陜西省西安市第十五中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析一、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1.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v=1m/s，已知波源在坐標(biāo)原點(diǎn)處，它的振動(dòng)圖象如圖（甲）所示，則圖（乙）中能夠正確表示t=4s時(shí)波形圖是（

）參考答案：B2.如圖10所示a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，?，F(xiàn)將三個(gè)等量的正電荷+Q分別固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上，將一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷依次放在菱形中心O點(diǎn)和另一個(gè)頂點(diǎn)d處，下列說法正確的是A．d點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向由O指向dB．+q在d點(diǎn)所具有的電勢能比在O點(diǎn)的大C．d點(diǎn)的電勢低于O點(diǎn)的電勢D．d點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于O點(diǎn)的電場強(qiáng)度參考答案：

【知識點(diǎn)】電勢能；電場強(qiáng)度；電勢I1I2【答案解析】AC

解析：A、d點(diǎn)電場是由三個(gè)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場的疊加，根據(jù)對稱性和平行四邊形定則可知，d點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向由o點(diǎn)指向d點(diǎn)，故A正確Ｂ、Ｃ，o、d間電場線方向由o點(diǎn)指向d，根據(jù)順著電場線方向電勢降低，o點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)電勢，而正電荷在高電勢處電勢能較大，則+Q在d點(diǎn)所具有的電勢能較小.故B錯(cuò)誤，C正確.D、設(shè)菱形的邊長為r，根據(jù)公式分析可知三個(gè)點(diǎn)電荷在d產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，由電場疊加可知，d點(diǎn)場強(qiáng)大小為;o點(diǎn)的場強(qiáng)大小為=，可見，d點(diǎn)場強(qiáng)小于點(diǎn)場強(qiáng).故D錯(cuò)誤.【思路點(diǎn)撥】根據(jù)電場的疊加，分析d點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向；o點(diǎn)電場強(qiáng)度等于b處+Q在o處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小.順著電場線方向電勢降低，分析d點(diǎn)和o點(diǎn)電勢關(guān)系.3.如圖所示，是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流．各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況,其中正確的是(

)參考答案：CD4.如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O點(diǎn)，質(zhì)量為m的帶正電的小球從O點(diǎn)正上方h高的A點(diǎn)靜止釋放，并穿過帶電環(huán)，關(guān)于小球從A到關(guān)于O的對稱點(diǎn)A′過程加速度（a）、重力勢能（EpG）、機(jī)械能（E）、電勢能（Ep電）隨位置變化的圖象可能正確的是（取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)且重力勢能為零，向下為正方向，無限遠(yuǎn)電勢為零）（）參考答案：5.（單選）如圖所示，將一絕緣導(dǎo)體A置于一帶負(fù)電荷的小球近旁。當(dāng)導(dǎo)體慢慢向小球移近時(shí)，關(guān)于導(dǎo)體AB下面說法中正確的是(

