湖北省隨州市北郊五豐中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動(dòng)扶梯．無人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)．一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過程，如圖所示．那么下列說法中正確的是（）A．顧客始終受到三個(gè)力的作用B．顧客始終處于超重狀態(tài)C．顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下D．顧客對扶梯作用力的方向先指向右下方，再豎直向下參考答案：C2.下述關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是

（

）A．物體在變力作用下不可能作直線運(yùn)動(dòng)B．物體作曲線運(yùn)動(dòng)，其所受的外力不可能是恒力C．不管外力是恒力還是變力，物體都有可能作直線運(yùn)動(dòng)D．不管外力是恒力還是變力，物體都有可能作勻速圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：C3.如圖所示，理想變壓器原線圈輸入交變電流i=Imsinωt，副線圈接有一電流表和負(fù)載電阻R，電流表的示數(shù)為0.10A.在t=T/4時(shí)（T為交變電流的周期），原線圈中的電流瞬時(shí)值為0.03A．由此可知該變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為

A．10∶3

B．3∶10

C．10∶3

D．3∶10

參考答案：C4.（單選）如圖所示，小車靜止在光滑的水平導(dǎo)軌上，一個(gè)小球用輕繩懸掛在車上，在細(xì)繩偏離豎直方向一定角度處無初速度釋放小球，則在小球由初始位置下擺到最低點(diǎn)的過程中，夏磊說法正確的是A．繩對小球的拉力不做功

B．小球克服繩的拉力做的功等于小球減少的機(jī)械能

C．繩對小車做的功等于小球減少的動(dòng)能D．小球減少的重力勢能等于小球增加的動(dòng)能參考答案：【知識點(diǎn)】功的計(jì)算；機(jī)械能守恒定律．E1E3【答案解析】B解析：A、由于車和球這個(gè)系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，所以當(dāng)小球下擺時(shí)，車子也會(huì)隨之反方向移動(dòng)．這時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的軌跡將與繩子不垂直，夾角大于90°，做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B、由A可知，繩子的拉力對球做負(fù)功，有功能關(guān)系可知球克服繩拉力做的功等于球減少的機(jī)械能，故B正確；C、球在下落過程中，重力做功一部分轉(zhuǎn)化為球的動(dòng)能，另一部分轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能，故CD錯(cuò)誤；故選：B【思路點(diǎn)撥】（1）判斷一個(gè)力做功的正負(fù)關(guān)鍵看力的方向和位移的方向的夾角，夾角小于90°做正功，夾角大于90°做負(fù)功，等于90°不做功．（2）合外力對物體做的功等于物體動(dòng)能的變化量．本題考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用以及判斷一個(gè)力做功正負(fù)的方法，難度適中，屬于中檔題．5.如圖所示，A、B為兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷，O為A、B連線的中點(diǎn)。以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)、垂直AB向右為正方向建立Ox軸。下列四幅圖分別反映了在x軸上各點(diǎn)的電勢(取無窮遠(yuǎn)處電勢為零)和電場強(qiáng)度E的大小隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系，其中正確的是’參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氘核和氚核結(jié)合成氦核的核反應(yīng)方程如下：①這個(gè)核反應(yīng)稱為_______________.②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文.式中17.6MeV是核反應(yīng)中_____________（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量____________（選填“增加”或“減少”）了__________kg.參考答案：7.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動(dòng)量大小為_________kgm/s；兩者相碰后，A沿原方向運(yùn)動(dòng)，速度大小為4m/s，則B的速度大小為_________m/s。

參考答案：．40；108.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功?，F(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個(gè)過程中，空氣的內(nèi)能共減小________kJ，空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ。參考答案：(1)交流(2)(3)1.39.如圖所示，在一個(gè)質(zhì)量為M、橫截面積為S的圓柱形導(dǎo)熱氣缸中，用活塞封閉了一部分空氣，氣體的體積為，活塞與氣缸壁間密封且光滑，一彈簧秤連接在活塞上，將整個(gè)氣缸懸吊在天花板上．當(dāng)外界氣溫升高（大氣壓保持為）時(shí)，則彈簧秤的示數(shù)

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），如在該過程中氣體從外界吸收的熱量為，且氣體的體積的變化量為，則氣體的內(nèi)能增加量為

