內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市天山第三中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市天山第三中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列敘述符合史實(shí)的是（）A．安培在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)解釋了電和磁之間存在聯(lián)系B．奧斯特根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說(shuō)C．卡文迪許利用“卡文迪許扭秤”將微小量放大，準(zhǔn)確的測(cè)定了靜電力常量D．楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化參考答案：D【考點(diǎn)】楞次定律．【分析】對(duì)于物理中的重大發(fā)現(xiàn)、重要規(guī)律、原理，要掌握其發(fā)現(xiàn)者和提出者，了解所涉及偉大科學(xué)家的重要成就．【解答】解：A、B、安培根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說(shuō)，很好地解釋了磁化現(xiàn)象．奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系，故A、B錯(cuò)誤．C、卡文迪許利用扭秤將微小量放大，首次較準(zhǔn)確地測(cè)定了萬(wàn)有引力常量，不是靜電力常量．故C錯(cuò)誤．D、楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出楞次定律，即感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．故D正確．故選：D．2.（多選題）如圖所示，在一豎直平面內(nèi)，BCDF段是半徑為R的圓弧擋板，AB段為直線型擋板（長(zhǎng)為4R），兩者在B點(diǎn)相切，θ=37°，C，F(xiàn)兩點(diǎn)與圓心等高，D在圓弧形擋板的最低點(diǎn)，所有接觸面均光滑，絕緣擋板處于水平方向場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)將帶電量為+q，質(zhì)量為m的小球從擋板內(nèi)側(cè)的A點(diǎn)由靜止釋放，小球沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)ABCDF運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)后拋出，在這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小可能是B．小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)動(dòng)能一定不是最大C．小球機(jī)械能增加量的最大值是2.6qERD．小球從B到D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能的增量為1.8mgR﹣0.8EqR參考答案：BC【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系．【分析】小球能沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)ABC內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力垂直AB方向的分力必定大于等于重力垂直AB方向的分力，列式可得到場(chǎng)強(qiáng)的大小范圍；根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)情況，分析小球的合力方向，判斷什么位置動(dòng)能最大；根據(jù)動(dòng)能定理求解小球從B到D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的增量．【解答】解：A、小球能沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)ABC內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，則有：qEcos37°≥mgsin37°，則得：E≥，故場(chǎng)強(qiáng)大小不可能等于．故A錯(cuò)誤．B、小球在復(fù)合場(chǎng)中受重力和電場(chǎng)力，所以小球運(yùn)動(dòng)到合力方向上時(shí)動(dòng)能最大，則知在CD之間的某一點(diǎn)上時(shí)動(dòng)能最大，故B正確；C、小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做正功最多，小球的機(jī)械能增加量最大，所以小球機(jī)械能增加量的最大值為△E=qE[4Rcos53°+R（1﹣cos37°）]=2.6qER，故C正確．D、小球從B到D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：動(dòng)能的增量為△Ek=mgR（1+sin37°）﹣qERcos37°=1.6mgR﹣0.8qER，故D錯(cuò)誤．故選：BC．3.在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時(shí)刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運(yùn)動(dòng)，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上．a(chǎn)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．則A．物塊c的質(zhì)量是2msinθB．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢(shì)能等于a、c增加的動(dòng)能C．b棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢(shì)能等于回路消耗的電能D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是參考答案：AD4.(多選)下面的幾個(gè)速度中表示平均速度的是()A.子彈射出槍口的速度是800m/s,以790m/s的速度擊中目標(biāo)B.汽車(chē)從甲站行駛到乙站的速度是40km/hC.汽車(chē)通過(guò)站牌時(shí)的速度是72km/hD.汽車(chē)通過(guò)一隧道的速度為5m/s參考答案：選B、D。A中的“射出槍口”“擊中目標(biāo)”均是指某一瞬間,是瞬時(shí)速度,A錯(cuò);B中“從甲站行駛到乙站”是一段距離,是平均速度,B對(duì);C中“通過(guò)站牌時(shí)”是瞬時(shí)速度,C錯(cuò);D中“通過(guò)一隧道”是一段位移,是平均速度,D對(duì)。5.如圖所示，在光滑的水平地面上有一輛平板車(chē)，車(chē)的兩端分別站著人A和B，A的質(zhì)量為mA，B的質(zhì)量為mB，mA>mB．最初人和車(chē)都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在，兩人同時(shí)由靜止開(kāi)始相向而行，A和B相對(duì)地面的速度大小相等，則車(chē)