)A．兩端電勢不斷降低，但A端總比B端低

B．B端面上場強(qiáng)逐漸增大，導(dǎo)體內(nèi)場強(qiáng)不改變C．感應(yīng)電荷在B端的場強(qiáng)總小于A端場強(qiáng)D．用金屬線將A端接地時(shí)，將有正電荷不斷滲入大地參考答案：考點(diǎn)：靜電場中的導(dǎo)體；電場強(qiáng)度；電勢專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題分析：帶負(fù)電電荷靠近金屬導(dǎo)體時(shí)，由于靜電感應(yīng)，會使金屬導(dǎo)體A帶正電，導(dǎo)體B帶負(fù)電，當(dāng)兩者間距減小時(shí)，根據(jù)靜電感應(yīng)的現(xiàn)象來分析即可．解答：當(dāng)帶電小球靠近金屬導(dǎo)體時(shí)，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體B端帶有負(fù)電荷，A端帶有正電荷，A、處于靜電平衡的導(dǎo)體，電勢處處相等，是一個(gè)等勢體，當(dāng)移近時(shí)，因沿著電場線方向，電勢降低，則兩端電勢在降低，但兩端電勢仍是相等的，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)導(dǎo)體慢慢向小球移近時(shí)，由于靜電感應(yīng)的作用，金屬導(dǎo)體A端帶的正電荷增多，導(dǎo)體B端帶的負(fù)電荷也增多，即導(dǎo)體表面的電場強(qiáng)度增強(qiáng)，而內(nèi)部電場強(qiáng)度仍為零，即感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度與負(fù)點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等，方向相反．但由于負(fù)電荷在A處產(chǎn)生電場強(qiáng)度大于B處的電場強(qiáng)度，因此感應(yīng)電荷在B端的場強(qiáng)總小于A端場強(qiáng)，故BC正確；D、用金屬線將A端接地時(shí)，將有B端的負(fù)電荷不斷傳向大地，所以D錯(cuò)誤；故選：BC．點(diǎn)評：本題是對靜電感應(yīng)現(xiàn)象的考查，根本的原因就是電荷之間的基本性質(zhì)，即同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)如圖所示，質(zhì)量為8kg的物體，以100J的初動(dòng)能從斜面底端的A點(diǎn)沿斜面向上作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在上升過程中經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能減少了80J，機(jī)械能減少了32J，已知A、B間的距離s=2m，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力大小為

N，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

s。

參考答案：答案：16，17.利用如圖所示的電路可以測定電壓表的內(nèi)阻，其中滑動(dòng)變阻器R很小。不改變滑動(dòng)變阻器R滑動(dòng)觸頭位置，當(dāng)電阻箱R0的阻值為10kΩ時(shí)，電壓表正好滿偏；當(dāng)電阻箱R0的阻值為30kΩ時(shí)，電壓表正好半偏。則電壓表的內(nèi)阻RV=

kΩ．參考答案：

答案：10

8.如圖所示，長L的輕直桿兩端分別固定小球A和B，A、B都可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的質(zhì)量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上，B球放置在光滑水平地面上，桿與豎直墻面的夾角為37o。現(xiàn)將AB球由靜止釋放，A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時(shí)，vA：vB＝____________，A球運(yùn)動(dòng)的速度大小為____________。

參考答案：4：3，（或0.559）9.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長更長，_____彈簧的勁度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）參考答案：b

a

10.如圖1，電源電動(dòng)勢E＝6V，內(nèi)阻r＝2Ω，電鍵S閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片從A端移動(dòng)到B端，該過程中定值電阻R1、R2消耗的功率與通過該電阻的電流的關(guān)系如圖2所示。由圖可知，滑動(dòng)變阻器的阻值最大范圍為_____Ω，R1的最大功率為______W。參考答案：6，411.一物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，以它運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，表中記錄了物體在x軸、y軸方向的速度變化的情況。物體的質(zhì)量為m＝4kg，由表格中提供的數(shù)據(jù)可知物體所受合外力的大小為__________N，該物體所做運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)為__________。參考答案：

答案：4（14.4)

勻加速曲線12.豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可看成是豎直向上的

和一個(gè)豎直向下

的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)參考答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)13.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“物體質(zhì)量一定時(shí)，探究加速度與物體受力的關(guān)系”

實(shí)驗(yàn)。

①用游標(biāo)卡尺測出正方體墊木a的邊長l，如圖乙所示，則l=____cm；②首先不掛鉤碼，前后反復(fù)移動(dòng)墊木，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)___________時(shí)，摩擦力就平衡好了。然后細(xì)繩繞過滑輪掛上鉤碼，打出紙帶，求出相應(yīng)的加速度。改變鉤碼數(shù)量，重做幾次。最后探究加速度與物體受拉力（鉤碼重力）的關(guān)系。③實(shí)驗(yàn)中鉤碼重力大于繩子拉力，鉤碼重力越大，誤差越大。請你在不增減實(shí)驗(yàn)器材的條件下提出一個(gè)方法克服上述不足。你的方法是___________________________________________。參考答案：①（2分）②疏密間隔相同（2分）③選鉤碼和小車作一整體為研究對象，使增加（或減少）的懸掛鉤碼取自（或放入）小車上，保證改變拉力時(shí)，研究對象質(zhì)量不變?nèi)?、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點(diǎn)有一點(diǎn)光源，發(fā)出的一條光線由D點(diǎn)射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過SD用時(shí)和在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點(diǎn)間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關(guān)系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等有可得

