1、2021-2022學(xué)年遼寧省鞍山市海城南臺高級中學(xué)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15分每小題只有一個選項符合題意1. 如圖1所示，在水平向右的勻強電場中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動能增加了12 J，金屬塊克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，則以下判斷正確的是()圖1A金屬塊帶負(fù)電荷B金屬塊克服電場力做功8 JC金屬塊的電勢能減少4 JD金屬塊的機械能減少12 J參考答案：D2. 如圖甲所示，靜止在光滑水平面上的長木板B（長木板足夠長）的左端放著小物塊A某時刻，A受到水平向右的外力F作用，F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖

2、乙所示，即F=kt，其中k為已知常數(shù)若物體之間的滑動摩擦力（f）的大小等于最大靜摩擦力，且A、B的質(zhì)量相等，則下列圖中可以定性地描述長木板B運動的vt圖象的是（）ABCD參考答案：B【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像；滑動摩擦力【分析】當(dāng)F較小時，AB整體具有共同的加速度，二者相對靜止，當(dāng)F較大時，二者加速度不同，將會發(fā)生相對運動，此后A做變加速直線，B勻加速直線運動，為了求出兩物體開始分離的時刻，必須知道分離時F的大小，此時采用整體法和隔離法分別列牛頓第二定律的方程即可【解答】解：選AB整體為研究對象，AB整體具有共同的最大加速度，有牛頓第二定律 得：a1=對B應(yīng)用牛頓第二定律：a1

3、=對A應(yīng)用牛頓第二定律：a1=經(jīng)歷時間：t=由以上解得：t=此后，B將受恒力作用，做勻加速直線運動，圖線為傾斜的直線故選B3. （多選）如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后A將原線圈迅速插入副線圈時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)一下B將原線圈插入副線圈后，電流表指針仍一直偏左零點右側(cè)C將原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)一下D將原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)一下參考答案：答案：AC：在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，在保持磁場方向不變的情況下，磁通量增

4、加，感應(yīng)電流是電流表的指針向右偏，將原線圈迅速插入副線圈時，磁通量增加，所以電流表指針向右偏轉(zhuǎn)一下，A正確；將原線圈插入副線圈后，磁通量不變，所以電流為零，B錯誤；將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，電阻增加，原電流減少，磁通量減少，感應(yīng)電流反向，所以電流計指針向左偏轉(zhuǎn)一下，C正確；D錯誤。4. （單選）某實驗小組利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象，他們在電梯內(nèi)做實驗，在電梯的地板上放置一個壓力傳感器，在傳感器上放一個重為20N的物塊，如圖1所示，實驗中計算機顯示傳感器所受物塊的壓力大小隨時間變化的關(guān)系，如圖2所示以下根據(jù)圖象分析得出的結(jié)論中正確的是（）A從時刻t1到t2，物塊處于失重狀態(tài)B從時刻t3

5、到t4，物塊處于超重狀態(tài)C電梯可能開始停在低樓層，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在高樓層D電梯可能開始停在高樓層，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在低樓層參考答案：考點：牛頓運動定律的應(yīng)用-超重和失重專題：牛頓運動定律綜合專題分析：當(dāng)物體受到的壓力大于重力時，物體處于超重狀態(tài)，加速度向上；當(dāng)物體受到的壓力小于重力時，物體處于失重狀態(tài)，加速度向下；根據(jù)圖象并結(jié)合實際情況得到壓力變化規(guī)律，從而得到物體的運動情況解答：解：A、從時該t1到t2，物體受到的壓力大于重力時，物體處于超重狀態(tài)，加速度向上，故A錯誤；B、從時刻t3到t4，物體受到的壓力小于重力，物塊處于失重狀態(tài)，加

6、速度向下，故B錯誤；C、如果電梯開始停在低樓層，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在高樓層，那么應(yīng)該從圖象可以得到，壓力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力，故C正確；D、如果電梯開始停在高樓層，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在低樓層，那么應(yīng)該是壓力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力，故D錯誤；故選：C點評：本題關(guān)鍵是根據(jù)壓力的變化情況，得到超、失重情況，然后與實際情況向?qū)φ?，得到電梯的運動情況5. 我國正在建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，將由5顆地球同步衛(wèi)星和30顆非同步衛(wèi)星組成，下列表述中正確的是 A同步衛(wèi)星一定在赤道正上空

7、 B5顆同步衛(wèi)星運行的軌道半徑不同 C衛(wèi)星在軌道上運行時都處于失重狀態(tài) D提高衛(wèi)星運行速度仍可使其在原軌道上運行參考答案：AC二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 利用圖（a）實驗可粗略測量人吹氣時對小球的作用力F兩端開口的細(xì)玻璃管水平放置，管內(nèi)放有小球，實驗者從玻璃管的一端A吹氣，小球從另一端B飛出，測得玻璃管口距地面高度h，小球質(zhì)量m，開始時球靜止的位置到管口B的距離x，落地點C到管口B的水平距離l然后多次改變x，測出對應(yīng)的l，畫出l2x關(guān)系圖線如圖（b）所示，由圖象得出圖線的斜率為k重力加速度為g（1）不計小球在空中運動時的空氣阻力，根據(jù)以上測得的物理量可得，小球從B端

