四川省德陽市嘉陵江路學(xué)校2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

四川省德陽市嘉陵江路學(xué)校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11所示，在虛線所示的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場變化規(guī)律如圖12所示，面積為S的單匝金屬線框處在磁場中，線框與電阻R相連．若金屬框的電阻為，則下列說法正確的是()．圖11圖12A．流過電阻R的感應(yīng)電流由a到bB．線框cd邊受到的安培力方向向下C．感應(yīng)電動勢大小為D．a(chǎn)b間電壓大小為參考答案：本題考查電磁感應(yīng)及閉合電路相關(guān)知識．由題圖12可以看出磁場隨時間均勻增加，根據(jù)楞次定律及安培定則可知，感應(yīng)電流方向由a→b，選項A正確；由于電流由c→d，根據(jù)左手定則可判斷出cd邊受到的安培力向下，選項B正確；回路中感應(yīng)電動勢應(yīng)為E＝＝，選項C錯誤；因為＝，解得U＝，選項D正確．答案ABD2.如圖，在“探究彈性勢能的表達(dá)式”的活動中，為計算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過程分為很多小段，拉力在每小段可以認(rèn)為是恒力，用各小段做功的代數(shù)和代表彈力在整個過程所做的功，物理學(xué)中把這種研究方法叫做“微元法”。下列幾個實(shí)例中應(yīng)用到這一思想方法的是（

）A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用點(diǎn)來代替物體，即質(zhì)點(diǎn)B．一個物體受到幾個力共同作用產(chǎn)生的效果與某一個力產(chǎn)生的效果相同，這個力叫做那幾個力的合力C．在推導(dǎo)勻變數(shù)直線運(yùn)動位移公式時，把整個運(yùn)動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動，然后把各小段的位移相加D．在探究加速度與力、質(zhì)量之間關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變探究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系參考答案：C3.如右圖所示，質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0沿足夠長的固定斜面上滑，斜面傾角為θ，物塊與該斜面間的動摩擦因數(shù)μ>tanθ，下圖表示該物塊的速度v和所受摩擦力Ff隨時間t變化的圖線?以初速度v0的方向為正方向?中可能正確的是（

）??

參考答案：4.如圖所示，a、b的質(zhì)量均為m，α從傾角為45°的光滑固定斜面頂端無初速度地下滑，b從斜面頂端以初速度v0平拋。從開始運(yùn)動到著地的過程中，以下說法正確的是

A．整個運(yùn)動過程a球重力的平均功率比b球的大

B．整個運(yùn)動過程a球重力的平均功率比b球的小

C．著地前的瞬間，a球重力的瞬時功率比b球的大

D．著地前的瞬間，a球重力的瞬時功率比b球的小參考答案：BD5.2012年10月25日，我國第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功。我國“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)堪比美國GPS。已知GPS導(dǎo)航系統(tǒng)中某衛(wèi)星的運(yùn)行周期約為12小時，則此衛(wèi)星與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的地球同步衛(wèi)星相比較A．線速度更大

B．角速度更大C．軌道半徑更大

D．向心加速度更大參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（多選）質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當(dāng)小球運(yùn)動在圖示位置時．繩b被燒斷的同時桿也停止轉(zhuǎn)動，則(

)A．小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動

B．在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C．若角速度ω較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動D．若角速度ω較大，小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動參考答案：BCD7.質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是

(

)

A．M帶負(fù)電，N帶正電

B．M的速率小于N的速率

C．洛侖茲力對M、N做正功D．M的運(yùn)行時間大于N的運(yùn)行時間參考答案：A8.如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r．兩電壓表可看作是理想電表，當(dāng)閉合開關(guān)，將滑動變阻器的觸片由左端向右端滑動時，燈泡L2變__________，燈泡L1變____________.（選填亮或暗）。__________表的讀數(shù)變小，_________表的讀數(shù)變大.（選填V1或V2）。參考答案：L2變___暗__，燈泡L1變_亮_。（每空2分）

_V2__表的讀數(shù)變小，_V1_表的讀數(shù)變大。9.體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴(kuò)展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為

。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個油分子的質(zhì)量為

。參考答案：答案：D=

m=解析：單分子油膜可視為橫截面積為S，高度為分子直徑D的長方體，則體積V=SD，故分子直徑約為D=；取1摩爾油，含有NA個油分子，則一個油分子的質(zhì)量為m=。10.(4分)假定兩個分子的距離為無窮遠(yuǎn)時它們的分子勢能為O，使一個分子固定，另一個分子在外力作用下從無窮遠(yuǎn)逐漸向它靠近，直至相距很近很近。兩個分子間距離為r0時分子間的引力與斥力平衡，則當(dāng)r>r0時外力在做

