山東省濱州市無(wú)棣縣第二中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

山東省濱州市無(wú)棣縣第二中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析一、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.在如甲、乙、丙三圖中，除導(dǎo)體棒ab可動(dòng)外，其余部分均固定不動(dòng)，甲圖中的電容器C原來不帶電，丙圖中的直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，除電阻R外，導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計(jì)。圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。今給導(dǎo)體棒ab一個(gè)向右相同的初速度v0，以下說法正確的是

A．在導(dǎo)體棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲、乙、丙三種情況中通過電阻R的電流相同B．三種情形下導(dǎo)體棒ab最終都將靜止C．最終只有乙中導(dǎo)體棒ab靜止，甲、丙中導(dǎo)體棒ab都將作勻速直線運(yùn)動(dòng)D．在導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的全部過程中，三個(gè)電阻R產(chǎn)生的熱量大小是Q甲＜Q乙＜Q丙參考答案：CD解析：對(duì)甲：導(dǎo)體棒切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電容器充電，直到電容器兩端電壓與導(dǎo)體棒的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，電路中無(wú)電流，導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)；對(duì)乙：導(dǎo)體棒切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒受到安培力作用而作減速運(yùn)動(dòng)，直到將動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)體棒變?yōu)殪o止；對(duì)丙：導(dǎo)體棒在安培力作用下向右加速，由于切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)跟電源反接，直到兩電源的電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，電路中無(wú)電流，導(dǎo)體棒鑄勻速運(yùn)動(dòng)，選C；再由上述分析知，丙中導(dǎo)體棒的平均速度最大，乙中最小，故可選出D2.甲、乙兩位同學(xué)進(jìn)行百米賽跑，假如把他們的運(yùn)動(dòng)近似為勻速直線運(yùn)動(dòng)來處理，他們同時(shí)從起跑線起跑，經(jīng)過一段時(shí)間后他們的位置如圖所示，在下圖中分別作出在這段時(shí)間內(nèi)兩人運(yùn)動(dòng)的位移x、速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象，正確的是

參考答案：B3.在物理學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法中正確的是

（

）A．伽利略對(duì)自由落體的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法B．奧斯特實(shí)驗(yàn)表明了電流周圍的磁場(chǎng)方向跟電流方向的關(guān)系C．卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)，較準(zhǔn)確地測(cè)出了靜電力常量D．安培的分子環(huán)形電流假說可以用來解釋通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)這一現(xiàn)象參考答案：A4.質(zhì)量為m的均勻木塊靜止在光滑水平面上，木塊左右兩側(cè)各有一位持有完全相同步槍和子彈的射擊手。首先左側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為d1，然后右側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為d2，如圖所示，設(shè)子彈均未射穿木塊，且兩顆子彈與木塊之間的作用力大小均相同。當(dāng)兩顆子彈均相對(duì)于木塊靜止時(shí)，下列判斷正確的是A．木塊靜止，d1＝d2B．木塊靜止，d1＜d2C．木塊向右運(yùn)動(dòng)，d1＜d2D．木塊向左運(yùn)動(dòng)，d1＝d2參考答案：

答案：B5.一質(zhì)量為的航天器遠(yuǎn)離太陽(yáng)和行星，正以速度在太空中飛行，某一時(shí)刻航天器接到加速的指令后，發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間向后噴出質(zhì)量為的氣體，氣體向后噴出的速度大小為（均為相對(duì)同一參考系的速度），則加速后航天器的速度大小為

A．

B．

C．

D．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.某同學(xué)做了如下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在水平面上，物體受到向右的水平拉力F的作用后運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平向右為加速度的正方向，如下圖(a)所示，現(xiàn)測(cè)得物體的加速度a與拉力F之間的關(guān)系如下圖(b)所示，由圖象可知，物體的質(zhì)量m=______________；物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______________．參考答案：5kg

0.47.天然放射性元素放出的α、β、g三種射線的貫穿本領(lǐng)和電離本領(lǐng)各不相同，圖為這三種射線貫穿物體情況的示意圖，①、②、③各代表一種射線。則③為_________射線，它的貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)；射線①的電離本領(lǐng)__________（選填“最強(qiáng)”或“最弱”）。參考答案：g，最強(qiáng)

