廣東省惠州市龍城鎮(zhèn)龍城第二中學2021年高三物理期末試卷含解析一、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，木板可繞固定的水平軸O轉(zhuǎn)動，木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置的過程中，木板上重為5N的物塊始終相對于木板靜止，在這一過程中，物塊的重力勢能減少了4J。用N表示物塊受到的支持力，用f表示物塊受到的摩擦力，以下判斷正確的是

A．物塊被降低了0.8mB．N對物塊不做功C．f對物塊不做功D．N和f對物塊所做功的代數(shù)和為0參考答案：AC2.電能表上的一度電表示（

）

A．100W·h

B．1000W·h

C．1W·h

D．3600W·h參考答案：B3.氫原子的部分能級如圖所示。已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間。由此可推知,氫原子(

)A．從高能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的短B．從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光C．從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高D．從n=2能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光為可見光

參考答案：A4.（單選）已知兩個共點力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30N．則（）A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有兩個可能的方向D．F2可取任意方向參考答案：考點：力的合成．分析：已知合力的大小為50，一個分力F1的方向已知，與F成30°夾角，另一個分力的最小值為Fsin30°=25N，根據(jù)三角形定則可知分解的組數(shù)．解答：解：已知一個分力有確定的方向，與F成30°夾角，知另一個分力的最小值為Fsin30°=25N而另一個分力大小大于25N小于30N，所以分解的組數(shù)有兩組解．如圖．故C正確，ABD錯誤故選C．點評：解決本題的關(guān)鍵知道合力和分力遵循平行四邊形定則，知道平行四邊形定則與三角形定則的實質(zhì)是相同的．5.（多選）如圖所示,某光滑斜面傾角為30°,其上方存在平行斜面向下的勻強電場,將一輕彈簧一端固定在斜面底端,現(xiàn)用一質(zhì)量為m,帶正電的絕緣物體將彈簧壓縮鎖定在A點,解除鎖定后,物體將沿斜面上滑,物體在運動過程中所能到達的最高點B距A點的豎直高度為h,物體離開彈簧后沿斜面向上運動的加速度大小等于重力加速度g。則下列說法正確的是A.彈簧的最大彈性勢能為mghB.物體從A點運動到B點的過程中系統(tǒng)損失的機械能為mghC.物體的最大動能等于彈簧的最大彈性勢能D.物體到達B點時增加的電勢能為mgh參考答案：BD本題考查了能量的相關(guān)知識,意在考查學生利用功能關(guān)系處理問題的能力。選項A,由能量守恒定律可知,彈簧的最大彈性勢能應該等于mgh與物體增加的電勢能之和,A錯。選項B,損失的機械能等于轉(zhuǎn)化為物體的電勢能,Ep電=0.5mg×2h=mgh,B正確。選項C,當物體的加速度為零時,即彈簧彈力等于物體所受重力的分力與電場力之和時,動能最大,此時彈簧具有一定的彈性勢能,C錯。選項D,因為到B時,物體增加的電勢能等于系統(tǒng)損失的機械能mgh,D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）物質(zhì)是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級一般是

m，能說明物體內(nèi)分子都在永不停息地做無規(guī)則運動的實驗事實有

（舉一例即可）。在兩分子間的距離由r0（此時分子間的引力和斥力相互平衡，分子作用力為零）逐漸增大的過程中，分子力的變化情況是

（填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“先增大后減小”、“先減小后增大”）。參考答案：10-10（1分）；布朗運動（或擴散現(xiàn)象）（2分）；先增大后減?。?分）7.如圖所示，OB桿長L，質(zhì)量不計，在豎直平面內(nèi)繞O軸轉(zhuǎn)動。桿上每隔處依次固定A、B兩個小球，每個小球的質(zhì)量均為m。已知重力加速度為g。使棒從圖示的水平位置靜止釋放，當OB桿轉(zhuǎn)到豎直位置時小球B的動能為_____________，小球A的機械能的變化量為___________。參考答案：，8.如圖甲所示，垂直紙面向里的有界勻強磁場磁感應強度B=1.0T，質(zhì)量為m=0.04kg、高h=0.05m、總電阻R=5Ω、n=100匝的矩形線圈豎直固定在質(zhì)量為M=0.08kg的小車上，小車與線圈的水平長度l相同．當線圈和小車一起沿光滑水平面運動，并以初速度v1=10m/s進入磁場，線圈平面和磁場方向始終垂直。若小車運動的速度v隨車的位移x變化的v－x圖象如圖乙所示，則根據(jù)以上信息可知

