山西省臨汾市古縣岳陽(yáng)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.據(jù)報(bào)道，北京時(shí)間2012年5月5日夜晚，天空中出現(xiàn)“超級(jí)月亮”，這是2012年的最大滿月．實(shí)際上，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓，地球在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．根據(jù)天文學(xué)家觀測(cè)，此時(shí)月球距離地球最近，約35.7萬(wàn)公里，與平均距離的比值約為37∶40.有傳言稱由于月亮對(duì)地球的引力增大，“超級(jí)月亮”會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的地震、火山或者其他自然災(zāi)害．由以上信息和學(xué)過(guò)的知識(shí)，以下說(shuō)法中正確的有()A.“超級(jí)月亮”對(duì)地球上的物體引力要比平均距離時(shí)大15%左右B.此時(shí)月球達(dá)到最大速度C.如果要使月球以此時(shí)到地球的距離開(kāi)始繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，需要使月球適當(dāng)減速D.如果已知萬(wàn)有引力常量G，結(jié)合以上信息，可以計(jì)算出月球的質(zhì)量參考答案：ABC2.（單選）如圖所示，兩小球a、b從直角三角形斜面的頂端以相同大小的水平速率v0向左、向右水平拋出，分別落在兩個(gè)斜面上，三角形的兩底角分別為30°和60°，則兩小球a、b運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為（）A．1：B．1：3C．：1D．3：1參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)．專題：平拋運(yùn)動(dòng)專題．分析：兩球都落在斜面上，位移上有限制，即豎直位移與水平位移的比值等于斜面傾角的正切值．解答：解：對(duì)于a球，tan30°==

對(duì)于b球，tan60°==所以=

故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選B．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵抓住平拋運(yùn)動(dòng)落在斜面上豎直方向上的位移和水平方向上的位移是定值．3.（多選題）甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v﹣t圖象如圖所示．已知兩車在t=3s時(shí)并排行駛，則（）A．在t=1s時(shí)，甲車在乙車后B．在t=0時(shí)，甲車在乙車前7.5mC．兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是t=2sD．甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m參考答案：BD【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】由圖象可知，1到3s甲乙兩車的位移相等，兩車在t=3s時(shí)并排行駛，所以兩車在t=1s時(shí)也并排行駛；v﹣t圖象的斜率表示加速度，根據(jù)圖象可求甲乙兩車的加速度；再根據(jù)位移公式和速度公式求解．【解答】解：A．由圖象可知，1到3s甲乙兩車的位移相等，兩車在t=3s時(shí)并排行駛，所以兩車在t=1s時(shí)也并排行駛，故A錯(cuò)誤；B．由圖象可知，a甲===10m/s2；a乙===5m/s2；0至1s，x甲=a甲t2=×10×12=5m，x乙=v0t+a乙t2=10×1+×5×12=12.5m，△x=x乙﹣x甲=12.5﹣5=7.5m，即在t=0時(shí)，甲車在乙車前7.5m，故B正確；C．由AB分析可知，甲乙兩車相遇時(shí)間分別在1s和3s，故C錯(cuò)誤；D.1s末甲車的速度為：v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s，甲車的位移為：x=vt+a甲t2=10×2+×10×22=40m，即甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m，故D正確．故選：BD．4.如圖所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板位于光滑水平面上，質(zhì)量為m的物塊靜止在長(zhǎng)木板上，兩者之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)對(duì)物塊m施加水平向右的恒力F，若恒力F超過(guò)某一臨界數(shù)值，長(zhǎng)木板與物塊將出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)．重力加速度大小為g，物塊與長(zhǎng)木板之間的最大靜摩擦力等于兩者之間的滑動(dòng)摩擦力．則恒力F的臨界數(shù)值為（）A. B. C. D.參考答案：C【詳解】對(duì)物塊與長(zhǎng)木板整體進(jìn)行受力分析：F=（M+m）a；對(duì)物塊進(jìn)行受力分析：F-f=ma；對(duì)木板進(jìn)行受力分析：f=Ma；當(dāng)物塊與長(zhǎng)木板保持相對(duì)靜止，具有相同的加速度時(shí)，F(xiàn)達(dá)到最大值，f=μmg。求解上面方程組得：F最大=μmg（1+），故C正確、ABD錯(cuò)誤。5.高溫超導(dǎo)限流器由超導(dǎo)部件R1和限流電阻R2并聯(lián)組成，如圖所示。超導(dǎo)部件有一個(gè)超導(dǎo)臨界電流IC，當(dāng)它通過(guò)的電流I＞Ic時(shí)，將造成超導(dǎo)部件R1失超，即：從超導(dǎo)態(tài)（電阻為零）轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)（一個(gè)純電阻），以此來(lái)限制電力系統(tǒng)的故障電流。已知超導(dǎo)部件的正常態(tài)電阻為R1=3Ω，超導(dǎo)臨界電流Ic=1.2A，限流電阻R2=6Ω，小燈泡L上標(biāo)有“6V，6W”的字樣，電源電動(dòng)勢(shì)E=8V，內(nèi)阻r=2Ω，原來(lái)電路正常工作。若L突然發(fā)生短路，則下列判斷正確的是（