（

）A．靜止不動(dòng) B．向右運(yùn)動(dòng)C．向左運(yùn)動(dòng) D．左右往返運(yùn)動(dòng)參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分15.某行星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過(guò)N年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線的延長(zhǎng)線上，如圖所示。該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑之比為_(kāi)__________。

參考答案：()7.重的木塊用水平力壓在豎直墻上靜止不動(dòng)，已知，木塊與墻的動(dòng)摩擦因數(shù)，此時(shí)墻對(duì)木塊的摩擦力的大小是___；若撤去力F，木塊沿墻下滑，則此時(shí)墻對(duì)木塊的摩擦力大小是____。參考答案：10N

08.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E，激發(fā)態(tài)能量,其中n=2,3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長(zhǎng)為_(kāi)_______參考答案：原子從n=2躍遷到+∞所以故：9.）用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，將選擇開(kāi)關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤(pán)上停留的位置如圖所示，所測(cè)量電阻的值為

▲

．參考答案：歐姆調(diào)零（2分）

3200（2分）歐姆表使用前首先應(yīng)進(jìn)行調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在歐姆刻度的“0”處。歐姆表讀數(shù)一定不要忘記乘以倍率。10.如圖1所示，寒假前，某同學(xué)利用DIS系統(tǒng)對(duì)封閉在注射器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體作了兩次等溫過(guò)程的研究．第一次是在室溫下通過(guò)推、拉活塞改變氣體體積，并記錄體積和相應(yīng)的壓強(qiáng)；第二次在較高溫度環(huán)境下重復(fù)這一過(guò)程．（1）結(jié)束操作后，該同學(xué)繪制了這兩個(gè)等溫過(guò)程的p﹣1/V關(guān)系圖線，如圖．則反映氣體在第二次實(shí)驗(yàn)中的p﹣1/V關(guān)系圖線的是1（選填“1”或“2”）；（2）該同學(xué)是通過(guò)開(kāi)啟室內(nèi)暖風(fēng)空調(diào)實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度升高的．在這一過(guò)程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸縮，管內(nèi)的氣體經(jīng)歷了一個(gè)等壓（選填“等壓”“等溫”或“等容”）的變化過(guò)程．參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）由圖看出p﹣圖象是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，斜率一定，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)研究出斜率等于pV，即可根據(jù)氣態(tài)方程分析．（2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞為研究對(duì)象，受力分析，根據(jù)平衡條件列方程，進(jìn)而分析作何種變化．解答：解：（1）由圖2看出p﹣圖象是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，其斜率等于pV，斜率不變，則pV不變，根據(jù)氣態(tài)方程=c，可知?dú)怏w的溫度不變，均作等溫變化．由氣態(tài)方程得知T與pV正比，即T與圖線的斜率成正比，所以可知反映氣體在第二次實(shí)驗(yàn)中的p﹣關(guān)系圖線的是1．（2）注射器水平地放置在桌面上，設(shè)注射器內(nèi)的壓強(qiáng)為P，大氣壓強(qiáng)為P0，活塞橫截面積為S，活塞移動(dòng)過(guò)程中速度緩慢，認(rèn)為活塞處于平衡狀態(tài)，則：PS=P0S即P=P0可知，管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)等于大氣壓，保持不變，所以管內(nèi)氣體經(jīng)歷了一個(gè)等壓變化．故答案為：（1）1；（2）等壓．點(diǎn)評(píng)：對(duì)于氣體的圖象，往往要研究其斜率、面積等方面的數(shù)學(xué)意義，來(lái)分析其物理意義．確定封閉氣體壓強(qiáng)時(shí)通常是以封閉氣體的活塞為研究對(duì)象受力分析通過(guò)平衡條件列方程來(lái)確定．11.如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸開(kāi)口向下，缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞在氣缸內(nèi)可以自由滑動(dòng)且不漏氣，其下方用細(xì)繩吊著砂桶，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)砂桶中的細(xì)沙不斷流出，這一過(guò)程可視為一緩慢過(guò)程，且環(huán)境溫度不變，則在此過(guò)程中氣缸內(nèi)氣體分子的平均速率