8、飛出的速度v0=（2）若實驗者吹氣時對小球的水平作用力恒定，不計小球與管壁的摩擦，吹氣時對小球作用力F=參考答案：解：（1）棉球從B端飛出做平拋運動，根據(jù)平拋運動的基本公式得： l=v0t，h=解得：v0=（2）根據(jù)動能定理可得：Fx=故：Fx=又：故：F=故答案為：7. 如圖所示，OB桿長L，質(zhì)量不計，在豎直平面內(nèi)繞O軸轉(zhuǎn)動。桿上每隔處依次固定A、B兩個小球，每個小球的質(zhì)量均為m。已知重力加速度為g。使棒從圖示的水平位置靜止釋放， 當(dāng)OB桿轉(zhuǎn)到豎直位置時小球B的動能為_，小球A的機械能的變化量為_。參考答案：，8. 如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點（半圓

9、的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為，入射角為45（相應(yīng)的折射角為24），現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點垂直于圖面的軸線順時針轉(zhuǎn)過15，如圖中虛線所示，則光束2轉(zhuǎn)過的角度等于_ 參考答案：答案： 99. 用不同頻率的光照射某金屬，測量其反向遏止電壓UC與入射光頻率，得到UC-圖象，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率C= Hz，金屬的逸出功W= eV，普朗克常量h= Js參考答案：5.01014；2.0；6.4103410. （9分）一臺小型電動機在3V電壓下工作，通過它的電流是0.2A，用此電動機提升物重4N的物體，在30秒內(nèi)可以使該物體勻速提升3m，除電動機線圈生熱之外不計

10、其它的能量損失，則電動機的輸入電功率為_ W,在提升重物的30秒內(nèi)，電動機線圈所產(chǎn)生的熱量_J,線圈的電阻_。參考答案： 0.6 W，6J，511. （4分） 如圖，在半徑為R的水平圓板中心軸正上方高h(yuǎn)處水平拋出一球，圓板做勻速轉(zhuǎn)動。當(dāng)圓板半徑OB轉(zhuǎn)到圖示位置時，小球開始拋出。要使球與圓板只碰一次，且落點為B，小球的初速度v0= ，圓板轉(zhuǎn)動的角速度= 。參考答案： 答案：；2n12. 圖中畫出了氫原子的4個能級，并注明了相應(yīng)的能量E。處在n=4能級的1 200個氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光子。若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則共發(fā)出_種_個光子。（假設(shè)處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)

11、的氫原子躍遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的）參考答案：（1）6 2200 解析： 處在n=4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時能發(fā)出不同光電子的數(shù)目為 =6種，由題意知量子數(shù)為4的能級上的氫原子分別向量子數(shù)為3、2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)占總氫原子數(shù)的三分之一，產(chǎn)生總共產(chǎn)生1200個光子；此時處于量子數(shù)為3的能級上的原子數(shù)目為：400個，處于n=3能級上的氫原子分別向量子數(shù)為2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)各占二分之一，產(chǎn)生400個光子；此時處于量子數(shù)為2的能級上氫原子總共有：400+200=600個，氫原子向基態(tài)躍遷產(chǎn)生600個光子所以此過程中發(fā)出的光子總數(shù)應(yīng)該是1200

12、+400+600=220013. 在研究有固定轉(zhuǎn)動軸的物體平衡實驗中：（1）判斷力矩盤重心是否在盤的轉(zhuǎn)軸上的簡便方法是輕轉(zhuǎn)，看能否停在任意位置；（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤是因為：易找到平衡位置參考答案：考點：力矩的平衡條件分析：（1）實驗原理是研究力矩盤平衡時四個拉力的力矩關(guān)系，通過輕轉(zhuǎn)判斷重心是否在盤的轉(zhuǎn)軸上（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤容易找到平衡位置解答：解：（1）實驗前要時重力、摩擦力的合力矩近似為零，輕輕撥動力矩盤，觀察其是否能自由轉(zhuǎn)動并隨遇平衡，即判斷力矩盤重心是否在盤的轉(zhuǎn)軸上的簡便方法是輕轉(zhuǎn)，看能否停在任意位置（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤容易找到平衡位置故答案為：（1

13、）輕轉(zhuǎn)，看能否停在任意位置（2）易找到平衡位置點評：本題關(guān)鍵要抓住實驗原理，根據(jù)實驗要求進(jìn)行分析考查分析設(shè)計實驗操作要求和技巧的能力三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 動畫片光頭強中有一個熊大熊二愛玩的山坡滑草運動，若片中山坡滑草運動中所處山坡可看成傾角=30的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m（不計空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)為多大 （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑

