河南省許昌市禹州花石鄉(xiāng)中心學(xué)校2021年高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方0點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過兩個(gè)滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與o點(diǎn)距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過了90°角）．下列有關(guān)此過程的說法中正確的是（

）A.重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.重物M做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.整個(gè)過程中重物一直處于失重狀態(tài)D.重物M的速度先增大后減小，最大速度為wL參考答案：D【詳解】設(shè)C點(diǎn)線速度方向與繩子沿線的夾角為θ（銳角），由題知C點(diǎn)的線速度為vC=ωL，該線速度在繩子方向上的分速度就為v繩=ωLcosθ．θ的變化規(guī)律是開始最大（90°）然后逐漸變小，所以，v繩=ωLcosθ逐漸變大，直至繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為ωL；然后，θ又逐漸增大，v繩=ωLcosθ逐漸變小，繩子的速度變慢。所以知重物M的速度先增大后減小，最大速度為ωL．故AB錯(cuò)誤，D正確。重物M先向上加速，后向上減速，加速度先向上，后向下，重物M先超重后失重，故C錯(cuò)誤。故選D?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解，把C點(diǎn)的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于重物的速度．2.參考答案：BD3.如圖所示為一列簡諧橫波沿x軸傳播在某時(shí)刻波形圖線，質(zhì)點(diǎn)P在該時(shí)刻的速度為v，經(jīng)過0.1s該質(zhì)點(diǎn)的速度仍為v，再經(jīng)過0.1s該質(zhì)點(diǎn)的速度大小等于v的大小，而方向與v的方向相反，關(guān)于該波的傳播下列敘述正確的是（

）A．若波沿x正方向傳播，速度為10m/sB．若波沿x負(fù)方向傳播，速度為10m/sC．若波沿x負(fù)方向傳播，速度為20m/sD．若波沿x正方向傳播，速度為10m/s參考答案：B4.（單選）如圖所示的電路中，有一自耦變壓器，左側(cè)并聯(lián)一只理想電壓表V1后接在穩(wěn)定的交流電源上；右側(cè)串聯(lián)燈泡L和滑動(dòng)變阻器R，R上并聯(lián)一只理想電壓表V2。下列說法中正確的是（

）A.若F不動(dòng)，滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，V1示數(shù)變大，V2示數(shù)變小B.若F不動(dòng)，滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率變小C.若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下移動(dòng)時(shí)，V1、V2的示數(shù)均變小D.若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下移動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率變大參考答案：B5.(單選)下列概念或結(jié)論說法正確的是（

）A將同一電流元放到某一區(qū)域的磁場中任意位置時(shí)受到的安培力都相等，該磁場一定是勻強(qiáng)磁場B.電動(dòng)勢表示電源把其它形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，數(shù)值上等于將1C的負(fù)電荷從正極移到負(fù)極非靜電力做的功C.帶電粒子在復(fù)合場中做復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在一小段過程中洛侖茲力可能要做功D.由于相互作用力等大反向所以一對摩擦力做功總和為零參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.①如果大量氫原子處在n=3的能級，會(huì)輻射出

種頻率的光。

②在某些恒星內(nèi)部，3個(gè)He原子結(jié)合成一個(gè)原子的質(zhì)量為12.0000u，He原子的質(zhì)量為4.0026u．已知lu=1．66×10-27kg，則反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為

kg，釋放的能量是

J．（已知光速為C=3.0×l08m/s，以上兩結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：7.如圖所示，彈簧S1的上端固定在天花板上，下端連一小球A，球A與球B之間用輕繩相連，球B與球C之間用彈簧S2相連。A、B、C的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，彈簧的質(zhì)量均不計(jì)。已知重力加速度為g。開始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將A、B間的繩突然剪斷，線剛剪斷時(shí)A的加速度大小為___________，C的加速度大小為_________。參考答案：，08.將1ml的純油酸配成500ml的油酸酒精溶液，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴，則每滴油酸酒精溶液的體積為______ml?，F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm2，則估算油酸分子的直徑是_________m（保留一位有效數(shù)字）。參考答案：0.005ml

m9.（4分）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為

。參考答案：

2r10.質(zhì)量為1kg的甲物體以5m/s的速度去撞擊靜止在水平桌面上質(zhì)量為2kg的乙物體，碰撞后甲以1m/s的速度反向彈回，此時(shí)乙的速度大小為__________m/s，碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為__________J。參考答案：3，311.如圖所示是小英“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)，銅塊和木塊的大小、形狀完全相同，實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)拉著物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