（選填“減小”、“不變”、“增大”），單位時(shí)間單位面積缸壁上受到氣體分子撞擊的次數(shù)

（選填“減少”、“不變”、“增加”）．參考答案：不變，增加【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．【分析】分析活塞可知內(nèi)部壓強(qiáng)的變化；由溫度的變化及壓強(qiáng)變化可知體積變化，根據(jù)溫度的微觀含義：溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，平均動(dòng)能越大，分析氣體分子平均動(dòng)能的變化，即可知道平均速率的變化．根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算可求出壓強(qiáng)的變化，再根據(jù)壓強(qiáng)的意義，分析單位時(shí)間單位面積器壁上受到氣體分子撞擊的次數(shù)如何變化．【解答】解：因溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，則氣體的平均速率不變；以活塞和沙桶整體為研究對(duì)象，設(shè)總質(zhì)量為m，受力分析，根據(jù)平衡條件有：PS+mg=P0S得：P=P0﹣細(xì)沙流出后，mg減小，則P增大，由于平均速率不變，根據(jù)壓強(qiáng)的微觀含義可知，單位時(shí)間單位面積器壁上受到氣體分子撞擊的次數(shù)增加；故答案為：不變，增加12.某同學(xué)用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他的操作步驟如下：①將一端帶有定滑輪的氣墊導(dǎo)軌放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，②將光電門(mén)固定在氣墊軌道上離定滑輪較近一端的某點(diǎn)B處，③將帶有遮光條的質(zhì)量為M的滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌上的A處，④用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過(guò)滑輪的細(xì)線拉滑塊，使滑塊從同一位置A由靜止釋放，測(cè)出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t，⑤改變鉤碼個(gè)數(shù)，使滑塊每次從同一位置A由靜止釋放，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）28.623.3t2/（ms）2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/[×10-4(ms)-2]12.218.424.530.636.7

1若用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊上遮光條的寬度d如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝

cm,第一次測(cè)量中小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為

m/s(保留兩位有效數(shù)字)2實(shí)驗(yàn)中遮光條到光電門(mén)的距離為s，遮光條的寬度為d，遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，可推導(dǎo)出滑塊的加速度a與t關(guān)系式為

。3本實(shí)驗(yàn)為了研究加速度a與外力F的關(guān)系，只要作出

的關(guān)系圖象，請(qǐng)作出該圖線。4根據(jù)作出的圖像，判斷該同學(xué)可能疏漏的重要實(shí)驗(yàn)步驟是

。參考答案：1.050

cm

（2分）

0.37m/s（2分）2

（2分）3（填1/t2與F同樣得分）（2分）

如圖所示（2分）4沒(méi)有將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

(2分)

13.如圖所示，AB為勻質(zhì)桿，其重為8N，它與豎直墻面成37°角；BC為支撐AB的水平輕桿，A、B、C三處均用鉸鏈連接且位于同一豎直平面內(nèi)。則BC桿對(duì)B端鉸鏈的作用力的方向?yàn)開(kāi)_______________，該力的大小為_(kāi)____________N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：水平向右，3三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用圖8所示的裝置，通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)要證明的是動(dòng)量守恒定律的成立，即m1v1＝m1v1′＋m2v2′。按這一公式的要求需測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量和它們碰撞前后的水平速度，但實(shí)驗(yàn)中我們只需測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量和飛行的水平距離。這是由于小球碰撞后做