）A．在L短路前，限流電阻R2上電流為零B．在L短路后，限流電阻R2的電流2AC．在L短路后，通過(guò)R1的電流為1A

D．在L短路后，電源的輸出功率為8W參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.決定一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)物體水平方向通過(guò)距離的因素是

和

。參考答案：7.在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時(shí)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)。自行車做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過(guò)A點(diǎn)的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)．則自行車追上汽車所需時(shí)間為

s，自行車追上汽車時(shí)，汽車的速度大小為

m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；168.如圖1－8所示，理想變壓器原線圈與一10V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個(gè)小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3W，正常發(fā)光時(shí)電阻為30Ω.已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過(guò)原線圈的電流為0.09A，可計(jì)算出原、副線圈的匝數(shù)比為_(kāi)_______，流過(guò)燈泡b的電流為_(kāi)_______A.圖1－9參考答案：10∶30.29.如圖所示，矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,電阻為r，線圈接在阻值為R的電阻兩端，其余電阻不計(jì)，線圈繞OO軸以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R兩端電壓的有效值為_(kāi)_______，在線圈從圖示位置（線圈平面與磁場(chǎng)平行）轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為_(kāi)_______參考答案：10.某小組得到了如圖所示的紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50HZ的交流電，則兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（保留三位有效數(shù)字）。打D點(diǎn)時(shí)小車的速度為

m/s（保留三位有效數(shù)字）。參考答案：11.已知氮?dú)獾哪栙|(zhì)量為M，在某狀態(tài)下氮?dú)獾拿芏葹棣?，阿伏加德羅常數(shù)為NA，在該狀態(tài)下體積為V1的氮?dú)夥肿訑?shù)為

▲

，該氮?dú)庾優(yōu)橐后w后的體積為V2，則一個(gè)氮分子的體積約為

▲

．參考答案：

氣的質(zhì)量為：氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為：；故質(zhì)量為m的水所含的分子數(shù)為：；該氮?dú)庾優(yōu)橐后w后的體積為，則一個(gè)氮分子的體積約為：。12.一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它在開(kāi)始時(shí)連續(xù)兩個(gè)4s的時(shí)間內(nèi)分別通過(guò)的位移為24m和64m，則這個(gè)物體的加速度為

m/s2，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為

m/s。參考答案：2.5

1113.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。AO上套有一個(gè)小環(huán)P，OB上套有一個(gè)小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡（如圖13）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，移動(dòng)后和移動(dòng)前比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N；細(xì)繩的拉力T

。參考答案：不變，變大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）在“探究小車速度隨時(shí)間變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，所用交流電的頻率為50Hz。某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4。量得x1=30.0mm，x2=36.0mm，x3=42.0mm，x4=48.0mm，則打點(diǎn)2時(shí)小車的瞬時(shí)速度為

▲

m/s和小車的加速度為

▲m/s2。(實(shí)驗(yàn)結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

參考答案：答案：v2=0.390m/s(2分)，a=0.600m/s215.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．粗糙曲面AB固定在水平面上，其與水平面相切于B點(diǎn)，P為光電計(jì)時(shí)器的光電門，實(shí)驗(yàn)時(shí)將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點(diǎn)自由釋放，小物塊通過(guò)光電門P后停在水平面上某點(diǎn)C．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖乙所示，其讀數(shù)d=

cm；(2)為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，除遮光條寬度d及數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間t，還需要測(cè)量的物理量及其符號(hào)是

