安徽省宣城市太元中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

安徽省宣城市太元中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖4所示，三個(gè)完全相同的木塊放在同一水平面上，木塊和水平面的動摩擦因數(shù)相同。分別給它們施加一個(gè)大小為F的推力，其中給第一、三兩木塊的推力與水平方向的夾角相等，這時(shí)三個(gè)木塊都保持靜止。比較它們和水平面間的彈力大小N1、N2、N3和摩擦力大小f1、f2、f3，下列說法中正確的是 A．N1＞N2＞N3，f1＞f2＞f3 B．N1＞N2＞N3，f1＝f3＜f2 C．N1＝N2＝N3，f1＝f2＝f3 D．N1＞N2＞N3，f1＝f2＝f3參考答案：B由于三個(gè)木塊都保持靜止，受到的摩擦力為靜摩擦力，由物體受力平衡可知N1＞N2＞N3，f1＝f3＜f2。選B。2.幾位同學(xué)為了探究電梯起動和制動時(shí)的加速度大小，他們將體重計(jì)放在電梯中。一位同學(xué)站在體重計(jì)上，然后乘坐電梯從1層直接到10層，之后又從10層直接回到1層。并用照相機(jī)進(jìn)行了相關(guān)記錄，如圖所示。他們根據(jù)記錄，進(jìn)行了以下推斷分析，其中正確的是(

)A．根據(jù)圖2和圖3可估測出電梯向上起動時(shí)的加速度B．根據(jù)圖1和圖2可估測出電梯向上制動時(shí)的加速度C．根據(jù)圖1和圖5可估測出電梯向下制動時(shí)的加速度D．根據(jù)圖4和圖5可估測出電梯向下起動時(shí)的加速度參考答案：C3.（單選）物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強(qiáng)，其定義式為，它的單位是帕斯卡（Pa），是一個(gè)導(dǎo)出單位。在國際單位制中，力學(xué)的基本單位有：千克（kg）、米（m）、秒（s），用上述單位表示壓強(qiáng)的單位應(yīng)為A．kg·m·s2 B．kg/(m·s2) C．kg·m2·s2 D．kg/(m2·s2)參考答案：Bkg/(m·s2)，B正確。4.有一兩岸平直、流速恒定的河流．某人駕駛小船渡河，去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，回程時(shí)行駛路線與河岸垂直，船在靜水中的速度大小相同，且小船在靜水中速度與河水流速大小的比值為k，則去程與回程所用時(shí)間之比為（）A． B． C． D．參考答案：A【考點(diǎn)】運(yùn)動的合成和分解．【分析】根據(jù)船頭指向始終與河岸垂直，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式，可列出河寬與船速的關(guān)系式，當(dāng)路線與河岸垂直時(shí)，可求出船過河的合速度，從而列出河寬與船速度的關(guān)系，進(jìn)而即可求解．【解答】解：設(shè)河水的速度為vs；當(dāng)船頭指向始終與河岸垂直，則有：t去=；當(dāng)回程時(shí)行駛路線與河岸垂直，則有：t回=；而回頭時(shí)的船的合速度為：v合=；由于小船在靜水中速度與河水流速大小的比值為k，所以去程與回程所用時(shí)間的比值為=，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A．5.如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法錯(cuò)誤的是

（

）

A．在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁愛量均為零

B．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3：2

C．交流電a的瞬時(shí)值為

D．交流電b的最大值為參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為火警報(bào)警裝置的部分電路，其中ε為電源，r為電源內(nèi)阻，R2是半導(dǎo)體熱敏電阻傳感器，它的電阻阻值隨溫度升高而減小，R1、R3是定值電阻．a(chǎn)、b兩端接報(bào)警器．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火險(xiǎn)險(xiǎn)情時(shí)，與險(xiǎn)情出現(xiàn)前相比，a、b兩端電壓U變小，電流表中的電流I變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；常見傳感器的工作原理．專題：恒定電流專題．分析：由題知，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，R2減小，分析外電路總電阻如何變化，根據(jù)歐姆定律分析干路電流的變化情況和路端電壓U的變化情況，根據(jù)R2、R3并聯(lián)電壓的變化情況，分析通過R3電流的變化情況，即可知電流表示數(shù)變化情況．解答：解：由題知，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，R2減小，R2、R3并聯(lián)電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，路端電壓減小，即a、b兩端電壓U變??；R2、R3并聯(lián)電壓U并=E﹣I（R1+r），I增大，E、R1、r均不變，則U并減小，通過R3電流減小，由于干路電流增大，則知電流表示數(shù)I變大．故答案為：變小，變大點(diǎn)評：本題是信息題，首先要抓住傳感器R2電阻與溫度的關(guān)系，其次按“部分→整體→部分”的順序進(jìn)行分析．7.如圖，水平地面上有一坑，其豎直截面為半圓，abab為沿水平方向的直徑．若在a點(diǎn)以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的c點(diǎn)．已知c點(diǎn)與水平地面的距離為圓半徑的一半，則圓的半徑為