運(yùn)動(dòng)，各次下落的高度相同，因而它們下落的_________也是相同的，測(cè)出小球飛行的水平距離，就可用水平距離代表小球的速度了，所以此實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)量守恒式是

。參考答案：平拋

時(shí)間

A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，碰前碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，高度相同，落地時(shí)間相同，所以Q點(diǎn)是沒(méi)有碰時(shí)A球的落地點(diǎn)，R是碰后B的落地點(diǎn)，P是碰后A的落地點(diǎn)；根據(jù)兩小球從同一高度開(kāi)始下落，故下落的時(shí)間相同，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mAv0=mAv1+mBv2，故有mAv0t=mAv1t+mBv2t，即mAOP=mAOM+mBON.15.用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法正確的是_____。A．兩球的質(zhì)量和半徑都一樣大

B．多次將A球從不同的高度釋放C．保證斜槽末端的切線水平

D．減小斜槽對(duì)小球A的摩擦（2）圖乙是B球的落點(diǎn)痕跡，刻度尺的“0”刻線與O點(diǎn)重合，可以測(cè)出碰撞后B球的水平射程為_(kāi)____cm（3）本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行測(cè)量的是_____A．水平槽上未放B球時(shí)，A球的落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B．A球與B球碰撞后，A球和B球的落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C．A球與B球下落的時(shí)間D．A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比）參考答案：

(1).（1）C；

(2).（2）64.45；

(3).（3）ABD。【詳解】（1）為防止碰撞后入射球反彈入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；為使球到達(dá)軌道末端時(shí)的速度相等，多次將A球應(yīng)從同一的高度釋放，故B錯(cuò)誤；為使小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，保證斜槽末端的切線水平，故C正確；斜槽對(duì)小球的摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，不需要減小斜槽對(duì)小球A的摩擦，故D錯(cuò)誤；（2）碰撞后B球的水平射程落點(diǎn)如圖所示，取所有落點(diǎn)中靠近中間的點(diǎn)讀數(shù)，即可取一個(gè)最小的圓的圓心，約為64.45cm；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得mav0＝mbv1+mbv2，又因下落時(shí)間相同，即可求得：；可知需要測(cè)量的物理量是水平槽上未放B球時(shí)，A球的落地點(diǎn)到O點(diǎn)的距離OP，A球與B球碰撞后，A、B兩球落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離OM和ON，需要測(cè)量A球和B球的質(zhì)量，不需要測(cè)量水平槽面離地面的高度或小球在空中飛行時(shí)間，故選：ABD。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）如圖所示，滑塊質(zhì)量為m，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，它以的初速度由A點(diǎn)開(kāi)始向B點(diǎn)滑行，AB=5R，并滑上光滑的半徑為R的圓弧BC，在C點(diǎn)正上方有一離C點(diǎn)高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，沿平臺(tái)直徑方向開(kāi)有兩個(gè)離軸心距離相等的小孔P、Q，旋轉(zhuǎn)時(shí)兩孔均能達(dá)到C點(diǎn)的正上方。若滑塊滑過(guò)C點(diǎn)后P孔，又恰能從Q孔落下，則平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足什么條件？

參考答案：解析：設(shè)滑塊至B點(diǎn)時(shí)速度為vB，對(duì)滑塊由A點(diǎn)到B點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理有

解得

滑塊從B點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后機(jī)械能守恒，設(shè)滑塊到達(dá)P處時(shí)速度為，則

解得

滑塊穿過(guò)P孔后再回到平臺(tái)的時(shí)間

要想實(shí)現(xiàn)題述過(guò)程，需滿足

（n=0，1，2……）17.有一顆人造地球衛(wèi)星，繞地球做勻速