，動(dòng)摩擦因數(shù)=

(利用測(cè)量的量表示)．(3)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l合理化建議：

。參考答案：（1）0.375

（1分）（2）光電門與C點(diǎn)之間的距離s（1分）

（2分）（3）增大小物塊釋放位置的高度；改變小物塊釋放位置；多次測(cè)量后利用圖像求解等等

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在氣缸內(nèi)，如圖所示水平放置．活塞的質(zhì)量m=20kg，橫截面積S=100cm2，活塞可沿汽缸壁無(wú)摩擦滑動(dòng)但不漏氣，開(kāi)始使汽缸壁水平放置，活塞與氣缸底的距離L1=12cm，離氣缸口的距離L2=3cm．外界氣溫為27℃，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，將氣缸緩慢地轉(zhuǎn)到開(kāi)口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對(duì)氣缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與氣缸口相平，已知g=10m/s2，求：（1）此時(shí)氣體的溫度為多少？（2）在對(duì)氣缸內(nèi)氣體加熱的過(guò)程中，氣體膨脹對(duì)外做功，同時(shí)吸收Q=370J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能△U多大？參考答案：解：（1）當(dāng)氣缸水平放置時(shí)，p0=1.0×105Pa，V0=L1S=12S，T0=273+27=300K，當(dāng)氣缸口朝上，活塞到達(dá)氣缸口時(shí)，活塞的受力分析圖如圖所示，由平衡條件得：p1S=p0S+mg，解得：p1=p0+=1.2×105Pa，此時(shí)氣體的體積：V1=（L1+L2）S=15S，由理想氣體狀態(tài)方程得：=，即：=，解得：T1=450K；（2）當(dāng)氣缸口向上，未加熱穩(wěn)定時(shí)，由玻意耳定律得：p0L1S=p1LS，即：1.0×105×12=1.2×105×L，解得：L=10cm，加熱后，氣體做等壓變化，外界對(duì)氣體做功為：W=﹣p0（L1+L2﹣L）S﹣mg（L1+L2﹣L）=﹣60J根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知：△U=W+Q=370﹣60=310J；答：（1）此時(shí)氣體的溫度為450K；（2）在對(duì)氣缸內(nèi)氣體加熱的過(guò)程中，氣體膨脹對(duì)外做功，同時(shí)吸收Q=370J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能△U為310J．【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）根據(jù)題意求出氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)參量，然后應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程可以求出氣體的溫度．（2）根據(jù)題意求出氣體對(duì)外做的功，然后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求出氣體內(nèi)能的增量．17.(14分)人們到醫(yī)院檢查身體時(shí)，其中有一項(xiàng)就是做胸透，做胸透所用的是X光……我們可以把做胸透的原理等效如下：如圖所示，P是一個(gè)放射源，從開(kāi)口處在紙面內(nèi)向各個(gè)方向放出某種粒子（不計(jì)重力），而這些粒子最終必須全部垂直射到底片MN這一有效區(qū)域，并要求底片MN上每一地方都有粒子到達(dá)。假若放射源所放出的是質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的粒子，且所有的粒子速率都是v，M與放射源的出口在同一水平面，底片MN豎直放置，底片MN長(zhǎng)為L(zhǎng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，我們必須在P的出口處放置一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；

（2）畫(huà)出所需最小有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域，并用陰影表示；

（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小以及最小有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的面積S。

參考答案：

解析：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?/p>

3分

（2）最小有界磁場(chǎng)如圖所示，

4分

（3）要想使所有的粒子都最終水平向右運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑必須與最小圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑大小一致

所以有：R=L/2

1分

根據(jù)牛頓第二定律：

得：

2分

聯(lián)立解得：

2分

如圖所示，有界磁場(chǎng)的最小面積為：S=πL2/4

2分

18.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向內(nèi)的有界圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（圖中未畫(huà)出）；在第二象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一粒子源固定在x軸上的A點(diǎn)，A點(diǎn)坐標(biāo)為（﹣L，0）．粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子，電子恰好能通過(guò)y軸上的C點(diǎn)，C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，2L），電子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后方向恰好垂直O(jiān)N，ON是與x軸正方向成15°角的射線．（電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不考慮粒子的重力和粒子之