（1）比較甲、乙兩圖，可得到的結(jié)論是

；（2）若物體不是做勻速運(yùn)動(dòng)，而是做加速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)讀數(shù)

摩擦力（填“等于”或“不等于”）；（3）實(shí)際操作時(shí)，手拉著彈簧測力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)是比較困難的，因而測力計(jì)的讀數(shù)不一定等于摩擦力的大小。請你提出一個(gè)改進(jìn)的方法，確保測力計(jì)的讀數(shù)等于摩擦力的大小。你的做法（畫圖或文字說明）

。參考答案：12.如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，其連線與導(dǎo)線垂直，a、b到兩導(dǎo)線中點(diǎn)O的連線長度和甲乙間距離均相等．已知直線電流I產(chǎn)生的磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布規(guī)律是（K為比例系數(shù)，為某點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離），現(xiàn)測得O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，則a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，乙導(dǎo)線單位長度受到的安培力的大小為N．參考答案：;

13.如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm。如果取g=10m/s2，那么，（1）閃光頻率是________Hz．（2）小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是________m/s．（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是________m/s．參考答案：10、1.5、2.5三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某研究性學(xué)習(xí)小組欲用電壓表V、電阻箱R、定值電阻R0、開關(guān)S和若干導(dǎo)線測定某電池組的電動(dòng)勢．①在圖甲中，根據(jù)圖乙電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路．②閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表V相應(yīng)示數(shù)U．該學(xué)習(xí)小組測出大量數(shù)據(jù)，分析篩選出如表所示的R、U數(shù)據(jù)，并計(jì)算相應(yīng)的與的值．請用表中數(shù)據(jù)在圖丙坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，并作用﹣圖線．R/Ω16671.450.033.325.020.0U/V7.75.44.53.62.92.5I/R（×10﹣2Ω﹣1）0.601.402.003.004.005.00I/U/V﹣10.130.190.220.280.340.40③從圖線中可求得待測電池組的電動(dòng)勢E=10V④根據(jù)該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，會(huì)存在系統(tǒng)誤差，試分析測得的電動(dòng)勢比實(shí)際電動(dòng)勢偏?。ㄌ睢按蟆被颉靶　保萑粢獪y該電池組的內(nèi)阻，應(yīng)知道定值電阻的阻值，用多用表測量該定值電阻的表盤指針如圖丁所示，歐姆檔位如圖戊所示，則知定值電阻的阻值是50Ω參考答案：考點(diǎn)：測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．專題：實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專題．分析：根據(jù)電路圖，畫出的實(shí)物圖．由閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，再結(jié)合圖象和數(shù)學(xué)知識可得出圖象的截距及斜率的含義，則可求得電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．根據(jù)電表的影響分析誤差原因．解答：解：（1）根據(jù)電路圖，畫出的實(shí)物圖：（2）根據(jù)上表所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對應(yīng)的點(diǎn)，然后根據(jù)坐標(biāo)系中的點(diǎn)作直線，作出﹣圖象：（3）、由閉合電路歐姆定律可得：U=R，變形得：=+，由數(shù)學(xué)知識可知，圖象中的斜率為：k=截距為：b=；由圖可知，b=0.1，所以E===10V；（4）因該接法中由于電壓表的分流而導(dǎo)致干路電流示數(shù)偏小，但電壓表是準(zhǔn)確的，故圖象比真實(shí)圖象要向上偏，同時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準(zhǔn)確的，故圖象與橫軸的交點(diǎn)不變，所以電動(dòng)勢的測量值小于真實(shí)值．內(nèi)阻小于真實(shí)值．（5）由歐姆表的讀數(shù)方法可知，電阻讀數(shù)為：5×10=50Ω；故答案為：（1）（2）如上圖；（3）10；（4）??；（5）50．點(diǎn)評：應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，定值電阻串入電路一方向保護(hù)電源，同時(shí)擴(kuò)大電源的內(nèi)阻．同時(shí)電源的路端電壓與電流圖象與電流的交點(diǎn)不一定是短路電流，由電壓軸是否是從零開始的．15.以下器材準(zhǔn)備用來測量待測電阻Rx阻值，其規(guī)格列表如下：（1）由于待測電阻約1000Ω，滑動(dòng)變阻器最大電阻為100Ω，要使滑動(dòng)變阻器對待測電阻兩端的電壓及電流起到良好的調(diào)控作用，滑動(dòng)變阻器必須使用________（填“限流式”或“分壓式”）接法；（2）本實(shí)驗(yàn)要求測量時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的三分之一，在對流過待測電阻Rx的電流進(jìn)行粗略估計(jì)（暫不考慮電源及各電表的內(nèi)阻）時(shí)發(fā)現(xiàn)，通過Rx的最大電流約為__________mA；（3）所以，本次實(shí)驗(yàn)選用________兩只電表進(jìn)行測量（填各電表的符號）；（4）請根據(jù)以上分析用直線將以下原理圖連接完整，并在相應(yīng)位置填出你選擇的電表符號。參考答案：分壓式

