2021年遼寧省沈陽市第三十七高級中學高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示是電子電路中常用到一種稱為“干簧管”的元件。關于干簧管的下列說法正確的是：（

）A.干簧管接入電路中相當于電阻的作用B.干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的C.干簧管接入電路中相當于開關的作用D.干簧管是一種能感知磁場的傳感器參考答案：CD2.如圖，線圈在磁場中勻速轉動產生交變電流，以下相關說法中正確的是A．線圈在甲、丙圖所示位置時，磁通量變化率最大B．線圈在乙、丁圖所示位置時，產生的電流最大C．線圈平面經過甲、丙圖所示位置時，電流的方向都要改變一次D．線圈每轉動一周，電流方向改變一次參考答案：BC3.(多選題)2001年10月22日,歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞,命名為MCG6-30-15由于黑洞的強大引力，周圍物質大量掉入黑洞，假定銀河系中心僅此一個黑洞。已知太陽系繞銀河系中心勻速運轉,引力常量G已知，下列哪組數(shù)據(jù)可估算出該黑洞的質量(

)A．地球繞太陽公轉的周期和速度

B．太陽的質量和運行速度C．太陽的周期和太陽到MCG6-30-15距離D．太陽運行速度和太陽到MCG6-30-15距離參考答案：CD4.冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)。質量比約為7:1，同時繞它們連線上某點O做勻速圓周運動。由此可知，冥王星繞O點運動的（

）（A）軌道半徑約為卡戎的1/7

（B）角速度大小約為卡戎的1/7（C）線速度大小約為卡戎的7倍

（D）向心力大小約為卡戎的7倍參考答案：A5.如圖所示，小車沿水平面做直線運動，小車內光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加速運動。若小車的向右加速度增大，則車左壁受物塊的壓力F1和車右壁受彈簧的壓力F2的大小變化是：A．F1不變，F(xiàn)2變大

B．F1變大，F(xiàn)2不變[學§C．F1、F2都變大

D．F1變大，F(xiàn)2減小參考答案：B加速度增大時，彈簧的長度不變，彈簧彈力大小不變，故F2不變；隔離物塊分析可知，向右的加速度增大，合外力增大，又F2不變，故F1變大，選B。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的—圖線．由此可求得電源電動勢E和電源內阻r，其中E=

V，r=______Ω。（保留兩位小數(shù)）．參考答案：

2.86V，5.71Ω

7.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運動，動能減小為原來的1/4，不考慮衛(wèi)星質量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的軌道半徑之比為

，周期之比為

。參考答案：1︰4

；

1︰88.（填空）用一根細繩，一端系住一個質量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長l大于h，使小球在桌面上做如圖所示的勻速圓周運動．若使小球不離開桌面，則小球運動的半徑是__________

，其轉速最大值是__________。（已知重力加速度為g）參考答案：；

9.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管內橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為

???

m，水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）參考答案：1.2、2.4×10－410.如圖所示，一閉合線圈a懸吊在一個通電長螺線管的左側，如果要使線圈中產生圖示方向的感應電流，滑動變阻器的滑片P應向____滑動。要使線圈a保持不動，應給線圈施加一水平向____的外力。

(填向“左"或向“右”)參考答案：左

右

a中產出電流的磁場和螺線管的磁場方向相反，說明螺線管中磁場在增強，進一步說明回路中電流在增強，故劃片向左滑動；a與螺線管相排斥，要使其保持不動，施加的外力要向右。11.如圖所示是某一電荷在勻強磁場中做勻速圓周運動時的軌跡，若該電荷是負電荷，其繞行的方向是沿____________針方向；如果已知該電荷的荷質比，要求勻強磁場的磁感強度，則還必須已知的一個物理量是_________________．（寫出該物理量的名稱）參考答案：

