廣東省韶關市銅山希望中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

廣東省韶關市銅山希望中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析一、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.原子序數大于92的所有元素，都能自發(fā)地放出射線，這些射線共有三種：α射線、β射線和γ射線。下列說法中正確的是（

）

A.原子核每放出一個α粒子，原子序數減少4

B.原子核每放出一個α粒子，原子序數增加4

C.原子核每放出一個β粒子，原子序數減少1

D.原子核每放出一個β粒子，原子序數增加1參考答案：答案：D2.（多選）北京奧運火炬成功登上珠峰，如圖所示是火炬手攀登珠峰的線路圖，據此圖判斷下列說法正確的是A.由起點到終點火炬手所走線路的總長度等于位移B.線路總長度與火炬手所走時間的比等于登山者的平均速度C.在計算登山運動的速度時可以把火炬手當成質點D.珠峰頂的重力加速度要小于9.8m/s2參考答案：CD3.(多選)在某轉彎處，規(guī)定火車行駛的速率為v0，則下列說法中正確的是()A．當火車以速率v0行駛時，火車的重力與支持力的合力方向一定沿水平方向B．當火車的速率v>v0時，火車對外軌有向外的側向壓力C．當火車的速率v>v0時，火車對內軌有向內的擠壓力D．當火車的速率v<v0時，火車對內軌有向內側的壓力參考答案：ABD4.如圖，x軸在水平地面內，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中b和c是從同一點拋出的，不計空氣阻力，則A．a的飛行時間比b的長B．b和c的飛行時間相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大參考答案：BD5.（單選）如圖所示，AB為光滑豎直桿，ACB為構成直角的光滑L形直軌道，C處有一小圓弧連接可使小球順利轉彎（即通過轉彎處不損失機械能）。套在AB桿上的小球自A點靜止釋放，分別沿AB軌道和ACB軌道運動，如果沿ACB軌道運動的時間是沿AB軌道運動時間的1.5倍，則BA與CA的夾角為A.30o

B.45o

C.53o

D.60o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.圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?，F通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線。（1）在圖中畫線連接成實驗電路圖。（2）完成下列主要實驗步驟中的填空①按圖接線。②保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質量m1。③閉合開關S，調節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，使D________；然后讀出___________________，并用天平稱出____________。④用米尺測量_______________。（3）用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感應強度方向的方法是：若____________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里。參考答案：(1)如圖所示(2)③重新處于平衡狀態(tài)電流表的示數I此時細沙的質量m2④D的底邊長度l(3)(4)m2＞m17.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t＝0時刻的波形如圖中實線所示，t＝0.2s時刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…8.如圖R1和R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導體，正方形的邊長之比為2：1。通過這兩導體的電流方向如圖所示，則這兩個導體電阻之比為R1：R2=

。你認為這種關系對電路元件改進的意義是

。參考答案：9.如圖，從運動員騰空跳起向上運動后再向下落入水中，若不計空氣阻力，則運動員的重力勢能先

（填“增大”或“減小”或“不變”），后

（填“增大”或“減小”或“不變”）。運動員的機械能

（填“增大”或“減小”或“不變”）。參考答案：增大

減小

不變10.某興趣小組在探究物體動能大小實驗時，讓一物體在恒定合外力作用下由靜止開始沿直線運動，記錄下速度、時間、位置等實驗數據，然后分別作出動能EK隨時間變化和動能EK隨位置變化的兩個圖線，但橫坐標沒有標出，請你判斷物體動能隨位置變化的圖線應是圖

；若圖甲中OA連線的斜率為p，圖乙中直線的斜率為q，則物體在A點所對應的瞬時速度的大小為

．參考答案：乙

11.如圖8所示，兩平行金屬板間電場是勻強電場，場強大小為1.0×104V／m，A、B兩板相距1cm，C點與A相距0.4cm，若B接地，則A、C間電勢差UAC＝____,將帶電量為－1.0×10-12C的點電荷置于C點，其電勢能為____．參考答案：12.如圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光．在下列該原子光譜的各選項中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是________。參考答案：C13.如圖所示，用天平測量勻強磁場的磁感應強度，下列各選項所示的載流線圈匝數相同，邊長MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是（）A． B． C． D．參考答案：A【考點】安培力．【分析】線框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁場強度B和電流大小I相等，即根據線框在磁場中的有效長度大小關系即可判斷其受力大小關系．【解答】解：天平原本處于平衡狀態(tài)，所以線框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于線框平面與磁場強度垂直，且線框不全在磁場區(qū)域內，所以線框與磁場區(qū)域的交點的長度等于線框在磁場中的有效長度，由圖可知，A圖的有效長度最長，磁場強度B和電流大小I相等，所以A所受的安培力最大，則A圖最容易使天平失去平衡．故選：A．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（09年大連24中質檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側的光線（如：光線b）經球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側的光線經半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應是

