重慶經(jīng)開禮嘉中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

重慶經(jīng)開禮嘉中學(xué)2021年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，一個質(zhì)量為m的物體在拉力F的作用下，從坐標(biāo)原點O由靜止沿直線ON斜向下運動，直線ON與y軸負方向成角，則物體所受拉力F的最小值為（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：

答案：B2.（多選）如圖所示，一電荷量為q，質(zhì)量為m的帶正電粒子，經(jīng)過水平方向的加速電場U，沿水平方向進入豎直方向的偏轉(zhuǎn)電場U2，已知粒子從偏轉(zhuǎn)電場下極板最左端的G點進入，恰從上極板最右端A點離開偏轉(zhuǎn)電場，立即垂直射入一圓形區(qū)域的均強磁場內(nèi)，AC是圓形磁場區(qū)域的一條沿水平方向的直徑。粒子速度方向與AC成角，已知圓形區(qū)域的直徑為D、磁感應(yīng)強度為B，磁場方向垂直于圓平面指向外，，若此粒子在磁場區(qū)域運動過程中，速度的方向一共改變了，重力忽略不計，側(cè)下列說法正確的是（

）A.粒子在磁場中運動速度大小為B.該粒子在磁場中運動的時間為C.偏離電場的板間距為d和板長L的比值D.加速電場和偏轉(zhuǎn)電場所加電壓比參考答案：ABD3.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻，下列敘述中符合物理學(xué)史實的是A.牛頓提出了萬有引力定律，通過實驗測出了萬有引力恒量B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，制造了世界上第一臺手搖發(fā)電機C.牛頓應(yīng)用“理想斜面實驗”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”觀點D．亞里士多德認為必須有力的作用物體才能運動參考答案：4.（單選）一頻閃儀每隔0．04秒發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的小球，于是膠片上記錄了小球在幾個閃光時刻的位置。下圖是小球從A點運動到B點的頻閃照片示意圖。由圖可以判斷，小球在此運動過程中 （

） A．速度越來越小 B．速度越來越大 C．受到的合力為零 D．受到合力的方向由A點指向B點參考答案：A5.（單選）運動員原地縱跳可分為快速下蹲和蹬伸向上兩個過程，若運動員的重力為G，對地面的壓力為F，下列敘述正確是（）A．下蹲過程的加速階段，F(xiàn)＜GB．下蹲過程的減速階段，F(xiàn)＜GC．蹬伸過程的加速階段，F(xiàn)＜GD．蹬伸過程的減速階段，F(xiàn)=G參考答案：考點：牛頓第二定律；作用力和反作用力．版權(quán)所有專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：根據(jù)加速度的方向，結(jié)合牛頓第二定律比較對地面的壓力和運動員重力的大小關(guān)系．解答：解：A、下蹲加速階段，加速度方向向下，根據(jù)牛頓第二定律得，mg﹣N=ma，則N=mg﹣ma＜mg，所以壓力F＜G．故A正確．B、下蹲過程減速階段，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律得，N﹣mg=ma，則N=mg+ma＞mg，所以壓力F＞G．故B錯誤．C、蹬伸加速階段，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律得，N﹣mg=ma，則N=mg+ma＞mg，所以壓力F＞G．故C錯誤．D、蹬伸減速階段，加速度方向向下，根據(jù)牛頓第二定律得，mg﹣N=ma，則N=mg﹣ma＜mg，所以壓力F＜G．故D錯誤．故選：A．點評：解決本題的關(guān)鍵知道加速度方向與合力的方向相同，結(jié)合牛頓第二定律進行求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，兩個完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，在它們相同位置上各安裝一個電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關(guān)控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開開關(guān)，兩個小球同時開始運動。離開圓弧軌道后，A球做平拋運動，B球進入一個光滑的水平軌道，則：（1）B球進入水平軌道后將做________________運動；改變A軌道的高度，多次重復(fù)上述實驗過程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是：________________________________________________。（2）若某次兩個小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點處，固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長均為5cm，則可算出A鐵球剛達P點的速度為________m/s。（g取10m/s2，結(jié)果保留兩位小數(shù)）參考答案：（1）勻速直線，A球的水平分運動是勻速直線運動（2）3.357.如圖，電源電動勢E=3V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=2Ω，滑動變阻器總電阻R=16Ω，在滑片P從a滑到b的過程中，電流表的最大示數(shù)為1A，滑動變阻器消耗的最大功率為0.75W．參考答案：考點：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：分析電路明確電路結(jié)構(gòu)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求得電流表的最大示數(shù)；由功率公式可知當(dāng)內(nèi)外電阻相等時功率達最大．解答：解：由圖可知，滑動變阻器兩端相互并聯(lián)后與R1串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器短路時，電流表示數(shù)最大，則最大電流I===1A；把保護電阻看做電源的內(nèi)阻，電源與保護電阻等效于電源，滑動變阻器是外電路，滑片P從a滑到b的過程中，電路外電阻R先變大后變小，等效電源電動勢E不變，由P=可知，滑動變阻器消耗的電功率先變小后變大，當(dāng)內(nèi)外電路電阻相等時，外電路功率最大，即當(dāng)R=r+R1=1+2=3Ω時，外電路功率最大，故此時滑動變阻器消耗的功率為：P===0.75W；故答案為：1；0.75．點評：本題考查閉合電路歐姆定律及功率公式的應(yīng)用，要注意等效內(nèi)阻法的應(yīng)用，明確當(dāng)內(nèi)外電阻相等時，外部功率最大．8.在某介質(zhì)中形成一列簡諧波，t＝0時刻的波形如圖中的實線所示．若波向右傳播，零時刻剛好傳到B點，且再經(jīng)過0.6s，P點也開始起振，該列波的周期T=______s，從t＝0時刻起到P點第一次到達波峰時止，O點相對平衡位置的位移y=____________cm.參考答案：0.2

