2021年湖南省永州市平福頭鄉(xiāng)中學(xué)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，在水平面上有兩條光滑的長直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距離為L，電阻忽略不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面。質(zhì)量分別為、的兩根金屬桿a、b跨擱在導(dǎo)軌上，a、b接入電路的電阻均為R。輕質(zhì)彈簧的左端與b桿連接，右端固定。開始時a桿以初速度v0向靜止的b桿運動，當(dāng)a桿向右的速度為v時，b桿向右的速度高達(dá)到最大值vm，此過程中a桿產(chǎn)生的焦耳熱為Q，兩桿始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌良好接觸，則b桿達(dá)到最大速度時A.b桿受到彈簧的確彈力為

B.b桿受到彈簧的彈力為C.彈簧具有的彈性勢能為D.彈簧具有的彈性勢能為參考答案：AC2.（多選）如圖所示，理想變壓器的原線圈輸入電壓的交流電，電路中電阻R=10Ω，M是標(biāo)有“10V、10W"的電動機，其繞線電阻r=1Ω，電動機正常工作．下列說法正確的是A．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是22:1B．電流表示數(shù)是11AC．電動機的輸出功率為1WD．變壓器的輸入功率為20W參考答案：AD3.如圖所示，地面上有兩個完全相同的木塊A、B，在水平推力F作用下運動，當(dāng)彈簧長度穩(wěn)定后，若用表示木塊與地面間的動摩擦因數(shù)，F(xiàn)彈表示彈簧彈力，則A．

B．C．

D．

參考答案：

答案：AC4.如圖所示，在豎直向下的勻強電場中，將質(zhì)量相等的兩個帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動到同一豎直線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，則（）A．M的帶電量一定比N的大B．M一定帶負(fù)電荷，N一定帶正電荷C．靜止時M受到的合力比N的大D．移動過程中勻強電場對M做負(fù)功參考答案：D【考點】勻強電場中電勢差和電場強度的關(guān)系．【分析】分別對MN兩個小球進行受力分析，然后結(jié)合受力平衡的特點與庫侖力的特點分析電性，再根據(jù)電場力做功的特點分析做功情況．【解答】解：A、電場線豎直向下，因為M、N在釋放后保持靜止，說明受到的合力為0；對兩小球分析可知，小球受重力、電場力和兩小球間的庫侖力作用；若M帶正電，則受重力和電場力向下，如果平衡，則N對M的庫侖力應(yīng)向上，并且?guī)靵隽Φ扔谥亓εc電場力的合力；再對N分析，N對M庫侖力向上，故N只能帶正電荷，受電場力、重力及庫侖力均向下，不可能平衡，故M不可能帶正電；故M只能帶負(fù)電，此時N受電場力向上，則庫侖力可以向上也可以向下，由平衡關(guān)系可知；如果M受庫侖力向上，對M有：EqM+F=mg；此時N帶負(fù)電；再對N分析可知，N受重力、向上的電場力以及向下的庫侖力，應(yīng)有：mg+F=EqN；故qM小于qN；如果M受庫侖力向下，則有：EqM=mg+F；對N分析則有：N帶正電，受電場力向下，則有EqN+mg=F，此時M的電量比N的大；由以上分析可知M一定帶負(fù)電，而N可以帶正電也可以帶負(fù)電；帶N帶負(fù)電時，M的電量小于N，而N帶正電時，M的電量大于N，故AB錯誤；C、由于兩電荷均處于靜止，因此靜止時兩電荷受到的合力均為零，故C錯誤；D、因M帶負(fù)電，故由上到下移動電荷時，電場力與運動方向夾角為鈍角，故電場對M一定做負(fù)功，故D正確．故選：D．5.下列關(guān)于物理學(xué)發(fā)展史的說法中正確的是

A．伽利略通過大量實驗，發(fā)現(xiàn)只要斜面的傾角一定，不同質(zhì)量的小球從不同高度開始滾動，小球的加速度都是相同的

B．奧斯特為了解釋磁體產(chǎn)生的磁場提出了分子電流假說

C．楞次在對理論基礎(chǔ)和實驗資料進行嚴(yán)格分析后，提出了電磁感應(yīng)定律

D．美國物理學(xué)家密立根經(jīng)過多次實驗，比較準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.15．如圖，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為2m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是μmg?，F(xiàn)用大小未知的水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為m的木塊，使四個木塊以同一加速度運動，則輕繩對2m的最大拉力為

。參考答案：7.如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜邊BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為_______________。

參考答案：8.在使兩個分子間的距離由很遠(yuǎn)(r＞10-9m)變到很難再靠近的過程中,分子間的作用力的大小將(

)

(A)先減小后增大

(B)先增大后減小(C)先增大后減小再增大

(D)先減小后增大再減小參考答案：C9.如圖所示，用質(zhì)量為m的活塞密封住質(zhì)量為M的氣缸，氣缸有內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個裝置倒立在水平地面上．當(dāng)封閉氣體的熱力學(xué)溫度為T時，活塞與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的壓強為__________．當(dāng)溫度升高到某一值時，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的溫度為______________．

參考答案：10.