（1分）15.（11分）簡述光的全反射現象及臨界角的定義，并導出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質射向光疏介質時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現象稱為全反射，相應的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在豎直面內建立直角坐標系，曲線y=位于第一象限的部分如圖，在曲線上不同點以初速度v0向x軸負方向水平拋出質量為m，帶電量為+q的小球，小球下落過程中都會通過坐標原點，之后進入第三象限的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B=T，方向垂直紙面向里，小球恰好做勻速圓周運動，并在做圓周運動的過程中都能打到y(tǒng)軸負半軸上（已知重力加速度為g=10m/s2、=102C/kg）．求：（1）第三象限的電場強度大小及方向；（2）沿水平方向拋出的初速度v0；（3）為使所有的小球都打到y(tǒng)軸負半軸，所加磁場區(qū)域的最小面積．參考答案：解：（1）小球做勻速圓周運動，重力與電場力合力為零，即mg=qE，解得：E===0.1N/C，方向：豎直向上；（2）小球在電場中做類平拋運動，水平方向：x=v0t，豎直方向：y=gt2=x2，由題意可知：y=，解得：v0=10m/s；（3）設小球進入第三象限時的速度為v，與x軸負方向夾角為α，則：v0=vcosα，小球在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：r=，小球打在y軸的點與原點的距離：H=2rcosα=，所有小球均從y軸負半軸上同一點進入第四象限，最小磁場區(qū)域為一半徑為R=的半圓，磁場面積：S==π，解得，磁場最小面積：S=0.5m2；答：（1）第三象限的電場強度大小為：0.1N/C，方向：豎直向上；（2）沿水平方向拋出的初速度v0為10m/s；（3）為使所有的小球都打到y(tǒng)軸負半軸，所加磁場區(qū)域的最小面積為0.5m2．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）小球在第三象限做勻速圓周運動，說明受到的合外力提供向心加速度，即洛倫茲力提供向心加速度，由此即可得出電場力與重力大小相等方向相反；（2）小球在電場中做類平拋運動，應用類平拋運動規(guī)律可以求出小球的速度；（3）分析小球在電場中運動的可能的情況，結合矢量的分解的方法，求出粒子進入磁場時的速度方向與初速度、末速度的關系，得出半徑與偏轉距離的關系，從而得出磁場的長度和寬度，即可求出磁場區(qū)域的最小面積．17.（12分）如圖，一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中；磁場的磁感應強度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω。已知開關斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm；閉合開關，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關斷開時相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。判斷開關閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質量。參考答案：m=0.01kg解析：依題意，開關閉合后，電流方向從b到a，由左手定則可知，金屬棒所受安培力方向豎直向下。開關斷開時，兩彈簧各自相對于其原長伸長為Δl1=0.5cm。由胡克定律和力的平衡條件得2kΔl1=mg

①式中，m為金屬棒的質量，k是彈簧的勁度系數，g是重力加速度的大小。

開關閉合后，金屬棒所受安培力的大小為

F=IBL

②式中，I是回路電流，L是金屬棒的長度。兩彈簧各自再伸長了Δl2=0.3cm，由胡克定律和力的平衡條件得

2k(Δl1+Δl2)=mg+F

③由歐姆定律有E=IR

④式中，E是電池的電動勢，R是電路總電阻。聯(lián)立①②③④式，并代入題給數據得m=0.01kg

⑤18.如圖所示，傾角θ=37°的粗糙傳送帶與光滑水平面通過半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接，傳送帶始終以v=3m/s的速率順時針勻速轉動，A、B、C滑塊的質量為mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，(各滑塊均視為質點)。A、B間夾著質量可忽略的火藥。k為處于原長的輕質彈簧，兩端分別與B和C連接?，F點燃火藥（此時間極短且不會影響各物體的質量和各表面的光滑程度），滑塊A以6m/s水平向左沖出，接著沿傳送帶向上前進，已知滑塊A與傳送帶間的動摩擦因數為μ=0.75，傳送帶與水平面足夠長，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）滑塊A沿傳送帶向上能滑的最大距離？（2）滑塊B通過彈簧與C相互作用的過程中，彈簧又到原長時B、C的速度？（3）滑塊A追上滑塊B時能粘住，試定量分析在A與B相遇的各種可能情況下，A、B、C及彈簧組成系統(tǒng)的機械能范圍？

參考答案：（1）滑塊A沿傳送帶向上的運動：

得m

（4分）（2）炸藥爆炸過程，對A和B系統(tǒng)，設B獲得的速度為vB，有：

得：

vB=3m