四川省廣安市寶箴塞初級中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

四川省廣安市寶箴塞初級中學(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.（多選題）如圖所示，MN是紙面內(nèi)的一條直線，其所在空間充滿與紙面平行的勻強(qiáng)電場或與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場（場區(qū)都足夠大），現(xiàn)有一個重力不計的帶電粒子從MN上的O點以水平初速度v0射入場區(qū)，下列判斷正確的是（）A．如果粒子回到MN上時速度增大，則該空間存在的場一定是電場B．如果粒子回到MN上時速度大小不變，則該空間存在的場可能是電場C．若只改變粒子的初速度大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上時與其所成的銳角夾角不變，則該空間存在的場一定是磁場D．若只改變粒子的初速度大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上所用的時間不變，則該空間存在的場一定是磁場參考答案：ABD【考點】帶電粒子在混合場中的運動．【分析】電場力可以做功，故電場可以改變粒子的速度；洛倫茲力不做功，故洛倫茲力只改變速度的方向．【解答】解：A、電場力可以做功，洛倫茲力不做功，速度增大，故是電場，故A正確；B、如果粒子回到MN上時速度大小不變，可能是磁場，也有可能是電場，物體做類似上拋運動，拋出點和落回點在同一等勢面上，故B正確；C、如果是磁場，粒子做勻速圓周運動，粒子再回到MN上時與其所成的銳角夾角不變；如果是電場，當(dāng)電場力豎直向下時，粒子再回到MN上時與其所成的銳角夾角的正切等于位移方向與水平方向夾角正切的2倍，也不變；故C錯誤；D、若只改變粒子的初速度大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上所用的時間不變，粒子只能是在磁場中運動，，與速度無關(guān)，故D正確；故選ABD．2.一質(zhì)量為m的物體以速度v做豎直平面內(nèi)的半徑為L勻速圓周運動，假設(shè)t=0時刻物體在軌跡的最低點且重力勢能為零，下列說法正確的是

A.物體運動的過程中重力勢能隨時間的變化關(guān)系為Ep=mgL(1-cost)

B.物體運動的過程中動能隨時間的變化關(guān)系為Ek=mv2-mgL(1-cost)

C.物體運動的過程中機(jī)械能守恒，且機(jī)械能E=mv2

D.物體運動的過程中機(jī)械能隨時間的變化關(guān)系為E=mv2+mgL(1-cost)參考答案：答案：AD

解析：物體做圓周運動ω=，轉(zhuǎn)過的角度θ=ωt=，物體運動的過程中重力勢能Ep=mgL·(1-cosθ)=mgL(1-cost)，由于物體做勻速圓周運動，動能不變。3.（單選）對于質(zhì)點的運動，下列說法中正確的是()A．質(zhì)點的加速度為零，則速度為零，速度變化也為零B．質(zhì)點速度變化率越大，則加速度越大C．質(zhì)點某時刻的加速度不為零，則該時刻的速度也不為零D．質(zhì)點運動的加速度越大，它的速度變化越大參考答案：B4.在光電效應(yīng)實驗中，先后用頻率相同但光強(qiáng)不同的兩束光照射同一個光電管。若實驗a中的光強(qiáng)大于實驗b中的光強(qiáng)，實驗所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線分別以a、b表示，則下列4圖中可能正確的是(

)A. B.C. D.參考答案：A【詳解】光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，對應(yīng)的光的頻率為截止頻率，入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓U截越大，由于入射光的頻率沒有變，故遏止電壓相同，即圖線與橫軸的交點相同。由于a光的光強(qiáng)大于b光的光強(qiáng)，所以a的飽和電流大于b的飽和電流。故A故符合要求，故A正確、BCD錯誤。故選A。

5.（單選）粗細(xì)均勻的電線架在A、B兩根電線桿之間．由于熱脹冷縮，電線在夏、冬兩季呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀，若電線桿始終處于豎直狀態(tài)，下列說法中正確的是（）A．冬季，電線對電線桿的拉力較大B．夏季，電線對電線桿的拉力較大C．夏季與冬季，電線對電線桿的拉力一樣大D．夏季，桿對地面的壓力較大參考答案：【知識點】力的合成．B3【答案解析】A解析：以整條電線為研究對象，受力分析如右圖所示，由共點力的平衡條件知，兩電線桿對電線的彈力的合力與其重力平衡，由幾何關(guān)系得：Fcosθ=，即：F=由于夏天氣溫較高，電線的體積會膨脹，兩桿正中部位電線下墜的距離h變大，則電線在桿上固定處的切線方向與豎直方向的夾角θ變小，故變小，所以兩電線桿處的電線彈力與冬天相比是變?。娋€桿上的電線的質(zhì)量一定，受力平衡，夏季、冬季桿對地面的壓力相等．所以選項BCD錯誤，A正確．故選A．【思路點撥】以整條電線為研究對象，受力分析根據(jù)平衡條件列出等式，結(jié)合夏季、冬季的電線幾何關(guān)系求解．要比較一個物理量的大小關(guān)系，我們應(yīng)該先把這個物理量運用物理規(guī)律表示出來，本題中應(yīng)該抓住電線桿上的電線的質(zhì)量一定，受力平衡，根據(jù)夏季、冬季電線在桿上固定處的切線方向與豎直方向的夾角的不同分析求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一正方形線圈邊長為40cm，總電阻為3Ω，在與勻強(qiáng)磁場垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通過有理想邊界的寬為30cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，線圈在通過磁場區(qū)域的全過程中，有電磁感應(yīng)時產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=___________A，所產(chǎn)生的熱量Q=___________J。22A、22B選做一題