－2

9.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振動）振動周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實驗中：(1)如圖，某同學(xué)嘗試用DIS測量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應(yīng)接到__________．使重物做豎直方向小幅度振動，當(dāng)力的測量值最大時重物位于__________．若測得連續(xù)N個力最大值之間的時間間隔為t，則重物的周期為__________．(2)為了探究周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系，某同學(xué)改變重物質(zhì)量，多次測量，得到了下表中所示的實驗數(shù)據(jù)。為了得到T與m的明確關(guān)系，該同學(xué)建立了右下圖的坐標(biāo)系，并將橫軸用來表示質(zhì)量m，請在圖中標(biāo)出縱軸表示的物理量，然后在坐標(biāo)系中畫出圖線。(3)周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系是

參考答案：（1）數(shù)據(jù)采集器（1分），最低點（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）10.一點光源以功率P向外發(fā)出波長為λ的單色光，若已知普朗克恒量為h，光速為c，則此光源每秒鐘發(fā)出的光子數(shù)為

個，如果能引起人的視覺反應(yīng)的此單色光的最小強度是人的視網(wǎng)膜單位面積上每秒鐘獲得n個光子，那么當(dāng)人距離該光源

遠時，就看不清該光點源了。（球面積公式為，式中r為球半徑）參考答案：

答案：11.一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為__________。真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為________________.參考答案：60°；c．解析：根據(jù)折射定律n=①由題意：i+r=90°則sin2+sin2r=1②解得：sini=則∠i=60°傳播速度v=c17、光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖實－1－10(a)所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下來．圖(b)中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上相距L=0.5m的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，做勻加速直線運動。光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0×10－2s和4.0×10－3s.用精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺測量滑塊的寬度為d，其示數(shù)如圖(c)所示．

(1)滑塊的寬度d＝________cm.(2)已知滑塊通過光電門1時的速度v1＝

m/s，滑塊通過光電門2時的速度v2＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)滑塊做勻加速運動的加速度a=

m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：1、010

1、0

2、5

5、2513.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強電場，一個質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場，不計重力。若粒子恰好從c點離開電場，則電場強度E＝______________；粒子離開電場時的動能為______________。參考答案：，mv02三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如下圖甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動機上并隨之勻速轉(zhuǎn)動，使之替代打點計時器，當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號，如圖乙所示，設(shè)毛筆接觸棒時不影響棒的運動，測得記號之間的距離依次為26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.0mm，已知電動機銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣，由此驗證機械能守恒定律，根據(jù)以上內(nèi)容，可得：（1）毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔_____________s；（2）根據(jù)乙圖所給的數(shù)據(jù)，記號3、6之間，棒的動能的增量為_______J，重力勢能的減少量為______J。（g取9.8，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