（

）

A．小車的水平長度l=15cm

B．磁場的寬度d=35cm

C．小車的位移x=10cm時線圈中的電流I=7A

D．線圈通過磁場的過程中線圈產(chǎn)生的熱量Q=1.92J參考答案：C9.如圖所示，將兩條完全相同的磁鐵（磁性極強）分別固定在質(zhì)量相等的小車上，水平面光滑，開始時甲車速度大小為3m/s，方向水平向右，乙車速度大小為2m/s，方向水平向左，兩車在同一直線上，當乙車的速度為零時，甲車速度為________m/s，方向________。參考答案：1；水平向右10.（6分）某行星繞太陽的運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為___________，太陽的質(zhì)量可表示為___________。參考答案：，11.①有一內(nèi)阻未知（約20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流電壓表。甲同學用一個多用電表測量上述電壓表的內(nèi)阻，如圖A所示：先將選擇開關(guān)撥至倍率“×1K”檔，將紅、黑表筆短接調(diào)零后進行測量，刻度盤指針偏轉(zhuǎn)如圖B所示，電壓表的電阻應為___

____Ω。這時乙同學發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為1.6V，認為這是此歐姆表中電池的電動勢，理由是電壓表內(nèi)阻很大。甲同學對此表示反對，認為歐姆表內(nèi)阻也很大，這不是電池的路端電壓。請你判斷：

同學的觀點是正確的。參考答案：_40K__

__甲___12.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動．則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變

，

增大

13.如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的圓軌道AB，O點為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點C，vt的反向延長線與OB的延長線相交于D點。已知重力加速度g=10m/s2。小球運動時間為_________，OD長度h為_________。參考答案：s，2m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大?。唬?）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大?。缓苋菀着卸ˋ、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.

（選修3-3）（4分）估算標準狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標準狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，如果有這樣的B、C兩個小球均重G，用細線懸掛而靜止于A、D兩點。求：（1）AB和CD兩根細線的拉力各多大？（2）細線BC與豎直方向的夾角是多少？參考答案：（1）1.732G

G

（2）60o17.（14分）如圖所示，一帶電粒子以某一速度在豎直平面內(nèi)做直線運動，經(jīng)過一段時間后進入一垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進入寬為L的勻強電場。電場強度大小為E，方向垂直向上。當粒子穿出電場時速度方向改變了45°角。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，重力不計。粒子進入磁場前的速度如圖與水平方向成θ=60°角。試解答：

（1）粒子帶正電還是負電？

（2）帶電粒子在磁場中運動時速度多大？

（3）若磁場區(qū)域為圓形，則最小的圓形磁場區(qū)域的半徑為多大？參考答案：

解析：

（1）根據(jù)粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的情況和左手定則可知，粒子帶負電。 （3分）

（2）由于洛侖茲力對粒子不做功，故粒子以原來的速率進入電場中，設(shè)帶電粒子進入電場的初速度為v0，在電場中偏轉(zhuǎn)時做類平拋運動，由題意知粒子離開電場時的末速度與初速度夾角為45°，將末速度分解為平行于電場方向和垂直于電場方向的兩個分速度vx和vy，由幾何關(guān)系知

vx=vy=v0

（2分）

vy=at

（1分）

qE=ma

（1分）

L=v0t

（1分）

解得：

（2分）

（3）如圖所示，帶電粒子在磁場中所受洛侖茲力作為向心力，設(shè)在磁場中做圓周運動的半徑為R，圓形磁場區(qū)域的半徑為r，則：

（1分）