河南省焦作市武陟縣第一高中分校2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河南省焦作市武陟縣第一高中分校2021年高三物理上學(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.（單選）均勻帶電的導(dǎo)體球內(nèi)部各點(diǎn)電勢相等。如圖，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點(diǎn)，OM=ON=0.5R．已知M點(diǎn)的電勢為，O點(diǎn)的電勢大小為，則N點(diǎn)電勢大小為A.B.C.D.參考答案：B2.兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對原點(diǎn)對稱分布，正確描述電勢φ隨位置x變化規(guī)律的是圖（）A.B.C.D參考答案：A考點(diǎn):電勢；電場的疊加解：兩個(gè)等量異號電荷的電場線如下圖，根據(jù)“沿電場線方向電勢降低”的原理，從左側(cè)無窮遠(yuǎn)處向右電勢應(yīng)升高，正電荷所在位置處最高；然后再慢慢減小，O點(diǎn)處電勢為零，則O點(diǎn)右側(cè)電勢為負(fù)，同理到達(dá)負(fù)電荷時(shí)電勢最小，經(jīng)過負(fù)電荷后，電勢開始升高，直到無窮遠(yuǎn)處，電勢為零；故B、C、D是錯(cuò)誤的；A正確．故選：A．3.如圖所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時(shí)A、B靜止；現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但AB并未運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（

）A．A、B之間的摩擦力可能大小不變

B．A、B之間的摩擦力一定變小C．B與墻之間可能沒有摩擦力

D．彈簧彈力一定變小參考答案：A4.如圖所示，一根跨越光滑定滑輪的輕繩，兩端各有一雜技演員(可視為質(zhì)點(diǎn))，a站于地面，b從圖示的位置由靜止開始向下擺動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中繩始終處于伸直狀態(tài)，當(dāng)演員b擺至最低點(diǎn)時(shí)，a剛好對地面無壓力，則演員a質(zhì)量與演員b質(zhì)量之比ma：mb為

A、1：1

B、2：1

C、3：1

D、4：1參考答案：5.地球的半徑為6．4×l06m，地球自轉(zhuǎn)的角速度為7．29×l0－５rad/s，地面的重力加速度為9．8m/s2，在地球表面發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度為7,9×l03m/s，第三宇宙速度為16．7×103ｍ/ｓ，月球到地球中心的距離為3．84×108m．假設(shè)赤道上有一棵蘋果樹長到了接近月球那么高，則當(dāng)樹頂端的蘋果脫離蘋果樹之后，將

（

）

A．飛向茫茫宇宙

B．成為地球的同步“衛(wèi)星”

C．成為地球的“衛(wèi)星”，但不是同步“衛(wèi)星”D．落向地面參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量分別為10kg和20kg的物體A和B，疊放在水平面上，如右圖,AB間的最大靜摩擦力為10N，B與水平面間的摩擦系數(shù)μ=0.5，以力F作用于B使AB一同加速運(yùn)動(dòng)，則力F滿足___________(g取10m/s)2參考答案：150N<F≤180N7.一個(gè)質(zhì)量為M=3kg的木板與一個(gè)輕彈簧相連，在木板的上方有一質(zhì)量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時(shí)木板和物塊一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)0.2m時(shí)，物塊恰好與木板分離，此時(shí)木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時(shí)彈簧的彈力為________N，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)，直至分離的過程中，彈簧彈力做的功為________J。參考答案：０

N；

５０

J。8.原子核聚變可望給人類未來提供豐富潔凈的能源。當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí),氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為①該反應(yīng)方程中的k=

,d=

；②質(zhì)量虧損為

kg.參考答案：9.如圖所示，在《探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件》的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)磁鐵靜止在線圈上方時(shí)，可觀察到電流表指針不偏轉(zhuǎn)（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)“）；當(dāng)磁鐵迅速插入線圈時(shí)，可觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)“）；此實(shí)驗(yàn)說明：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．參考答案：考點(diǎn)：研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析答題；感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．解答：解：當(dāng)磁鐵靜止在線圈上方時(shí)，穿過閉合回路的磁通量不變，電流表指針不偏轉(zhuǎn)；當(dāng)磁鐵迅速插入線圈時(shí)，穿過閉合回路的磁通量變化，電流表指針偏轉(zhuǎn)；此實(shí)驗(yàn)說明：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．故答案為：不偏轉(zhuǎn)；偏轉(zhuǎn)；變化．點(diǎn)評：本題考查了探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，分析圖示實(shí)驗(yàn)、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可得出正確解題．10.如圖甲所示的電路中，、均為定值電阻,為一滑動(dòng)變阻器．當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時(shí)，測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的．電源的電動(dòng)勢為

