安徽省宿州市玄廟中學(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.（多選）如圖所示，斜面軌道傾角為30o，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為,木箱在軌道頂端時(shí)，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動裝卸貨物裝置立即將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程。下列選項(xiàng)中正確的是(

)A．m=M

B.m=2MC.木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度D．在木箱和貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能參考答案：BC2.（單選）如圖所示，把一個(gè)帶電小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球B，現(xiàn)給小球B一個(gè)垂直AB連線方向的速度v0，使其在水平桌面上運(yùn)動，則下列說法中正確的是（）A．若A、B帶同種電荷，B球可能做速度減小的曲線運(yùn)動B．若A、B帶同種電荷，B球一定做加速度增大的曲線運(yùn)動C．若A、B帶同種電荷，B球一定向電勢較低處運(yùn)動D．若A、B帶異種電荷，B球可能做速度和加速度大小都不變的曲線運(yùn)動參考答案：考點(diǎn)：電勢能．分析：分AB為同種電荷和異種電荷兩種情況來討論，當(dāng)為同種電荷時(shí)，B球要遠(yuǎn)離A球，當(dāng)為異種電荷的時(shí)候，根據(jù)庫侖力和向心力的大小關(guān)系來分別討論可能的運(yùn)動情況．解答：解：A、若A、B為同種電荷，AB之間的庫侖力為排斥力，并且力的方向和速度的方向不再一條直線上，所以B球一定做曲線運(yùn)動，庫侖力對B做正功，速度增大，故A錯(cuò)誤．B、由于AB之間的距離越來越大，它們之間的庫侖力也就越來越小，所以B球的加速度在減小，故B錯(cuò)誤；C、若A、B為同種電荷，庫侖力做正功，導(dǎo)致電勢能減小，由于帶電性不知，所以無法得知，B球一定向電勢較低處運(yùn)動，故C錯(cuò)誤；D、若A、B為異種電荷，AB之間的庫侖力為吸引力，當(dāng)AB之間的庫侖力恰好等于向心力的時(shí)候，B球就繞著A球做勻速圓周運(yùn)動，此時(shí)B球速度的大小和加速度的大小都不變，當(dāng)AB之間的庫侖力大于需要的向心力的時(shí)候，B球做向心運(yùn)動，速度和加速度都要變大，當(dāng)AB之間的庫侖力小于需要的向心力的時(shí)候，B球做離心運(yùn)動，速度和加速度都要減小，故D正確．故選：D．點(diǎn)評：當(dāng)AB為異種電荷的時(shí)候，B球可能做向心運(yùn)動也可能做離心運(yùn)動，當(dāng)庫侖力恰好等于向心力的時(shí)候，B球就繞著A球做勻速圓周運(yùn)動．3.如圖甲所示，豎直放置的無限長直導(dǎo)線的右側(cè)固定一小圓環(huán)，直導(dǎo)線與小圓環(huán)在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線中通入如圖乙所示電流，（規(guī)定電流方向向上時(shí)為正）下列說法正確的是(

)

A．當(dāng)0＜t＜T/4時(shí)，環(huán)中電流沿逆時(shí)針方向

B．當(dāng)T/4＜t＜T/2時(shí)，環(huán)中電流越來越大

C．當(dāng)T/2＜t＜3T/4時(shí)，環(huán)中電流沿順時(shí)針方向D．當(dāng)3T/4＜t＜T時(shí)，環(huán)有收縮的趨勢參考答案：ABC4.（單選）在街頭的理發(fā)店門口，常可以看到有這樣的標(biāo)志：一個(gè)轉(zhuǎn)動的圓筒，外表有彩色螺旋斜條紋，我們感覺條紋在沿豎直方向運(yùn)動，但實(shí)際上條紋在豎直方向并沒有升降，這是由于圓筒的轉(zhuǎn)動而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯(cuò)覺。如圖所示，假設(shè)圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶，相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離(即螺距)為L=10cm，圓筒沿逆時(shí)針方向(從俯視方向看)，以2r／s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，我們感覺到的升降方向和速度大小分別為

A．向上

10cm／s

B．向上

20cm／sC．向下

l0cm／s D.向下

20cm／s參考答案：D解析：由于每秒轉(zhuǎn)2圈，則T=0.5s，而螺距為10cm，所以每秒沿豎直方向運(yùn)動的距離為20cm，即速度大小為20cm/s；據(jù)圖知：彩色螺旋斜條紋是從左下到右上，且圓筒沿逆時(shí)針方向（從俯視方向看），根據(jù)人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就會感覺條紋的運(yùn)動方向向下，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選：D．5.長直木板的上表面的一端放有一鐵塊，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與水平面的夾角α變大)，另一端不動，如圖所示．則鐵塊受到的摩擦力Ff隨角度α的變化圖象可能正確的是下圖中的(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

(

)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6.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t＝0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t＝0.2s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…7.一物塊以一定的初速度沖上斜面，利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2.則：物塊下滑時(shí)的加速度大小為

；物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

。.參考答案：2m/s2

，

8.用細(xì)繩系一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，已知小球的質(zhì)量為1kg，圓周運(yùn)動半徑為1m，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩拉力恰為零，取g=10m/s2，則從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，小球受到合外力的沖量的大小為

