上海市民辦邦德第四中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

上海市民辦邦德第四中學(xué)2021年高三物理下學(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，沿豎直桿以速度v勻速下滑的物體A通過輕質(zhì)細(xì)繩拉光滑水平面上的物體B，當(dāng)細(xì)繩與豎直桿間的夾角為θ時，物體B的速度為

A.v/cosθ

B.vcosθC.vD.vsinθ參考答案：B2.在“研究有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡條件實驗”中：（1）（多選題）關(guān)于實驗的注意事項中，以下說法正確的是（

）A．實驗前要檢查力矩盤是否在任何位置都能平衡B．實驗前要檢查橫桿是否嚴(yán)格保持水平C．實驗選用的鉤碼要輕，各力的力臂要盡量小D．實驗中應(yīng)該使彈簧秤的示數(shù)盡量大些（2）如圖甲所示，在實驗裝置裝配時，有一組同學(xué)經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，力矩盤的重心在圓盤上的C點，該同學(xué)認(rèn)為有一種不需調(diào)整力矩盤重心的位置也能進行實驗的方法，即在實驗時____________________________。（3）在實驗中，另一組同學(xué)在一個力矩盤中的A點通過細(xì)繩跨過定滑輪懸掛一組砝碼，不慎將懸掛線鉤掛在P點的大頭針上，另一組砝碼通過細(xì)繩跨過定滑輪懸掛在B點，此時力矩盤平衡，如圖乙所示。若每個砝碼重為1N，O點到B點懸線距離為4cm；AP線與豎直方向夾角為37°，O點和P點處在同一水平線上。則此時力矩盤受到的順時針轉(zhuǎn)動力矩之和為___________N·m。參考答案：（1）AD

（2分）（2）保持OC連線在豎直方向

（2分）（3）0.2163.如圖所示，條形磁鐵放置在水平桌面上，A環(huán)和B環(huán)是一對同心圓環(huán)，也放置在水平桌面上（不計磁鐵的厚度），分別用ΦA(chǔ)和ΦB表示穿過兩環(huán)的磁通量，則有

（

）A．ΦA(chǔ)>ΦB

B．ΦA(chǔ)<ΦB

C．ΦA(chǔ)=ΦB

D．由于沒有放到圓心處，所以無法確定ΦA(chǔ)與ΦB的大小關(guān)系參考答案：C4.如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時A、B靜止；現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但AB并未運動。下列說法正確的是（

）A．A、B之間的摩擦力可能大小不變

B．A、B之間的摩擦力一定變小C．B與墻之間可能沒有摩擦力

D．彈簧彈力一定不變參考答案：AD5.（1）以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述正確的是BDA．紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大．B．比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定C．重核的裂變過程質(zhì)量增大，輕核的聚變過程有質(zhì)量虧損D．根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減?。畢⒖即鸢福篈、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0知，光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)．故A錯誤．B、比結(jié)合能越大的原子核，核子結(jié)合越牢固，原子核越穩(wěn)定．故B正確．C、重核裂變、輕核聚變都有質(zhì)量虧損，釋放能量．故C錯誤．D、氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，軌道半徑減小，能量減小，釋放一定頻率的光子，根據(jù)知，電子動能增大，則電勢能減?。蔇正確．故選BD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，在豎直向下磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有兩根間距為L豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，質(zhì)量為m的金屬棒MN與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，它們之間的動摩擦因數(shù)為μ．從t=0時刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流強度與時間成正比，即I=kt，（k為常量），則金屬棒由靜止下滑過程中加速度和速度的變化情況是_________________，金屬棒下落過程中動能最大的時刻t=________．五．實驗題（共24分）參考答案：先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動7.（5分）如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知q1與q2之間的距離為，q2與q3之間的距離為，且每個電荷都處于平衡狀態(tài)。

（1）如q2為正電荷，則q1為

電荷，q3為

電荷。

（2）q1、q2、q3三者電量大小之比是

∶

∶

。

參考答案：答案：（1）負(fù)