9mA（10mA）

V1、V2通過對電源的電動(dòng)勢，得通過待測電阻的最大電流為0.01A，而電流表的量程卻是3A，所以電流表不能用．由于電壓表的電阻阻值已知，因此可以通過電壓表來替代電流表求出電流．將小量程的電壓表與待測電阻串聯(lián)后，再與大量程的電壓表并聯(lián)，最后以變阻器分壓式接入電路．電路圖如圖所示．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.)如圖所示,待測區(qū)域中存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,根據(jù)帶電粒子射入時(shí)的受力情況可推測其電場和磁場.圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對水平放置、相距為l的相同平行金屬板構(gòu)成,極板長度為l、間距為d,兩對極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場方向相反.質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)加速電壓U0加速后,水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U1的平移器,最終從A點(diǎn)水平射入待測區(qū)域.不考慮粒子受到的重力.(1)求粒子射出平移器時(shí)的速度大小v1;

(2)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U0時(shí),欲使粒子仍從A點(diǎn)射入待測區(qū)域,求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U;(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測區(qū)域,剛進(jìn)入時(shí)的受力大小均為F.現(xiàn)取水平向右為x軸正方向,建立如圖所示的直角坐標(biāo)系Oxyz.保持加速電壓為U0不變,移動(dòng)裝置使粒子沿不同的坐標(biāo)軸方向射入待測區(qū)域,粒子剛射入時(shí)的受力大小如下表所示.

請推測該區(qū)域中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及可能的方向.參考答案：17.(19分)如圖所示，直線形擋板p1p2p3與半徑為r的圓弧形擋板p3p4p5平滑連接并安裝在水平臺面b1b2b3b4上，擋板與臺面均固定不動(dòng)。線圈c1c2c3的匝數(shù)為n,其端點(diǎn)c1、c3通過導(dǎo)線分別與電阻R1和平行板電容器相連，電容器兩極板間的距離為d,電阻R1的阻值是線圈c1c2c3阻值的2倍，其余電阻不計(jì)，線圈c1c2c3內(nèi)有一面積為S、方向垂直于線圈平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。質(zhì)量為m的小滑塊帶正電，電荷量始終保持為q,在水平臺面上以初速度v0從p1位置出發(fā)，沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)并通過p5位置。若電容器兩板間的電場為勻強(qiáng)電場，p1、p2在電場外，間距為L,其間小滑塊與臺面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余部分的摩擦不計(jì)，重力加速度為g.求：（1）小滑塊通過p2位置時(shí)的速度大小。（2）電容器兩極板間電場強(qiáng)度的取值范圍。（3）經(jīng)過時(shí)間t,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量的取值范圍。參考答案：解析：（1）小滑塊運(yùn)動(dòng)到位置p2時(shí)速度為v1，由動(dòng)能定理有：－umgL＝

①v1＝

②（2）由題意可知，電場方向如圖，若小滑塊能通過位置p，則小滑塊可沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)且通過位置p5，設(shè)小滑塊在位置p的速度為v，受到的擋板的彈力為N，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E，由動(dòng)能定理有：－umgL－2rEqs＝

③當(dāng)滑塊在位置p時(shí)，由牛頓第二定律有：N+Eq＝m

④由題意有：N≥0

⑤由以上三式可得：E