的加速度也就是自由落體加速度；h3點是速度最大的地方，此時重力和彈力相等，合力為零，加速度也就為零，可以計算出彈簧的形變量；小物體下落至高度h5時，加速度最大；h4點與h2點物體的動能相同，根據(jù)功能關(guān)系即可得出h4點彈簧的彈性勢能與h2點的彈性勢能的變化量．由機械能守恒即可求出小物體從高度h1下降到h5，彈簧的最大彈性勢能．解答：解：A、高度從h1下降到h2，圖象為直線，該過程是自由落體，h1﹣h2的坐標就是自由下落的高度，所以小物體下降至高度h2時，彈簧形變量為0．故A錯誤；B、物體的動能先增大，后減小，小物體下落至高度h4時，物體的動能與h2時的動能相同，由彈簧振子運動的對稱性可知，在h4時彈簧的彈力一定是重力的2倍；小物體下落至高度h5時，動能又回到0，說明h5是最低點，彈簧的彈力到達最大值，一定大于重力的2倍，所以此時物體的加速度最大．故B正確；C、小物體下落至高度h4時，物體的動能與h2時的動能相同，由彈簧振子運動的對稱性可知，在h4時彈簧的彈力一定是重力的2倍；此時彈簧的壓縮量：，小物體從高度h2下降到h4，重力做功：．物體從高度h2下降到h4，重力做功等于彈簧的彈性勢能增加，所以小物體從高度h2下降到h4，彈簧的彈性勢能增加了．故C正確；D、小物體從高度h1下降到h5，重力做功等于彈簧彈性勢能的增大，所以彈簧的最大彈性勢能為：mg（h1﹣h5）．故D錯誤．故選：BC點評：知道物體壓縮彈簧的過程，就可以逐個分析位移和加速度．要注意在壓縮彈簧的過程中，彈力是個變力，加速度是變化的，當速度等于零時，彈簧被壓縮到最短．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面與甲在同一直線上向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，則此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9

水平向左7.如圖13所示，S為波源，其頻率為100Hz，所產(chǎn)生的簡諧橫波沿直線同時向左、右傳播，波M48Qm/s，該波的波長為______；m.P、Q是波傳播途徑中的兩點，巳知SP=4.2m,SQ=1.4m,則當S經(jīng)過平衡位置并向上運動時，P在_______，Q在______(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。參考答案：8.一個靜止的質(zhì)點，在0～4s時間內(nèi)受到力F的作用，力的方向始終在同一直線上，力F隨時間t的變化如圖所示，則質(zhì)點在第2s末位移

方向（填不變，改變），第4s末運動速度為

。參考答案：

答案：不變，零9.有一列簡諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向以速率v=10m/s傳播，某時刻的波形如圖所示，把此時刻作為零時刻，質(zhì)點A的振動方程為y=

m.參考答案：10.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動量大小為____________kgm/s，兩者相碰后，A沿原方向運動，速度大小為4m/s，則B的速度大小為____________m/s。參考答案：40；1011.（4分）在外界氣壓為1標準大氣壓的狀況下，將半徑為0.1m的兩個馬德堡半球合攏，抽去里面一部分空氣，使得球內(nèi)部氣體的壓強降為0.5個標準大氣壓，估算大約需要用力

N才能將兩半球拉開；兩半球密封處每1cm長度受到的擠壓力的大小約為__________

N。參考答案：500π；2512.在驗證牛頓運動定律的實驗中有如圖8（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連.開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離.打點計時器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為

m/s2（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時，小車的加速度是2.5m/s2，請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）13.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。（2）計數(shù)點5對應的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。

參考答案：（1）6，7或7，6（2）1.00，1.20（3）2.00，偏大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應方程：

．如果在該反應過程中釋放的核能為，則該反應過程中質(zhì)量虧損為

．（已知碘（I）為53號元素，鋇（）為56號元素）參考答案：

17.在xoy平面內(nèi)，以虛線y=x為界分布著如圖所示足夠大的勻強電場和勻強磁場，其中勻強磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小為B=0.5T；勻強電場的方向沿x軸負方向，電場強度大小為E=250N/

C．一帶正電的粒子從x軸上的P點（0．4m，0）由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從坐標原點O進入磁場，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后經(jīng)過分界線上的Q點進入電場交x軸于M點（Q、M圖中未標出）．已知帶電粒子電荷量為q=2×10-10C，質(zhì)量為m=1×10-14kg，粒子的重力不計．求：

（1）粒子從坐標原點O進入磁場時的速度大小v0；

（2）粒子從坐標原點O進入磁場后，第一次到達y軸所用的時間；

（3）粒子交于x軸上的M點的坐標．參考答案：18.如圖所示截面為矩形的平行玻璃磚,圖中的MN垂直NP,一束單色光從MN上的一點進入玻璃磚后,又從NP上一點B返回空氣中,