SD=d考點(diǎn)：光的折射定律。15.如圖所示，一彈丸從離地高度H=1.95m

的A點(diǎn)以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入靜止在固定斜面頂端C處

的一木塊中，并立即與術(shù)塊具有相同的速度（此速度大小為彈丸進(jìn)入術(shù)塊前一瞬間速度的）共同運(yùn)動(dòng)，在斜面下端有一垂直于斜面的擋板，術(shù)塊與它相碰沒有機(jī)械能損失，碰后恰能返同C點(diǎn)．已知斜面頂端C處離地高h(yuǎn)=0.05m，求：(1)A點(diǎn)和C點(diǎn)間的水平距離？(2)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?(3)木塊從被彈丸擊中到再次回到到C點(diǎn)的時(shí)間t?參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）如圖所示，空間存在著一個(gè)范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感強(qiáng)度大小為B=0.6T．邊長為L=0.5m的正方形金屬框abcd（以下簡稱方框）被固定在光滑的絕緣水平面上，其外側(cè)套著一個(gè)質(zhì)量為m=0.4kg、與方框邊長相同的U型金屬框架MNPQ（以下簡稱U型框)，U型框與方框之間接觸良好且無摩擦．NP、bc、ad三邊的電阻均為r=0.2Ω，其余部分電阻不計(jì)．U型框從圖示位置開始以初速度v0=1.2m/s向右以a=-1.5m/s2作勻變速運(yùn)動(dòng)．問：

（1）開始時(shí)流過U型框的電流大小和方向如何？（2）開始時(shí)方框上ad邊的熱功率多大？

（3）當(dāng)U型框NP邊與方框bc邊間的距離為0.29m時(shí)作用在U型框上的外力大小和方向如何？

參考答案：解析：（1）開始時(shí)V=0.36V

(1分)

回路總電阻

(1分)

回路總電流

A=1.2A

(1分)

此即流過U型框的電流，方向Q→P→N→M。 (1分)

(2)流過ad的電流大小0.6A

(1分)

所以ad邊的熱功率為．W=0.072W

(2分)

(3)設(shè)U型框運(yùn)動(dòng)到位移x時(shí)速度為vt，則

此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢

(1分)

感應(yīng)電流

經(jīng)過此位置時(shí)的安培力大小：

(1分)

由于U型框作勻變速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它向右經(jīng)過此位置時(shí)，有