參考答案：0.4，

0.0487.兩個勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示，開始時彈簧均處于原長狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動彈簧，已知a彈簧的伸長量為L，則b彈簧的伸長量為________________.參考答案：【知識點】胡克定律．B5【答案解析】解析：兩根輕彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，根據(jù)胡克定律F=kx得x與k成反比，則得b彈簧的伸長量為．【思路點撥】兩根輕彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，根據(jù)胡克定律分析伸長量的大小．P端向右移動的距離等于兩根彈簧伸長量之和．本題關(guān)鍵要知道兩彈簧的彈力大小相等，掌握胡克定律，并能求出彈簧的伸長量．

8.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動的角速度= ;要推算自行車的騎行速度，還需要測量的物理量有

；自行車騎行速度的計算公式v=

。參考答案：；牙盤的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R；解析：依據(jù)角速度的定義是；要求自行車的騎行速度，還要知道自行車后輪的半徑R，牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯(lián)立解得。9.在圓軌道運動的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星,它到地面的距離等于地球半徑R，已知地面上的重力加速度為g，則衛(wèi)星運動的加速度為

，衛(wèi)星的動能為

。參考答案：g/4，mgR／410.(6分)如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與高均為d，當(dāng)桶內(nèi)無油時，從某點A恰好能看到桶底邊緣上得點B，當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點沿A、B方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的傳播速度=_________m/s。參考答案：

11.一物塊置于光滑的水平面上，受方向相反的水平力F1，F(xiàn)2作用從靜止開始運動，兩力隨位移x變化的規(guī)律如圖，則位移x=

m時物塊的動能最大，最大動能為

J．參考答案：12.在“研究勻變速直線運動”的實驗中，電磁打點計時器使用

（選填“直流”或“交流”）電源，若電源頻率為50Hz，則它每隔

秒打一次點．如果每隔5個點取一個計數(shù)點，那么相鄰計數(shù)點間的時間間隔是

．參考答案：交流，0.02，0.12s【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．【解答】解：電磁打點計時器是使用交流電源的計時儀器，當(dāng)電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點．如果每隔5個點取一個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點時間間隔為6×0.02s=0.12s故答案為：交流，0.02，0.12s13.（4分）下圖是兩個簡單的門電路組成的邏輯電路及對應(yīng)的真值表，則電路中虛線框內(nèi)的門電路是

門，真值表中的值為

。

參考答案：或，1三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。①將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在________方向(填“水平”或“豎直”)②彈簧自然懸掛，待彈簧________時，長度記為L0；彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如下表：代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為________。由表可知所用刻度尺的最小分度為________。③如圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與________的差值(填“L0”或“Lx”)。④由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2)。參考答案：(2)①豎直②靜止，L3mm③Lx④4.91015.利用氣墊導(dǎo)軌驗證機(jī)械能守恒定律，實驗裝置示意圖如圖甲所示：

實驗步驟如下：①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；②用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度，結(jié)果如圖乙所示，由此讀出__▲__mm；測出兩光電門中心之間的距離s；③將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；④測出滑塊分別通過光電門1和光電門2時的擋光時間Δt1和Δt2；⑤用天平秤出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再秤出托盤和砝碼的總質(zhì)量m；⑥滑塊通過光電門1和光電門2時，可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能分別為Ek1=

▲

和Ek2=

▲

；⑦在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少ΔEp=

▲

．（重力加速度為g）；⑧如果滿足關(guān)系式

▲

，則可認(rèn)為驗證了機(jī)械能守恒定律．（用Ek1、Ek2和ΔEp表示）參考答案：9.30；、；mgs；ΔEp=Ek2－Ek1四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某車間生產(chǎn)出來的工件裝箱后放在地面上的A處，如圖所示．在緊靠地面B處有一車廂，工人將裝有工件的箱子運到車廂的方法是：在A處用一恒定的水平推力推著工件箱沿直線運動，在到達(dá)B點之前放手，工件箱靠慣性滑動一段距離后即可進(jìn)入車廂，已知AB之間的距離是5m，車廂的長度是1m，工件箱的質(zhì)量為m=5kg，水平推力F=20N，工件箱與地面間及車廂地板間的動摩擦因數(shù)均為，欲使工人推動工件箱的時間最短，求：工人推動的距離和時間分別為多少？（取）參考答案：17.如圖所示，空間內(nèi)存在著相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，其中勻強(qiáng)電場沿y軸負(fù)方向，勻強(qiáng)磁場垂直于xOy平面向里．圖中虛線框內(nèi)為由粒子源S和電壓為的加速電場組成的裝置，其出口位于O點，并可作為一個整體在紙面內(nèi)繞O點轉(zhuǎn)動。粒子源S不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（初速不計），經(jīng)電場加速后從O點射出，且沿x軸正方向射出的粒子恰好能沿直線運動．不計粒子的重力及彼此間的作用力，粒子從O點射出前的運動不受外界正交電場、磁場的影響．

（1）求粒子從O點射出時速度v的大小。

（2）若只撤去磁場，從O點沿x軸正方向射出的粒子剛好經(jīng)過坐標(biāo)為（L，）的N點，求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E；（3）若只撤去電場，要使粒子能夠經(jīng)過坐標(biāo)為（L，0）的P點，粒子應(yīng)從O點沿什么方向射出?參考答案：

30°或150°18.（10分）消防隊員為縮短下樓的時間，往往抱住豎直桿直接滑下。假設(shè)一質(zhì)量為60kg、訓(xùn)練有素的消防隊員從七樓（即離地面高18m的高度）抱著豎直的桿以最短時間滑下，已知桿的質(zhì)量為200kg，消防隊員著地時的速度不能大于6m/s，手和腿對桿的最大壓力為1800N，手和腿與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5，設(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2，假設(shè)桿是擱在地面上的，桿在水平