．參考答案：【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動．【分析】平拋運(yùn)動可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動，豎直方向上的位移已經(jīng)知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知識來求，然后才能求圓的半徑．【解答】解：如圖所示h=R則Od==R小球做平拋運(yùn)動的水平位移為：x=R+R豎直位移為：y=h=R根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律得：y=gt2x=v0t聯(lián)立解得：R=故答案為：．8.如圖所示，用皮帶傳動的兩輪M、N半徑分別是R、2R,A為M邊緣一點(diǎn),B距N輪的圓心距離為R,則A、B兩點(diǎn)角速度之比為：__________；線速度之比為：_________；向心加速度之比為：_________。參考答案：9.小球A以初速度v-0做豎直上拋運(yùn)動,上升的最大高度為H。小球B以初速度v-0沿著足夠長的光滑斜面上滑；小球C以初速度v-0沿著光滑的圓軌道（O為圓軌道的圓心，圓軌道的半徑為R，且R<H）從最低點(diǎn)上滑，如圖所示。則B、C兩球上升的最大高度與H的關(guān)系為__________。

參考答案：10.圖甲為某一小燈泡的U－I圖線，現(xiàn)將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個(gè)4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Ω、電動勢為5V的電源兩端，如圖乙所示。則通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為________A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為________W。

參考答案：0.3

0.6 11.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于12.如圖所示，實(shí)線為一列簡諧波在t＝0時(shí)刻的波形，虛線表示經(jīng)過Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝________________；這列波的頻率可能值f＝________________。參考答案：向右0.25m/s，向左0.35m/s；向右6.25Hz，向左8.75Hz。

13.如圖所示是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=1.5m處質(zhì)點(diǎn)的振動函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=

▲

cm，x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)在0-1.5s內(nèi)通過的路程為

▲

cm。參考答案：、30三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四點(diǎn)未畫出，另選連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C作為測量的點(diǎn)，如圖2所示．經(jīng)測量知道A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm．（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算重物由O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，重力勢能減少了8.43J，動能增加了8.00J（最后結(jié)果要求保留三位有效數(shù)字）．（2）假設(shè)物體下落做勻加速運(yùn)動，則物體在下落過程中的實(shí)際加速度為9.00m/s2．參考答案：（1）8.43，8.00（2）9.00．：解：（1）重力勢能減小量為：△Ep=mgh=1.0×9.8×0.8600J=8.43J．在勻變速直線運(yùn)動中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，因此有：vB===4.00m/s則動能增加量為：△EK=mvB2=×1×4.002=8.00J（2）根據(jù)△x=aT2得：a==9.00m/s2．故答案為：（1）8.43，8.00（2）9.00．15.在“用油膜法測量分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，將濃度為的一滴油酸溶液，輕輕滴入水盆中，穩(wěn)定后形成了一層單分子油膜．測得一滴油酸溶液的體積為V0，形成的油膜面積為S，則油酸分子的直徑約為

____

；如果把油酸分子看成是球形的（球的體積公式為，d為球直徑），計(jì)算該滴油酸溶液所含油酸分子的個(gè)數(shù)約為___________。參考答案：，

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量均為2kg，初始時(shí)彈簧處于原長，A、B兩物塊都以v＝6m／s的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動，質(zhì)量4kg的物塊C靜止在前方，如圖所示.B與C碰撞后二者立刻會粘在一起運(yùn)動.求在以后的運(yùn)動中：(1)B與C碰撞后二者剛粘在一起運(yùn)動時(shí)BC的速度

(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少?(3)A物塊的速度有可能向左嗎?試用能量的觀點(diǎn)證明之。參考答案：

解析：

(1)B、C碰撞時(shí)B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)碰后瞬間B、C兩者速度為，則

mBv=(mB+mC)

(2分)

==2m/s(2分)

(2)ABC速度相同時(shí)彈簧的彈性勢能最大(1分)，設(shè)為Ep，

A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒，

(2分)

解得(2分)

根據(jù)能量守恒Ep=(mB+m-C)+mAv2-(mA+mB+mC)

=×(2+4)×22+×2×62-×(2+2+4)×32=12J(3分)

(3)A不可能向左運(yùn)動(1分)

取向右為正，由系統(tǒng)動量守恒，

若A向左，＜0，即得＞4m/s(1分)

則

A、B、C動能之和(1分)

而系統(tǒng)的總機(jī)械能E=Ep+(mA+mB+mC)=12+36=48J(1分)

根據(jù)能量守恒定律，＞E是不可能的(1分)17.如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi)，MO間接有阻值為R=3Ω的電阻，導(dǎo)軌相距d=1m，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為r=1Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好．用平行于MN的恒力F=1N向右拉動CD，CD受摩擦阻力f恒為0.5N．求：（1）CD運(yùn)動的最大速度；（2）當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率．參考答案：解：（1）設(shè)CD棒運(yùn)動速度為v，則：導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=Bdv

①據(jù)全電路歐姆定律有：I=

②則安培力為：F0=BdI

③據(jù)題意分析，當(dāng)v最大時(shí)，有：F﹣F0﹣f=0

④聯(lián)立①②③④得：vm==8m/s

⑤故CD運(yùn)動的最大速度為8m/s．（2）CD速度最大時(shí)同理有：Em=Bdvm

⑥Im=

⑦P=I2R

⑧聯(lián)立⑤⑥⑦帶入數(shù)據(jù)得：P=3W．故當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率為P=3W．18.（16分）某電子天平原理如題8圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁極寬度均為L，忽略邊緣效應(yīng)。一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線