得0.33N0.87N

向左17.)質(zhì)量為M=2.5kg的一只長方體形狀的鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右勻加速運(yùn)動(dòng)，鐵箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.50。這時(shí)鐵箱內(nèi)一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的木塊恰好能靜止在后壁上(如圖所示)，木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.25。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m／s2。求：(1)木塊對鐵箱的壓力；(2)水平拉力F的大小；(3)使拉力F減小到120N，經(jīng)過一段時(shí)間，木塊落至箱底后且不反彈，之后某時(shí)刻當(dāng)箱的速度為v=6m/s時(shí)撤去拉力，再經(jīng)1s時(shí)間木塊從鐵箱左側(cè)到達(dá)右側(cè)，則鐵箱長度是多少？參考答案：18.用同種材料制成的質(zhì)量均為M=1kg的形狀不同的滑塊n個(gè)靜止在光滑水平面上，編號依次為1、2、3…．質(zhì)量為m=0.1kg的子彈（視為質(zhì)點(diǎn)）以水平初速度v0=200m/s依次擊穿這些滑塊后最終保留在第n個(gè)滑塊中．要求子彈穿過每個(gè)滑塊的時(shí)間都相等，子彈在兩滑塊間勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也相等且等于子彈穿過一塊滑塊的時(shí)間，這必然導(dǎo)致每個(gè)滑塊長度不同，滑塊間的間距也不同．子彈穿過滑塊時(shí)受到的水平阻力f=150N并保持恒定．測得子彈穿過編號為1的滑塊后滑塊的速度變?yōu)関=1.5m/s．不考慮子彈在豎直方向上的受力和運(yùn)動(dòng)．（滑塊不翻轉(zhuǎn)，不計(jì)空氣阻力）（1）求n（2）用計(jì)算說明子彈剛穿過第N（N＜n）塊滑塊時(shí)，第N﹣1塊滑塊沒有追上第N塊滑塊（3）易知第n塊滑塊與子彈相對靜止后，第n﹣1塊滑塊會追上第n塊滑塊，然后發(fā)生碰撞，已知滑塊間的碰撞為彈性碰撞，求滑塊間碰撞的總次數(shù)（用字母A表示）．要求有必要的計(jì)算過程和文字說明．參考答案：【考點(diǎn)】：動(dòng)量守恒定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【專題】：動(dòng)量定理應(yīng)用專題．【分析】：分析子彈擊穿第一塊滑塊的過程，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律求解．第N塊剛被擊穿時(shí)是否被N﹣1塊追上，取決于二者靜止時(shí)的間距dN﹣1是否小于子彈剛接觸N﹣1到剛擊穿N的過程N(yùn)﹣1比N多走的位移，分析子彈的運(yùn)動(dòng)過程，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解比較．子彈打穿前13塊后，1到13各塊的速度均為v，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒列車等式求解．：解：（1）子彈擊穿第一塊滑塊的過程，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mv0=mv1+Mv得v1=185m/s由于子彈穿過每個(gè)滑塊的時(shí)間相等、受到的阻力也相等，所以速度的減少量相等△v=v0﹣v1=15m/sn=v0/△v=40/3，取n=14（2）第N塊剛被擊穿時(shí)是否被N﹣1塊追上，取決于二者靜止時(shí)的間距dN﹣1是否小于子彈剛接觸N﹣1到剛擊穿N的過程N(yùn)﹣1比N多走的位移．子彈穿過一塊滑塊的時(shí)間或在兩滑塊間勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t==0.01s子彈擊穿第N﹣1塊的過程中第N﹣1塊的位移：SN﹣1=t=0.075m子彈擊穿N﹣1后勻速飛行的位移S′N﹣1=[v0﹣（N﹣1）△v]t=2﹣0.15（N﹣1）m靜止時(shí)N﹣1與N的距離dN﹣1=SN﹣1+S′N﹣1=2.075﹣0.15（N﹣1）m當(dāng)N=13時(shí)，dN﹣1取最小值是0.275m．從子彈剛接觸N﹣1到剛擊穿N的過程N(yùn)﹣1比N多走的位移，如圖：△S=vt=0.015m，（dN﹣1）min＞△S，所以沒有追上．（3）子彈打穿前13塊后，1到13各塊的速度均為v，子彈與第14塊相對靜止時(shí)共同速度為v共＜v，13將追上14發(fā)生碰撞，對碰撞有Mv+（M+m）v共=Mv′+（M+m）v′共Mv2+（M+m）=Mv′2+（M+m）

得v′=v共﹣①v′共=v﹣②因v′＜v所以12會追上13發(fā)生碰撞并交換速度，然后11與12、10與11…1與2碰撞并交換速度，這一輪碰撞會發(fā)生13次．這一輪碰撞完時(shí)，1的速度為v′，2到13的速度為v，14的速度為v′共．由②知v′共＜v所以13會再次