8.如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為tl=0時(shí)刻的波形圖，虛線為t2=0.05s時(shí)的波形圖。(1)若波沿x軸正方向傳播且2T<t2-t1<3T(T為波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動(dòng)到波谷所需的時(shí)間。參考答案：（1）220m/s；（2）【詳解】（1）波沿x軸正向傳播，由圖像可知：λ=4m；在?t時(shí)間內(nèi)：因?yàn)?T<t2-t1<3T，則n=2，此時(shí)，解得，（2）若波速v=260m/s，則在?t=0.05s內(nèi)傳播的距離為則波沿x軸負(fù)向傳播，此時(shí)周期為，則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動(dòng)到波谷所需的時(shí)間

9.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。⑴上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)小點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝

（保留三位有效數(shù)字）。⑵回答下列兩個(gè)問題：①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有（

）

（填入所選物理量前的字母）ks5uA．木板的長(zhǎng)度

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tks5u②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是

。⑶滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝

（用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(10.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了A、B、C三點(diǎn)，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了如圖所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。那么小球平拋的初速度為

，小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為

。(取)

參考答案：11.圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)。②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙袋，在紙袋上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，沒5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)1/a為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出1/a-m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則1/a與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（?。┍緦?shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。參考答案：（2(23.9～24.5)47.2(47.0～47.6)1.16(1.13～1.19)；12.質(zhì)量為m的物體以初速v0沿傾角為的斜面上滑，滑回原處時(shí)速度大小為3v0/4，則物體上滑的最大高度為，物體所受阻力大小為。參考答案：

、13.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時(shí)松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測(cè)得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點(diǎn)間的距離為1.50m，則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是____s，A球落地時(shí)的動(dòng)能是____J。（忽略空氣阻力）參考答案：(1)0.5（２分）；

0.68三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一種電池標(biāo)稱電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)電阻約50Ω，允許的最大輸出電流為50mA。為了較準(zhǔn)確的測(cè)量這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，可以設(shè)計(jì)出如下左圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，已知實(shí)驗(yàn)中所使用的電壓表內(nèi)電阻足夠大，可以忽略其對(duì)電路的影響；圖中R為電阻箱，阻值范圍為0~999.9Ω，R0為保護(hù)電阻。①實(shí)驗(yàn)室里備用的定值電阻有以下幾種規(guī)格：A．10Ω

B．50Ω

C．200Ω

D．500Ω實(shí)驗(yàn)時(shí)，R0應(yīng)選用______較好（填字母代號(hào)）。②按照下左圖所示的電路圖，將下右圖所示的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路。③在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)變阻箱調(diào)到圖所示位置時(shí)其阻值是_____Ω，這時(shí)閉合開關(guān)S，若電壓表的示數(shù)為8.70V，那么此時(shí)通過電阻箱的電流為______mA。④斷開開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)。多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U和通過電阻箱的電流值I，利用多次讀取和計(jì)算出的數(shù)據(jù)，作出如坐標(biāo)紙所示的圖線。根據(jù)圖線可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____V，內(nèi)阻r=______Ω。參考答案：）①C；②如右圖；③343.8Ω，16mA；