（填“正功”或“負(fù)功”或“不做功）；當(dāng)r<r0時分子勢能在

（填“不變”或“增加”或“減少”）參考答案：

答案：正功

增加（各2分）11.（1）接通打點(diǎn)計時器電源和讓紙帶開始運(yùn)動，這兩個操作間的順序關(guān)系是

（填字母序號）A、先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動B、現(xiàn)讓紙帶運(yùn)動，再接通電源C、讓紙帶運(yùn)動的同時接通電源D、現(xiàn)讓紙帶運(yùn)動或先接通電源都可以（2）在研究某物體運(yùn)動規(guī)律時，打點(diǎn)計時器打下如圖所示的一條紙帶，已知打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50HZ，相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個打點(diǎn)未畫出，由紙帶上的數(shù)據(jù)可知，打B點(diǎn)時物體的速度v=

，物體運(yùn)動的加速度a=

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．【考點(diǎn)】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】理解實(shí)驗過程應(yīng)當(dāng)先接通電源，在釋放紙帶．如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動紙帶運(yùn)動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點(diǎn)，大部分紙帶沒有打上點(diǎn)，紙帶的利用率太低；紙帶實(shí)驗中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度和加速度．【解答】解：（1）如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動紙帶運(yùn)動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點(diǎn)，大部分紙帶沒有打上點(diǎn)，紙帶的利用率太低；所以應(yīng)當(dāng)先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動，故選：A．（2）相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為0.1s打E點(diǎn)時物體的速度vB==≈0.16m/s采用逐差法求解加速度根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得：△x=at2，a===0.30m/s2故答案為：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．12.如圖（a）所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的AB水平表面是粗糙的，與水平方向夾角θ=37°的BC斜面是光滑的．此木塊的右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當(dāng)力傳感器受擠壓時，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉伸時，其示數(shù)為負(fù)值．一個可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開始下滑，運(yùn)動過程中力傳感器記錄到的力﹣時間關(guān)系圖線F﹣t圖如圖（b）所示，設(shè)滑塊通過B點(diǎn)前后速度大小不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）則滑塊C的質(zhì)量為2.5kg，它在木塊上運(yùn)動全過程中損失的機(jī)械能為40J．參考答案：解：（1）分析滑塊在斜面上的受力，可知物體受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛頓第二定律得：得：a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2通過圖象可知滑塊在斜面上運(yùn)動時間為：t1=1s由運(yùn)動學(xué)公式得：L=a1t12==3m滑塊對斜面的壓力為：N1′=mgcosθ木板對傳感器的壓力為：F1=N1′sinθ由圖象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑塊滑到B點(diǎn)的速度為：v1=a1t1=6×1=6m/s由圖象可知：f1=5N，t2=2sa2==2m/s2s=v1t2﹣a2t22=6×2﹣=8mW=fs=5×8=40J故答案為：2.5，4013.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為_________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動能為_________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（2分）三、實(shí)驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實(shí)驗小組做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗．實(shí)驗時，先把彈簧平放在桌面上，用刻度尺測出彈簧的原長L0＝4.6cm，再把彈簧豎直懸掛起來，在下端掛鉤碼，每增加一只鉤碼均記下對應(yīng)的彈簧的長度x，數(shù)據(jù)記錄如下表所示.鉤碼個數(shù)12345彈力F/N1.02.03.04.05.0彈簧的長度x/cm7.09.011.013.015.0(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出F-x圖線；(2)由此圖線可得，該彈簧勁度系數(shù)

k＝________N/m；(3)圖線與x軸的交點(diǎn)表示_______________________，其數(shù)值_________L0（填“大于”、“等于”或“小于”），原因是_______________________________________。參考答案：（1）如圖所示(2)50(3)彈簧不掛鉤碼時的長度；大于；彈簧自身重力的影響解析：：（1）描點(diǎn)作圖，如圖所示：如圖所示（2）圖象的斜率表示勁度系數(shù)，故有：k==50N/m（3）圖線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示彈簧不掛鉤碼時的長度，其數(shù)值大于彈簧原長，因為彈簧自身重力的影響．15.（6分）如圖所示，甲圖中儀器的讀數(shù)為