▲

．參考答案：不變

（2分）

10.位移是描述物體

變化的物理量，加速度是描述物體

快慢的物理量．參考答案：位置；速度變化【考點(diǎn)】加速度；位移與路程．【分析】位移的物理意義是描述物體位置變化的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，都是矢量．【解答】解：位移是描述物體位置變化的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量．故答案為：位置；速度變化11.如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不會(huì)有大的波動(dòng)。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用表示，變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R的值減小。如果變壓器上的能量損失可以忽略，那么當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，圖中的電壓表讀數(shù)__________（選填“增大”、“減小”或“不變”），電流表讀數(shù)__________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：不變

增大試題分析：因?yàn)樽儔浩鞯妮斎腚妷翰蛔?，根?jù)可知次級電壓不變，即電壓表讀數(shù)不變；當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，R的值減小，次級電阻減小，所以次級電流增大，根據(jù)則初級電流增大，即電流表讀數(shù)增大。考點(diǎn)：變壓器的初次級電壓電流與初次級匝數(shù)的關(guān)系

；電路的綜合分析。12.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以右圖裝置中的滑塊為對象驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙、墊塊。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

、

。(兩個(gè))

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊（質(zhì)量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量m應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

。

（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示）。

（4）要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，如果實(shí)驗(yàn)時(shí)所用滑塊質(zhì)量為M，沙及沙桶總質(zhì)量為m，讓沙桶帶動(dòng)滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則最終需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示）。參考答案：（1）天平，刻度尺；（每空1分）（2）m<<M

；平衡摩擦力（每空1分）

（3）

（3分）（4）

（3分）13.一質(zhì)點(diǎn)作自由落體運(yùn)動(dòng)，落地速度大小為8m/s則它是從

m高處開始下落的，下落時(shí)間為---------

s參考答案：3.2、0.8三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(1)某課外活動(dòng)小組利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。①某同學(xué)用20分度游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，讀數(shù)如圖甲所示，小球直徑d=________cm。②圖乙所示彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過光電門A、B，計(jì)時(shí)裝置測出小球通過A、B的時(shí)間分別為△tA、△tB。用刻度尺測出光電門A、B問的距離h，已知小球的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，在誤差范圍內(nèi)，若公式______________成立，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒(用題目中給出的物理量符號表示)。(2)用下列器材組成一個(gè)電路，既能測量出電池組的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，又能描繪出小燈泡的伏安特性曲線．A．電壓表V1(量程6V，內(nèi)阻很大)B．電壓表V2(量程3V，內(nèi)阻很大)C．電流表A(量程3A，內(nèi)阻很小)D．滑動(dòng)變阻器尺(最大阻值10，額定電流4A)E．小燈泡(2A，5W)F．電池組(電動(dòng)勢E，內(nèi)阻r)G．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)變阻器，多次測量，發(fā)現(xiàn)若電壓表V1的示數(shù)變大，則電壓表V2的示數(shù)變小．①請將實(shí)驗(yàn)電路圖在答題紙上圖甲的虛線方框中補(bǔ)充完整．②每一次操作后，同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(I1，U1)、(I1，U2)，標(biāo)到I—U坐標(biāo)中，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示。則電池組的電動(dòng)勢E=_____________V，內(nèi)阻r=______________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．③I—U坐標(biāo)中畫出的兩條圖線在P點(diǎn)(2．0A，2．5V)相交，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為________________．參考答案：’15.實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測量實(shí)際電流表際電流表內(nèi)阻的電路如圖16所示．供選擇的儀器如下：①待測電流表(量程為5mA，內(nèi)阻約300Ω)，②電流表

(量程為10mA，內(nèi)阻約100Ω)，③定值電阻(阻值為300Ω)，④定值電阻(阻值為10Ω)，⑤滑動(dòng)變阻器

(最大阻值為1000Ω)，⑥滑動(dòng)變阻器

(最大阻值為20Ω)，⑦干電池

(電動(dòng)勢為1.5V)，⑧開關(guān)S及導(dǎo)線若干．(1)定值電阻應(yīng)選_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_________．(在空格內(nèi)填寫序號)

(2)用線將實(shí)物圖17連接完整．(3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：①按電路圖連接電路，將滑動(dòng)觸頭移至最_____________（填“左”或“右”）端；②閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄，的讀數(shù)，；③

多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的，的讀數(shù)，；④以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖18所示．(4)根據(jù)圖線的斜率及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式__________．參考答案：