負(fù)（2）8.沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧波，t=0時刻的波形圖如圖所示，已知波速為10m/s，質(zhì)點P的平衡位置為x=17m，P點振動頻率為__________Hz，則P點至少再經(jīng)__________s可達波峰。參考答案：0.5Hz

1.3s9.如圖（a）所示為某種燈泡的U－I圖像，現(xiàn)將兩個這種小燈泡L1、L2與一個阻值為5Ω的定值電阻R連成如圖（b）所示的電路，電源的電動勢為E＝6V，電鍵S閉合后，小燈泡L1與定值電阻R的電功率均為P，則P＝______W，電源的內(nèi)阻r＝_____Ω。參考答案：0.2，2.510.雪在外力擠壓下可形成冰，表明雪的密度

冰的密度（選填“大于”“等于”或“小于”）。小麗利用冰的密度，使用如下方法來估測積雪的密度：在平整地面的積雪上，腳向下用力踩在雪上，形成一個下凹的腳印，然后測量腳印的深度和

，根據(jù)冰的密度就可以估測雪的密度。參考答案：小于

積雪的深度11.一個質(zhì)量為M=3kg的木板與一個輕彈簧相連，在木板的上方有一質(zhì)量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時木板和物塊一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運動0.2m時，物塊恰好與木板分離，此時木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時彈簧的彈力為________N，木板和物塊一起向上運動，直至分離的過程中，彈簧彈力做的功為________J。參考答案：０

N；

５０

J。12.一輛公共汽車進站后開始剎車，做勻減速直線運動，開始剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m，則剎車后6s內(nèi)的位移是

m參考答案：25m13.如圖，ABCD是一個正方形的勻強磁場區(qū)域，經(jīng)相等加速電壓加速后的甲、乙兩種帶電粒子分別從A、D射入磁場，均從C點射出，則它們的速率

▲

，它們通過該磁場所用時間

▲

。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（1）為了完成《探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系》的實驗，實驗室已經(jīng)為小濤準(zhǔn)備了一端帶有滑輪的長直軌道（遠(yuǎn)離滑輪端高度可調(diào)），小車，電火花計時器，紙帶，鉤碼，請問小濤還需要那些器材，請從下列器材中選取______________（填序號，多選、錯選、漏選均不得分）A．刻度尺

B．帶細(xì)繩的小桶

C．秒表

D．天平

E．低壓交流電源

F．砝碼（2）該同學(xué)在處理紙帶時有如下A、B兩條紙帶，哪一條有可能是該實驗得到的紙帶________(填A(yù)或B)（3）在某一次測量中得到如圖1所示紙帶，A,B,C,D,E,F,G為6個計數(shù)點，各點到O點的距離已標(biāo)在對應(yīng)點下方（相鄰計數(shù)點間有4個點未畫出），請利用圖示數(shù)據(jù)盡量精確地計算出加速度a=__________m/s2（保留3位有效數(shù)字）。若保持小車質(zhì)量不變，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)該同學(xué)作出了加速度a隨合力F的變化曲線，如圖2所示．該圖線不通過原點，請你分析其主要原因是

參考答案：（1）ABDF

（2）A

（3）0.986

沒有平衡摩擦或平衡摩擦不夠

試題分析：（1）需刻度尺測量長度，帶細(xì)繩的小桶提供動力，天平測量質(zhì)量，砝碼用來改變小車質(zhì)量，有打點計時器，故不需要秒表，電火花打點計時器用220V交流電，故不需要低壓交流電，所以應(yīng)選取ABDF；15.某同學(xué)在“用油膜法估測分子大小”的實驗中所用的油酸酒精溶液為：每l000mL溶液中有純油酸0.9ml．，用注射器測得lmL上述溶液為90滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開，測得油酸薄膜的輪廓形狀如圖所示，圖中正方形方格的邊長為1cm，該同學(xué)數(shù)出輪廓范圍內(nèi)正方形的個數(shù)為l30，則：①實驗測出油酸分子的直徑是m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；②實驗中要讓油膜盡可能散開的原因是