mm，乙圖中儀器的讀數(shù)為

cm。參考答案：

答案：10.501（10.500-10.502）

10.155四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（13分）（1）如圖1，在光滑水平長直軌道上，放著一個靜止的彈簧振子，它由一輕彈簧兩端各聯(lián)結(jié)一個小球構(gòu)成，兩小球質(zhì)量相等?，F(xiàn)突然給左端小球一個向右的速度u0，求彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時，每個小球的速度。（2）如圖2，將N個這樣的振子放在該軌道上。最左邊的振子1被壓縮至彈簧為某一長度后鎖定，靜止在適當(dāng)位置上，這時它的彈性勢能為E0。其余各振子間都有一定的距離?，F(xiàn)解除對振子1的鎖定，任其自由運(yùn)動，當(dāng)它第一次恢復(fù)到自然長度時，剛好與振子2碰撞，此后，繼續(xù)發(fā)生一系列碰撞，每個振子被碰后剛好都是在彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時與下一個振子相碰。求所有可能的碰撞都發(fā)生后，每個振子彈性勢能的最大值。已知本題中兩球發(fā)生碰撞時，速度交換，即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度。參考答案：

解析：（1）設(shè)小球質(zhì)量為m，以u1、u2分別表示彈簧恢復(fù)到自然長度時左右兩端小球的速度。由動量守恒和能量守恒定律有

mu1+mu2=mu0

（以向右為速度正方向）

解得u1=u0，u2=0或u1=0，u2=u0

由于振子從初始狀態(tài)到彈簧恢復(fù)到自然長度的過程中，彈簧一直是壓縮狀態(tài)，彈性力使左端持續(xù)減速，使右端小球持續(xù)加速，因此應(yīng)該?。簎1=0，u2=u0

（2）以v1、分別表示振子1解除鎖定后彈簧恢復(fù)到自然長度時左右兩小球的速度，規(guī)定向右為速度的正方向。由動量守恒和能量守恒定律有

mv1+m=0

解得v1=，＝－或v1＝－，=

在這一過程中，彈簧一直壓縮狀態(tài)，彈性力使左端小球向左加速，右端小球向右加速，故應(yīng)取解：

v1＝－，=

振子1與振子2碰撞后，由于交換速度，振子1右端小球速度變?yōu)?，左端小球速度仍為v1，此后兩小球都向左運(yùn)動。當(dāng)它們向左的速度相同時，彈簧被拉伸至最長，彈性勢能最大。設(shè)此速度為v10，根據(jù)動量守恒有

2mv10=mv1

用E1表示最大彈性勢能，由能量守恒有

＋＋E1＝

解得E1＝E017.如圖所示，M、N為水平放置的平行金屬板，板長和板間距均為2d。在金屬板左側(cè)板間中點(diǎn)處有電子源S，能水平發(fā)射初速為V0的電子，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。金屬板右側(cè)有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終相等，方向分別垂直于紙面向外和向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，兩磁場的寬

度均為d。磁場邊界與水平金屬板垂直，左邊界緊靠金屬板右側(cè)，距磁場右邊界d處有一個熒光屏。過電子源S作熒光屏的垂線，垂足為O。以O(shè)為原點(diǎn)，豎直向下為正方向，建立y軸?，F(xiàn)在M、N兩板間加上圖示電壓，使電子沿SO方向射入板間后，恰好能夠從金屬板右側(cè)邊緣射出．進(jìn)入磁場。(不考慮電子重力和阻力)(1)電子進(jìn)人磁場時的速度v；(2)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，使電子能打到熒光屏上，求①磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度口大小的范圍；②電子打到熒光屏上位置坐標(biāo)的范圍。

參考答案：解：（1）電子在MN間只受電場力作用，從金屬板的右側(cè)下邊沿射出，有--------------------（1分）---------------------（1分）----------------------（1分）----------------（1分）解得-----------------（1分）速度偏向角-----------（1分）

-------------------------（1分）（2）電子恰能（或恰不能）打在熒光屏上，有磁感應(yīng)強(qiáng)度的臨界值，此時電子在磁場中作圓周運(yùn)動的半徑為R--------------------（2分）又有--------------------（2分）由⑦⑧解得：--------（1分）磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，電子越不能穿出磁場，所以取磁感應(yīng)強(qiáng)度時電子能打在熒光屏上（得不扣分）。--（1分）如圖所示，電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為時，打在熒光屏的最高處，由對稱性可知，電子在磁場右側(cè)的出射時速度方向與進(jìn)入磁場的方向相同，即。

-------------------------（1分）出射點(diǎn)位置到SO連線的垂直距離---------------------（1分）電子移開磁場后做勻速直線運(yùn)動，則電子打在熒光屏的位置坐標(biāo)

--------------------（1分）解得-------------------（1分）當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時，電子離開電場后做