參考答案：（1）0.05

（2）2.82

2.8815.甲同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和

R2阻值．實驗器材有：A.待測電源E（不計內(nèi)阻）

B.待測電阻R1C.待測電阻R2

D.電壓表V（量程為1.5V，內(nèi)阻很大）E.電阻箱R（0﹣99.99Ω）

F.單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2G.導(dǎo)線若干．①先測電阻R1的阻值．請將甲同學(xué)的操作補充完整：閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r和對應(yīng)的電壓表示數(shù)Ul，保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b，讀出電壓表的示數(shù)U2．則電阻R1的表達式為R1=．②甲同學(xué)已經(jīng)測得電阻Rl=4.8Ω，繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值．該同學(xué)的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的圖線，則電源電動勢E=V，電阻R2=Ω．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。③利用甲同學(xué)設(shè)計的電路和測得的電阻Rl，乙同學(xué)測電源電動勢E和電阻R2的阻值的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出于相應(yīng)的圖線，根據(jù)圖線得到電源電動勢E和電阻R2．這種做法與甲同學(xué)的做法比較，由于電壓表測得的數(shù)據(jù)范圍（選填“較大”、“較小”或“相同”），所以同學(xué)的做法更恰當(dāng)些．參考答案：①；②1.4；1.2；③較小；

甲四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(16分)如圖所示,一根電阻為R=12的電阻絲做成一個半徑為r=1m的圓形導(dǎo)線框，豎直固定在水平勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直，磁感強度為B=0.2T，現(xiàn)有一根足夠長的質(zhì)量為m=0.1kg、電阻不計的水平導(dǎo)體棒，自圓形線框最高點靜止起沿線框下落，在下落過程中始終與線框良好接觸，已知下落距離為時，棒的速度大小為=m/s，下落到經(jīng)過圓心時棒的速度大小為=m/s，(不計摩擦及空氣阻力，g取10m/s2),求：(1)導(dǎo)體棒從開始下落到經(jīng)過圓心的過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱？(2)導(dǎo)體棒下落距離為時，棒的加速度的大??？參考答案：解析：(1)導(dǎo)體棒從開始下落到經(jīng)過圓心的過程中，由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律得：

………………………（3分）

………………（3分）(2)當(dāng)導(dǎo)體棒下落距離為時，電路的總電阻…………（2分）

導(dǎo)體棒受到的安培力N………………（3分）

由牛頓第二定律…………（3分）

m/s2………………（2分）17.如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電量為﹣q的小球A，用長為L的絕緣輕桿與固定轉(zhuǎn)動軸O相連接，絕緣輕桿可繞軸O無摩擦轉(zhuǎn)動．整個裝置處于水平向右的勻強電場中，電場強度E=2，現(xiàn)將輕桿從圖中的豎直位置由靜止釋放．求：（1）輕桿轉(zhuǎn)過90°時，小球A的速度為多大？（2）輕桿轉(zhuǎn)過多大角度時小球A的速度最大？（3）小球A轉(zhuǎn)過的最大角度為多少？參考答案：考點：動能定理的應(yīng)用；力矩的平衡條件．版權(quán)所有專題：動能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）小球受到向左的電場力作用，輕桿順時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)動能定理求解速度；（2）輕桿轉(zhuǎn)動過程中，合力矩為零時，小球A的速度最大，根據(jù)此條件列式求解；（3）小球A轉(zhuǎn)過的最大角度時速度為零，根據(jù)動能定理求解小球A轉(zhuǎn)過的最大角度．解答：解：（1）輕桿轉(zhuǎn)過90°的過程中，由動能定理：qEL+（﹣mgL）=﹣0，又E=2，得qE=2mg解出v=（2）輕桿轉(zhuǎn)動過程中，合力矩為零時，小球A的速度最大即mgLsinα=qELcosα得到tanα=2，解出α=arctan2=63.43°

（3）設(shè)小球A的速度減為零時輕桿與水平方向的夾角為β，動能定理：qELcosβ+=0﹣0

得到2cosβ=1+sinβ，解出sinβ=0.6（舍去sinβ=﹣1），β=37°

因此，小球A轉(zhuǎn)過的最大角度為90°+37°=127°答：（1）輕桿轉(zhuǎn)過90°時，小球A的速度為．（2）輕桿轉(zhuǎn)過63.43°的角度時小球A的速度最大．（3）小球A轉(zhuǎn)過的最大角度為127°．點評：本題考查了動能定理、力矩等知識，綜合性較強，關(guān)鍵要理解力矩的物理意義，抓住住小球速度最大時合力矩這個臨界條件，對學(xué)生的能力