V和內(nèi)阻

，定值電阻的阻值

．參考答案：11.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) 12.如圖，電動(dòng)機(jī)Q的內(nèi)阻為0.5Ω，當(dāng)S斷開時(shí)，A表讀數(shù)1A，當(dāng)S閉合時(shí)，A表讀數(shù)3A，則：電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率

；電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率

。參考答案：

答案：18W，9%13.為了測定一根輕質(zhì)彈簧被壓縮Δx時(shí)存儲(chǔ)的彈性勢能大小，可以將彈簧固定在一個(gè)帶有凹槽的軌道一端，并將軌道固定在水平桌面上，如圖所示。用鋼球?qū)椈蓧嚎sΔx，然后突然釋放鋼球，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實(shí)驗(yàn)時(shí)：（1）需要測定的物理量是

（2）凹槽軌道的光滑與否對實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（填“有”或“無”）影響。參考答案：（1）桌面里地的高度h、球落地點(diǎn)到桌邊的距離x

（2）有三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了描繪小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室可供選擇的器材如下：A．待測小燈泡(6V500mA)B．電流表A(0-0.6A內(nèi)阻約0.5Ω)C．電壓表V(0-3V內(nèi)阻5kΩ)D．滑動(dòng)變阻器R1(0-lkΩ100mA)E．滑動(dòng)變阻器R2(0-5Ω1.5A)F．電阻箱R3(0-9999.9Ω)G．直流電源E(約6V，內(nèi)阻不計(jì))H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干(1)將電壓表量程擴(kuò)大為6V，與它串聯(lián)的電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為

kΩ.(2)圖甲中畫出了實(shí)驗(yàn)的部分電路，請你補(bǔ)全電路圖；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

(選填"Rl"或"R2").(3)實(shí)驗(yàn)中，變阻器滑動(dòng)觸頭P在ab間移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓只能在3.5V-6.0V間變化，則電路中出現(xiàn)的故障可能是

(4)排除故障后，測量出多組數(shù)據(jù)以燈泡兩端的電壓U為橫軸，電流表的示數(shù)I為縱軸，描點(diǎn)作出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．若電壓表V的實(shí)際阻值大于5kΩ，則小燈泡實(shí)際的伏安特性曲線應(yīng)在所畫圖線的

(選填"上方"或"下方").參考答案：15.在數(shù)控實(shí)驗(yàn)室工人師傅測量某金屬絲的直徑如圖乙所示，螺旋測微器測出的金屬絲的直徑是

mm。參考答案：1.500四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.模塊3－4試題（8分）某實(shí)驗(yàn)室中懸掛著一彈簧振子和一單擺，彈簧振子的彈簧和小球（球中間有孔）都套在固定的光滑豎直桿上。某次有感地震中觀察到靜止的振子開始振動(dòng)4.0s后，單擺才開始擺動(dòng)。此次地震中同一震源產(chǎn)生的地震縱波和橫波的波長分別為10km和5.0km，頻率為1.0Hz。假設(shè)該實(shí)驗(yàn)室恰好位于震源的正上方，求震源離實(shí)驗(yàn)室的距離。

參考答案：解析：地震縱波傳播速度為：vP＝fλP

地震橫波傳播速度為：vS＝fλS

震源離實(shí)驗(yàn)室距離為s，有：

解得：17.如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：(1)電場強(qiáng)度E的大小和方向？(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大??？(3)A點(diǎn)到x軸的高度h？參考答案：（1）小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說明電場力和重力平衡（恒力不能充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力），有

①

②

……2分重力的方向豎直向下，電場力方向只能向上，由于小球帶正電，所以電場強(qiáng)度方向豎直向上。

……2分（2）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O′為圓心，MN為弦長，，如圖所示。設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系知

③……2分

小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供，設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v，有

④……2分

由速度的合成與分解知

⑤……2分由③④⑤式得

⑥……2分（3）設(shè)小球到M點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為vy，它與水平分速度的關(guān)系為

⑦……2分由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律

⑧……1分由⑥⑦⑧式得

⑨……1分18.(15分)如圖，在水平面上有兩條平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ,導(dǎo)軌間距離為，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，兩根金屬桿1、2擺在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，它們的質(zhì)量和電阻分別為和，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知：桿1被外力拖動(dòng)，以恒定的速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)；達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，桿2也以恒定速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌的電阻可忽略，求此時(shí)桿2克服摩擦力做功的功率。參考答案：

解析：

解法一：設(shè)桿2的運(yùn)動(dòng)速度為v，由于兩桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩桿間和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢

Bl（v0－v）

①

感應(yīng)電流

②

桿2作勻速運(yùn)動(dòng)，它受到的安培力等于它受到的摩擦力，

③

導(dǎo)體桿2克服摩