參考答案：9.位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，已知t＝0時(shí)，波剛好傳播到x＝40m處，如圖所示，在x＝400m處有一接收器(圖中未畫出)，由此可以得到波源開始振動時(shí)方向沿y軸

方向（填正或負(fù)），若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動，則接收器接收到的波的頻率

波源的頻率（填大于或小于）。參考答案：負(fù)方向

小于10.模塊3-4試題一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播。位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖1所示。①該振動的振幅是

______cm；②振動的周期是_______s；③在t等于周期時(shí)，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移是________cm。圖2為該波在某一時(shí)刻的波形圖，A點(diǎn)位于x=0.5m處。④該波的傳播速度為_______m/s；⑤經(jīng)過周期后，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是_______cm。

參考答案：答案：①8②0.2③0④10⑤－8解析：振幅是質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大距離。所以可以得出振幅為。質(zhì)點(diǎn)完成一個(gè)全振動的時(shí)間叫做一個(gè)周期。從圖中可以看出周期為。當(dāng)t等于周期時(shí)，坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置向下運(yùn)動。所以位移為0。從圖2中可以看出波長等于，所以有經(jīng)過半個(gè)周期后，A點(diǎn)走過的路為振幅的2倍，所以處在負(fù)的最大位移處，為。11.一條紙帶與做勻加速直線運(yùn)動的小車相連，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下一系列點(diǎn)，從打下的點(diǎn)中選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖中A、B、C、D、E所示，紙帶上相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出?，F(xiàn)測出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz。①打D點(diǎn)時(shí)，小車的瞬時(shí)速度大小為___

____m/s（保留兩位有效數(shù)字）。②小車運(yùn)動的加速度大小為___

____m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。③在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過控制裝置使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動，然后同時(shí)停止，本探究實(shí)驗(yàn)可以通過比較兩小車的位移來得到兩小車加速度關(guān)系。若測量得到兩個(gè)小車的位移分別為x1和x2，設(shè)兩個(gè)小車的加速度分別為a1和a2，上述四個(gè)物理量的關(guān)系式為______________________。參考答案：①0.72

②2.0

③

12.（4分）隨著能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。如圖是上海“明珠線”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺連接的軌道有一個(gè)小的坡度，從提高能量利用的角度來看，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是

。參考答案：

上坡時(shí)，部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；下坡時(shí)部分重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。13.(6分)一定質(zhì)量的非理想氣體體積膨脹對外做了4×103J功的同時(shí)，又從外界吸收了2.4×103J的熱量，則在該過程中，氣體內(nèi)能的增量△U=______J，氣體的分子勢能和分子動能分別__________、________(填“增加”“減小”或“不變”)參考答案：-1.6×103J

增加，減小三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（選修3－3（含2－2））（6分）一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收了500J的熱量，同時(shí)對外做了100J的功，問：①物體的內(nèi)能是增加還是減少?變化了多少？(400J;400J)

②分子勢能是增加還是減少？參考答案：解析：①氣體從外界吸熱：Q＝500J，氣體對外界做功：W＝－100J

由熱力學(xué)第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U為正，說明氣體內(nèi)能增加了400J

(1分)

②因?yàn)闅怏w對外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大，分子力做負(fù)功，氣體分子勢能增加。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）水平地面上有一個(gè)坑，其豎直截面為半圓，ab為沿水平方向的直徑，如圖所示。若在a點(diǎn)以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的c點(diǎn)。已知c點(diǎn)與水平地面的距離為圓半徑的一半，求圓的半徑。參考答案：解：如圖所示

h＝

則Od＝R

小球做平拋運(yùn)動的水平位移x＝R＋R

豎直位移y＝h＝

根據(jù)y＝gt2

x＝v0t

聯(lián)立以上兩式解得R＝17.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為+q、重力不計(jì)的帶電粒子，從A板的S點(diǎn)由靜止開始釋放，經(jīng)A、B加速電場加速后，穿過中間偏轉(zhuǎn)電場，再進(jìn)人右側(cè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域．已知AB間的電壓為U，MN極板間的電壓為2U，MN兩板間的距離和板長均為L，磁場垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、有理想邊界．求：（1）帶電粒子離幵B板時(shí)速度V0的大?。唬?）帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度V的大小與方向；（3）要使帶電粒子最終垂直磁場右邊界射出磁場，磁場的寬度d多大？參考答案：帶電粒子在加速電場中，由動能定理得……（3分）得帶電粒子離開B板的速度

………（1分）（2）粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，有……（1分）

……（1分）

……（1分）

……（1分）……（1分）

解得

……（1分）

【或?qū)憺?/p>

……（6分）】則粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度大小………（2分）方向與水平方向成450角

………（1分）（2）粒子進(jìn)入磁場后，據(jù)牛頓第二定律得

……………（2分）由幾何關(guān)系得

………（2分）解得

18.如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點(diǎn)，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑（C、D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)），已知∠BOC=30??？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小滑塊從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖象，取g=10m/s2。求：（1）滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑；（2）是否存在某個(gè)H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)。若存在，請求出H值；若不存在，請說明理由。參考答案：（1）mg(H－2R)=mvD2

F＋mg=

得：F=－mg

m=0.1kg，R=0.2m

（2）假設(shè)滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的E點(diǎn)（如圖所示