【知識點(diǎn)】伏安法測電阻J7【答案解析】(1)③⑥（2）見下圖(3)左

(4)r＝(k－1)R1解析：（1）器材選擇：定值電阻要和待測電流表內(nèi)阻接近，因?yàn)殡娏鞅鞧2的量程是待測電流表G1的2倍；滑動(dòng)變阻器的電阻不要太大．故定值電阻選③，滑動(dòng)變阻器選⑥．

（2）連接實(shí)物圖如圖所示．

（3）補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟見

①將滑動(dòng)觸頭移至最左端

③多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G1，G2讀數(shù)I1，I2

（4）根據(jù)并聯(lián)分流公式IG2=IG1，

解得r1=（k-1）R1，式中r1即rG1．

本題答案是：（1）③，⑥

（2）見上圖

（3）①將滑動(dòng)觸頭移至最左端．

③多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G1，G2讀數(shù)I1，I2

（4）r1=（k-1）R1．【思路點(diǎn)撥】由于電流表G2的量程是待測電流表G1的2倍，定值電阻要和待測電流表內(nèi)阻接近；滑動(dòng)變阻器采用的分壓式接法，其電阻不要太大．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和串并聯(lián)特點(diǎn)，分析電流表內(nèi)阻的表達(dá)式．測量實(shí)際電流表G1內(nèi)阻r1的實(shí)驗(yàn)器材選擇，實(shí)物電路連接及實(shí)驗(yàn)原理（并聯(lián)分流）等．對于變阻器分壓式接法，操作時(shí)要注意：開關(guān)閉合前，變阻器輸出電壓要最?。?、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）如圖所示，一帶電粒子垂直射人勻強(qiáng)電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后從磁場的左邊界上A點(diǎn)進(jìn)入垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，最后從磁場的左邊界上的B點(diǎn)離開磁場。已知：帶電粒子比荷=3.2×109C／kg，電場強(qiáng)度E=200V／m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2．5×10-2T，金屬板長L=25cm，粒子初速度v0=4×105m／s。求：A、B之間的距離。(帶電粒子重力忽略不計(jì))參考答案：解析：在電場中：加速度a=，

①

1分

運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=，

②

1分

偏出電場時(shí)的豎直分速度vy=at

③

1分

速度偏向角tanθ=，

④

1分

由以上各式，代入數(shù)據(jù)解得：

tanθ=1

∴θ=45°

⑤

1分

粒子射出電場時(shí)運(yùn)動(dòng)速度大小v=

⑥

2分

在磁場中：

向心力滿足qvB=m

⑦

2分

∴r=由幾何關(guān)系得r

⑧

1分

由以上各式，代入數(shù)據(jù)解得=10-2m

⑨

2分17.如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。⑴求初始時(shí)刻通過電阻R的電流I的大小和方向；⑵當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a；⑶導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep，求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：⑴棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢

2分通過的電流大小

2分電流方向?yàn)閎→a

1分⑵棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

1分感應(yīng)電流

1分棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上

1分根據(jù)牛頓第二定律有

1分解得

1分⑶導(dǎo)體棒最終靜止，有壓縮量

1分設(shè)整個(gè)過程回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q0，根據(jù)能量守恒定律有

2分

1分

電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

2分

18.如圖所示，在距水平地面高h(yuǎn)1＝1.2m的光滑水平臺(tái)面上，一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存的彈性勢能Ep＝2J?，F(xiàn)打開鎖扣K，物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度向右滑離平臺(tái)，并恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC。已知B點(diǎn)距水平地面的高h(yuǎn)2＝0.6m，圓弧軌道BC的圓心O，C點(diǎn)的切線水平，并與水平地面上長為L＝2.8m的粗糙直軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右邊的豎直墻壁會(huì)發(fā)生碰撞，重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)。試求：（1）小物塊運(yùn)動(dòng)到B的瞬時(shí)速度vB大小及與水平方向夾角（2）小物塊在圓弧軌道BC上滑到C時(shí)對軌道壓力Nc大小（3）若小物塊與墻壁碰撞后速度反向、大小變?yōu)榕銮暗囊话耄抑粫?huì)發(fā)生一次碰撞，那么小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)該滿足怎樣的條件.參考答案：⑴解法一:小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒

（1分）

（2分）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：

（2分）解