④9.45～9.55（或9.5），50.0（或50）15.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問題：一輕彈簧一端固定于某一深度為h＝0.25m、開口向右的小筒中(沒有外力作用時(shí)彈簧的另一端也位于筒內(nèi))，如圖甲所示，如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒外彈簧的長(zhǎng)度l，現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)來改變l，作出F—l圖線如圖乙所示。(1)由此圖線可得出的結(jié)論是________________。(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m，彈簧的原長(zhǎng)l0＝________m.參考答案：（1）在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比；（2）100，0.15。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖1所示，A、B、C、D為固定于豎直平面內(nèi)的閉合絕緣軌道，AB段、CD段均為半徑R＝1.6m的半圓，BC、AD段水平，AD=BC=8m。B、C之間的區(qū)域存在水平向右的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E＝5×105V/m。質(zhì)量為m=4×10-3kg、帶電量q=+1×10-8C的小環(huán)套在軌道上。小環(huán)與軌道AD段的動(dòng)摩擦因數(shù)為，與軌道其余部分的摩擦忽略不計(jì)。現(xiàn)使小環(huán)在D點(diǎn)獲得沿軌道向左的初速度v0=4m/s，且在沿軌道AD段運(yùn)動(dòng)過程中始終受到方向豎直向上、大小隨速度變化的力F（變化關(guān)系如圖2）作用，小環(huán)第一次到A點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓軌道剛好無(wú)壓力。不計(jì)小環(huán)大小，g取10m/s2。求：（1）小環(huán)運(yùn)動(dòng)第一次到A時(shí)的速度多大？（2）小環(huán)第一次回到D點(diǎn)時(shí)速度多大？（3）小環(huán)經(jīng)過若干次循環(huán)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度應(yīng)不小于多少？參考答案：.(1)6分

（2）6分

（3）10分(3)=，小環(huán)第一次從D到A做勻速運(yùn)動(dòng)由F=kv=mg解得

所以，

則可知環(huán)與桿的摩擦力f≤μ|Fm－mg|=μmg=qE，

穩(wěn)定循環(huán)時(shí)，每一個(gè)周期中損耗的能量應(yīng)等于補(bǔ)充的能量

而

所以穩(wěn)定循環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)小環(huán)在AD段運(yùn)動(dòng)時(shí)速度一定要大于等于8m/s即到達(dá)A點(diǎn)的速度不小于8m/s

穩(wěn)定循環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)小環(huán)從A到D的過程，由動(dòng)能定理得：

m/s=2m/s

達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，小環(huán)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度應(yīng)不小于2m/s.

17.（18分）如圖所示，一根豎直桿穿過一個(gè)質(zhì)量Ｍ=2.0kg的帶孔的物塊Ａ，另一正方形金屬線框Ｂ的質(zhì)量m=2.7kg、邊長(zhǎng)a=0.16m。桿的右側(cè)距桿L=2.0m處固定有一定滑輪，一柔軟絕緣的細(xì)繩跨過定滑輪，兩端分別與物塊Ａ和Ｂ連接。開始時(shí)滑輪左側(cè)的繩子處在水平方向上，讓Ａ、Ｂ同時(shí)由靜止釋放，Ｂ向上運(yùn)動(dòng)h＝0.5m便進(jìn)入長(zhǎng)度b=0.16m的指向紙內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)過磁場(chǎng)過程線框做勻速運(yùn)動(dòng)；而后Ａ沿豎直桿下滑。不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，≈1.41．⑴求線框Ｂ上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度；⑵問線框Ｂ經(jīng)過磁場(chǎng)過程中物塊Ａ向下做什么運(yùn)動(dòng)？⑶求線框Ｂ經(jīng)過勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)獲得的內(nèi)能。參考答案：解析：

⑴設(shè)Ｂ上升了h時(shí)繩子與水平方向的夾角為θcosθ＝＝0.8---------------------------①(1分)

此時(shí)Ａ、Ｂ的速度大小關(guān)系為

vA＝

--------------------------------------②(1分)

Ａ下降的高度為Ｈ１＝Ｌtgθ＝1.5m--------③(1分)

Ａ下降Ｂ上升過程中，Ａ、Ｂ組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒：

ＭgH1＝mgh+MvA2+mvB2---------------④(2分)

將①②③代入④可得線框Ｂ上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度vB≈2.0m/s。----(1分)⑵根據(jù)vA＝，當(dāng)線框Ｂ勻速通過磁場(chǎng)的過程中，隨著θ的增大，物塊Ａ做變減速運(yùn)動(dòng)。-------------------------(3分)

⑶當(dāng)線框Ｂ下邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ′，

cosθ′＝≈

-----------------⑤(2分)此時(shí)Ａ、Ｂ的速度大小關(guān)系為vA′＝=2m/s

------------------