．參考答案：①7.7×10﹣10②使油膜的厚度盡量接近油酸分子的直徑【考點】用油膜法估測分子的大?。痉治觥吭谟湍しü罍y分子大小的實驗中，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑．本實驗要讓油酸充分散開，形成單分子油膜．【解答】解：①1滴油酸酒精溶液的體積1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積油膜的面積油酸分子的直徑②本實驗的原理是讓油酸在水面上形成單分子層的油膜，油膜的厚度等于分子直徑．這就是讓油膜盡可能散開的原因．故答案為：①7.7×10﹣10②使油膜的厚度盡量接近油酸分子的直徑四、計算題：本題共3小題，共計47分16.兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計。勻強磁場垂直于斜面向上，磁感強度B=0.5T。質(zhì)量為m=0.1kg，電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑（金屬棒ab與導(dǎo)軌間的摩擦不計）。如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達到最大值。求此過程中金屬棒達到的最大速度和電阻中產(chǎn)生的熱量。參考答案：當(dāng)金屬棒速度恰好達到最大速度時，金屬棒受力平衡，有：mgsinθ=F安解得金屬棒所受安培力

F安=0.5N據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢

E=BLv據(jù)閉合電路歐姆定律，感應(yīng)電流

I=

又F安=BIL解得最大速度v=5m/s下滑過程中，由能量守恒定律得：mgh－Q=mv2

解得電阻中產(chǎn)生的熱量Q=1.75J17.如圖10所示，x軸與水平傳送帶重合，坐標(biāo)原點O在傳送帶的左端，傳送帶長L＝8m，勻速運動的速度v0＝5m/s.一質(zhì)量m＝1kg的小物塊輕輕放在傳送帶上xP＝2m的P點，小物塊隨傳送帶運動到Q點后沖上光滑斜面且剛好到達N點．(小物塊到達N點后被收集，不再滑下)若小物塊經(jīng)過Q處無機械能損失，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2.圖10求：(1)N點的縱坐標(biāo)；(2)小物塊在傳送帶上運動產(chǎn)生的熱量；(3)若將小物塊輕輕放在傳送帶上的某些位置，最終均能沿光滑斜面越過縱坐標(biāo)yM＝0.5m的M點，求這些位置的橫坐標(biāo)范圍．參考答案：(1)小物塊在傳送帶上勻加速運動的加速度a＝μg＝5m/s2①小物塊與傳送帶共速時，所用的時間t＝＝1s②運動的位移Δx＝＝2.5m＜(L－xP)＝6m③故小物塊與傳送帶達到相同速度后以v0＝5m/s的速度勻速運動到Q，然后沖上光滑斜面到達N點，由機械能守恒定律得mv＝mgyN④解得yN＝1.25m⑤(2)小物塊在傳送帶上相對傳送帶滑動的位移s＝v0t－Δx＝2.5m⑥產(chǎn)生的熱量Q＝μmgs＝12.5J⑦(3)設(shè)在坐標(biāo)為x1處輕輕將小物塊放在傳送帶上，最終剛能到達M點，由能量守恒得μmg(L－x1)＝mgyM⑧代入數(shù)據(jù)解得x1＝7m⑨故小物塊放在傳送帶上的位置坐標(biāo)范圍0≤x＜7m⑩答案(1)1.25m(2)12.5J(3)0≤x＜7m18.(16分)如圖所示，在動摩擦因素μ=0.2的水平面AB上，水平恒力F推動質(zhì)量為m=1kg的物體從A點由靜止開始作勻加速直線運動，物體到達B點時撤去F，接著又沖上光滑斜面（設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變），最高能到達C點。用速度傳感器測量物體的瞬時速度，并在表格中記錄了部分測量數(shù)據(jù)。求：(g取10m/s2)

t/s0.00.20.4…2.22.42.6…v/m?s-10.00.40.8…3.02.01.0…

（1）恒力F的大?。唬?）斜面的傾角；（3）若撤去推力F，在A處給物體一個水平向左的初速度，恰能使物體運動到C點，求此初速度的大小。參考答案：解析：（1）物體從A到B過程中：（１分）

∴F＝ma1+mmg＝4N

（２分）

（2）物體從B到C過程中：（１分）

∴