14、過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)為多大為0.12考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系專題：牛頓運動定律綜合專題分析：（1）根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出下滑的加速度，對熊大連同滑草裝置進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=FN求出滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)解答：解：（1）由運動學(xué)公式S= ，解得：a=4m/s 沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinf=ma 解得：f=300N （2）在垂直斜面方向上：Nmgcos=0 又f=N 聯(lián)立解得：=

15、答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)為多大為0.12點評：解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運動，也可以根據(jù)運動求力15. （8分）請問高壓鍋的設(shè)計運用了哪些物理知識？參考答案：水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高；力的平衡；壓強；熔點（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，在

16、xOy平面內(nèi)y0的區(qū)域存在電場與磁場，ON為電場與磁場的分界線，ON與y軸的夾角為45，電場強度大小為32N/C，磁感應(yīng)強度為0.1T，一質(zhì)量為，帶電荷量為的正粒子從O點沿x軸負(fù)方向以速度射入磁場，不計粒子重力，求：ks5u（1）粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑；（2）粒子在磁場中運動的時間；（3）粒子最終穿過x軸時離O點的距離。參考答案：解：（1）帶電粒子從O點射入磁場，做勻速圓周運動， 經(jīng)1/4圓周后，第一次經(jīng)過磁場邊界進(jìn)入電場，運動軌跡如圖（2分）由（2分）得（1分）（2）粒子第一次進(jìn)入電場后做減速運動，速度減為0后反向做加速運動，此后又以大小為的速度進(jìn)入磁場，運動3/4圓周后第二次進(jìn)入

17、電場，由（2分）解得粒子在磁場中運動的時間（2分）（3）粒子第二次進(jìn)入電場后，速度方向垂直電場方向，粒子做類平拋運動（2分） （2分） （2分）解得（1分）ks5u粒子最終穿過x軸時離O點的距離（2分）17. 如圖，光滑的足夠長的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M、P點和N、Q點間各連接一個額定電壓為U、阻值恒為R的燈泡，在兩導(dǎo)軌間efhg矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B0，且磁場區(qū)域可以移動一電阻也為R、長度也剛好為l的導(dǎo)體棒ab垂直固定在磁場左邊的導(dǎo)軌上，離燈L1足夠遠(yuǎn)現(xiàn)讓勻強磁場在導(dǎo)軌間以某一恒定速度向左移動，當(dāng)棒ab剛處于磁場時兩燈恰好正常工作

18、，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計（1）求磁場移動的速度0；（2）求在磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中整個回路產(chǎn)生的熱量Q；（3）若取走導(dǎo)體棒ab，保持磁場不移動（仍在efhg矩形區(qū)域），而是均勻改變磁感應(yīng)強度，為保證兩燈都不會燒壞且有電流通過，試求磁感應(yīng)強度減小到零的最短時間tmin參考答案：考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；焦耳定律專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合分析：（1）當(dāng)ab剛處于磁場時，燈正好正常工作，則電路中外電壓 U外=U，內(nèi)電壓 U內(nèi)=2U，感應(yīng)電動勢為 E=3U，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得磁場移動的速度；（2）個回路產(chǎn)生的熱量等于棒產(chǎn)生的熱量與燈產(chǎn)生的熱量之和；（3）保證燈不燒

19、壞，電流的最大植為，經(jīng)最短時間t，磁感應(yīng)強度從B0均勻減小到零感應(yīng)電動勢最大，據(jù)此可解解答：解：（1）當(dāng)ab剛處于磁場時，燈正好正常工作，則電路中外電壓 U外=U，內(nèi)電壓 U內(nèi)=2U，感應(yīng)電動勢為：E=3U=Blv0解得：（2）因為勻速移動，所以在磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中，燈一直正常工作，故每個燈L1（L2）產(chǎn)生的熱能為：棒ab中產(chǎn)生的熱能回路中產(chǎn)生的熱能（3）經(jīng)時間t，磁感應(yīng)強度從B0均勻減小到零感應(yīng)電動勢（1）感應(yīng)電流 （2）聯(lián)立（1）（2）得 （3）保證燈不燒壞，電流的最大植為（4）由（3）式，電流最大對應(yīng)時間最小，聯(lián)立（3）（4）得：答：（1）求磁場移動的速度為；（2）求在磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中整個回路產(chǎn)生的熱量為；（3）磁感應(yīng)強度減小到零的最短時間為點評：本題考查電磁感應(yīng)與電路的綜合，考查了切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式和法拉第電磁感應(yīng)定律，綜合性較強，需加強訓(xùn)練18. 如圖所示，Q為一個原來靜止在光滑水平面上的物體