如圖，兩個底邊相同的斜面傾角不同的物體沿BA斜面由頂端滑至底端，克服摩擦力作功為W1，物體沿DA斜面由頂端滑至底端摩擦力做功為W2，若物體與兩個斜面間動摩擦因數(shù)相同，則W1___W2。參考答案：答案：=11.如圖所示，由兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器的極板N與靜電計相接，極板M接地．用靜電計測量平行板電容器兩極板間的電勢差U．在兩板相距一定距離d時，給電容器充電，靜電計指針張開一定角度．在整個實驗過程中，保持電容器所帶電量Q不變．

（1）若將M板向上移，靜電計指針偏角將________．

（2）若在M、N之間插入云母板，靜電計指針偏角將________參考答案：

答案：(1)增大(2)減小12.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時速度應(yīng)不大于

；設(shè)轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

；。13.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：

．如果在該反應(yīng)過程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為

．（已知碘（I）為53號元素，鋇（）為56號元素）參考答案：

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)設(shè)計了如圖a所示的電路．該電路既能測繪小燈泡的伏安曲線，又能測量電池組的電動勢和內(nèi)阻．（1）若用圖a電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻，閉合S1后測出的電源的U﹣I圖線如圖b中圖線2所示，則S2處于

（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)，用電壓傳感器

（填“A”或“B”）的數(shù)據(jù)作縱坐標(biāo)．由圖線可知電池組的內(nèi)阻為

Ω．（2）若用圖a電路測繪小燈泡的伏安特性曲線，得到圖b中圖線1所示，S2處于

（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)，滑動端P向右滑動時小燈泡電壓將

（選填“增大”或“減小”）．（3）若由三個這樣的電燈和電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.5Ω的電池及阻值為2Ω的電阻R組成圖c電路，電燈C功率為

W．參考答案：解：（1）測量電源的電動勢和內(nèi)阻滑動變阻器采用限流式接法，因此S2處于斷開狀態(tài)；直接用電源兩端的電壓即傳感器B的數(shù)據(jù)作為縱坐標(biāo)；電流傳感器的數(shù)據(jù)作為橫坐標(biāo)，作出的圖線的斜率表示電源的內(nèi)阻則r=；（2）描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓要從0開始測，因此動變阻器需要采用分壓接法，故S2處于閉合狀態(tài)，電源傳感器A測燈泡兩端電壓作為伏安特性曲線的縱坐標(biāo)，電流傳感器測流過燈泡的電流作為伏安特性曲線的橫坐標(biāo)，燈泡兩端與滑動變阻器aP段并聯(lián)，因此滑動端P向右滑動時小燈泡電壓將減??；（3）將電阻R和電燈A、B等效為電源內(nèi)阻，在燈泡的I﹣U圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出等效電源I﹣U圖象如圖所示：由圖象可知，流過燈泡C的電流為0.2A，燈泡兩端電壓為0.8V，故燈泡C實際功率P=UI=0.8V×0.2A=0.16W．故答案為：（1）斷開；B；1.0；

（2）閉合；減小；

（3）0.16【考點】伏安法測電阻；測定電源的電動勢和內(nèi)阻．【分析】（1）測電源電動勢和內(nèi)阻采用滑動變阻器的限流式接法，電壓傳感器直接測量電源兩端電壓作為圖象的縱坐標(biāo)即可；（2）為了描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓要從0開始，故滑動變阻器需要采用分壓接法，根據(jù)燈泡與滑動變阻器哪一段并聯(lián)來判斷滑動端P向右滑動時小燈泡電壓的變化；（3）將3個燈泡當(dāng)作一個整體，將電阻R等效為電源內(nèi)阻，作出電源的U﹣I圖象，交點尋找信息，求出燈泡C的功率．15.某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．他根據(jù)老師提供的以下器材畫出了如圖所示的原理圖。①電壓表V(15V,I0k)②電流表G（量程3.0mA，內(nèi)阻Rg=10）③電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約為0.5）④滑動變阻器(0～20，l0A)⑤滑動變阻器(0～100，1A)⑥定值電阻=990⑦開關(guān)S和導(dǎo)線若干

(1)為了能準(zhǔn)確地進行測量，同時為了操作方便，實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器是______（填寫器材編號）(2)該同學(xué)利用上述實驗原理圖測得以下數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪出了如圖所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動勢E=________V（保留三位有效數(shù)字），電源的內(nèi)阻r=______（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，折射率n=的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距離為h=10cm。一束單色光沿圖示方向射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點?，F(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點順時針轉(zhuǎn)動，光屏上的光點將向哪個方向移動？光點離O′點最遠(yuǎn)是多少？參考答案：光屏上的光點將向右移動。

如圖，設(shè)玻璃磚轉(zhuǎn)過角時光點離O′點最遠(yuǎn)，記此時光點位置為A，此時光線在玻璃磚的平面上恰好發(fā)生全反射，臨界角為C．由折射定律有

由幾何關(guān)系知，全反射的臨界角C==45°

光點A到O′的距離cm17.如圖所示,一塊磁鐵放在鐵板ABC上的A處，其中AB長為1m，BC長為0.6m，BC與水平面夾角為，磁鐵與鐵板間的引力為磁鐵重力的0.2倍，磁鐵與鐵板間的動摩擦因數(shù)，現(xiàn)給磁鐵一個水平向左的初速度不計磁鐵經(jīng)過B處轉(zhuǎn)向的機械能損失。求：（g?。?1)磁鐵第一次到達(dá)B處的速度大小；(2)磁鐵沿BC向上運動的加速度大小；(3)請通過計算判斷磁鐵最終能否再次回到到B點。參考答案：18.下圖為倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺皮帶傳送機組成，一臺水平傳送，A、B兩端相距3m，另一臺傾斜，傳送帶與地面的傾角θ=37°，C、D