答案：順

周期(或頻率或角速度)12.質量為2kg的物體，放在動摩擦因數(shù)為μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，用靜止開始運動，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關系如圖，g=10m/s2，則此物體在x=6m處，拉力的瞬時功率為4.1W，從開始運動到x=9m處共用時t=4.5s．參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率．專題：功率的計算專題．分析：根據(jù)功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物體受到恒力的作用，并且圖象的斜率表示的是物體受到的力的大小，由此可以判斷物體受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判斷功率的大?。獯穑航猓簩ξ矬w受力分析，物體受到的摩擦力為Ff=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N．由圖象可知，斜率表示的是物體受到的力的大小，OA段的拉力為5N，AB段的拉力為1.5N，所以物體在OA段做勻加速運動，在AB段做勻減速直線運動；在OA段的拉力為5N，物體做加速運動，當速度最大時，拉力的功率最大，由V=at，V2=2aX，a==1.5m/s2代入數(shù)值解得，V=3m/s，t=2s在AB段，物體勻減速運動，最大速度的大小為3m/s，拉力的大小為1.5N，a′==﹣0.25m/s2V′2﹣V2=2a′×3解得V′=m/s，則此物體在x=6m處，拉力的瞬時功率為P=FV′=1.5×=4.1W，由位移公式：X=即知，從3m到9m用時t′=2.5s所以從開始運動到x=9m處共用時t總=2+2.5=4.5s故答案為：4.1，4.5點評：本題考查了對功的公式W=FL的理解，根據(jù)圖象的分析，要能夠從圖象中得出有用的信息﹣﹣斜率表示物體受到的拉力的大小，本題很好的考查了學生讀圖和應用圖象的能力．13.為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖所示．己知線圈由a端開始繞至b端：當電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉．將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉．（1）在圖中L上畫上幾匝線圈，以便能看清線圈繞向；（2）當條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離L時，指針將指向．（3）當條形磁鐵插入線圈中不動時，指針將指向

．（選填“左側”、“右側”或“中央”）

參考答案：

(1)如右圖所示。(2)左側(3)中央三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運動才能使小球相對于斜面向上運動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運動時，小球隨之一起勻速運動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運動時受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運動才能使小球相對于斜面向上運動。15.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設備工作速度極快．科學家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經過數(shù)據(jù)分析，你認為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，某三棱鏡的橫截面為等腰直角三角形ABC，BC長度為d，O為BC中點。在ABC所在平面內，光線PO垂直BC邊入射，恰好在AB邊界發(fā)生全反射。(1)求該三棱鏡的折射率；(2)保持光線PO入射點O不變，入射方向逐漸向CO方向偏轉，求AB邊有光線射出的區(qū)域寬度。參考答案：（1）（2）【詳解】（1）光線PO恰好在AB邊界發(fā)生全反射，臨界角C=45°，

設三棱鏡折射率為n，根據(jù)折射定律有：；

解得折射率

（2）光線PO垂直BC邊入射的光線，進入棱鏡后在AB邊上的E點發(fā)生全反射。光線PO入射方向逐漸轉向CO方向時，光線從棱鏡的出射點對應由E點逐漸向B點移動。當光線幾乎沿CO方向入射時，光線折射后沿OD方向，由折射定律有

解得由幾何關系得：OE=OB=

光線出射區(qū)域的寬度

解得區(qū)域寬度DE=17.如圖所示，兩平行金屬板A、B長8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢高300V，一帶正電的粒子電荷量q＝10-10C，質量m＝10-20kg，沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場，初速度υ0＝2×106m/s，粒子飛出平行板電場后經過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進入固定在O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域，（設界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響），已知兩界面MN、PS相距為12cm，D是中心線RO與界面PS的交點，O點在中心線上，距離界面PS為9cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上．（靜電力常數(shù)k=9.0×109N·m2/C2）（1）求粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離多遠？（2）電場力做的功為多大？到達PS界面時離D點多遠？（3）大致畫出帶點粒子的運動軌跡（4）確定點電荷Q的電性并求其電荷量的大?。畢⒖即鸢福海?）0.03m

（2）0.12m

（3）如圖（4）

解析：（1）帶電粒子穿過界面MN時偏離中心線的距離，即側向位移：

（2）電場力做的功為：，y=0.12m

（3）4分（4）帶電粒子的速度離開電場時的速度及穿過PS進入點電荷電場的速度：

此時的速度方向與水平方向成θ，

帶電粒子在離開電場后將做勻速直線運動打在PS上的a點（如圖），則a點離中心線的距離為y：則a點與點電荷所在位置的連線與PS的夾角為β，則，帶電粒子進入點電荷的電場時，速度與點電荷對粒子的庫侖力垂直，由題的描述：粒子穿過界面PS最后垂直打在與A板在同一水平線上的熒光屏bc上，由此可以做出判斷：該帶電粒子在穿過界面PS后將繞點電荷Q作勻速圓周運動。帶正電的粒子必定受到Q的吸引力，所以Q帶負電。

半徑

由庫侖定律和勻速周運動規(guī)律得：（1分）

得：

18.如圖所示，AB是固定在豎直平面內半徑為R的光滑圓形軌道，軌道在最低點B與水平粗糙軌道BC平滑連接，BC的長度為2R．一質量為m的