2021年黑龍江省伊春市宜春國(guó)星中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021年黑龍江省伊春市宜春國(guó)星中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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.甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻經(jīng)過(guò)同一地點(diǎn)。若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，得到兩質(zhì)點(diǎn)的x－t圖象如圖所示。圖象中的OC與AB平行，CB與OA平行。則下列說(shuō)法中正確的是A．t1~t2時(shí)間內(nèi)甲和乙的距離越來(lái)越遠(yuǎn)B．0~t2時(shí)間內(nèi)甲的速度和乙的速度始終不相等C．0~t3時(shí)間內(nèi)甲和乙的位移相等D．0~t3時(shí)間內(nèi)甲的平均速度大于乙的平均速度參考答案：C【知識(shí)點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式、圖像【試題解析】由位移時(shí)間關(guān)系圖像，可以看出t1~t2時(shí)間內(nèi)甲和乙的距離越來(lái)越近，A錯(cuò)誤；t1~t2時(shí)間內(nèi)甲的速度和乙的速度相等，B錯(cuò)誤；0~t3時(shí)間內(nèi)甲和乙的初位置和末位置相同，所以兩者在這段時(shí)間內(nèi)位移相等，平均速度相等，C正確，D錯(cuò)誤。2.如圖所示，一條足夠長(zhǎng)且不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪，繩的右端與一質(zhì)量為12kg的重物相連，重物靜止于地面上，左側(cè)有一質(zhì)量為10kg的猴子，從繩子的另一端沿繩子以大小為5m／s2的加速度豎直向上爬，取g＝10m／s2，則下列說(shuō)法正確的是A.繩上的拉力大小為50NB.重物不會(huì)離開地面C.2s末物體上升的高度為5mD.重物的加速度大小為3.2m/s2參考答案：CA.對(duì)猴子受力分析，受到重力和繩子的拉力，根據(jù)牛頓第二定律可得：，解得：。故A錯(cuò)誤。B.對(duì)物體受力分析可知，繩子對(duì)物體的拉力大于自身的重力，所以繩子要離開地面。故B錯(cuò)誤。CD.對(duì)物體有牛頓第二定律可得：解得：。末物體上升的高度為：。故C正確，D錯(cuò)誤。3.（單選）關(guān)于楞次定律，下列說(shuō)法中正確的是（）A．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與外磁場(chǎng)的方向相反B．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與外磁場(chǎng)的方向相同C．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向取決于磁通量是增大還是減小D．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原來(lái)磁場(chǎng)的變化參考答案：考點(diǎn)：楞次定律．分析：根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．當(dāng)磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它相反，當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它相同．解答：解：ABC、據(jù)楞次定律可知，當(dāng)磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它相反，當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與它相同．即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向取決于引起感應(yīng)電流的磁通量是增加還是減?。蔄B錯(cuò)誤，C正確．D、據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，并非原來(lái)磁場(chǎng)的變化．故D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律的內(nèi)容，知道感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．4.在物理學(xué)建立的過(guò)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(shuō)法正確的是A．英國(guó)物理學(xué)家法拉第通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電場(chǎng)線，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了法拉第電磁感應(yīng)定律B．德國(guó)天文學(xué)家開普勒對(duì)他導(dǎo)師第谷觀測(cè)的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行多年研究，得出了萬(wàn)有引力定律C．英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用卡文迪許扭秤首先較準(zhǔn)確的測(cè)定了靜電力常量D．古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為物體下落快慢由它們的重量決定，伽利略在他的《兩種新科學(xué)的對(duì)話》中利用邏輯推斷使亞里士多德的理論陷入了困境參考答案：D5.CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，在水平導(dǎo)軌的左側(cè)垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度為d，如圖所示．導(dǎo)軌的右端接有一電阻R，左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接．將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場(chǎng)的右邊界處．已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．電阻R的最大電流為B．流過(guò)電阻R的電荷量為C．導(dǎo)體棒從進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一半時(shí)間時(shí)速度大小為D．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為參考答案：D【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律．【分析】金屬棒在彎曲軌道下滑時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理可以求出金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度，由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，然后求出感應(yīng)電流；由q=可以求出流過(guò)電阻R的電荷量；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由動(dòng)能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱．【解答】解：A、金屬棒下滑過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv2，金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度v=，金屬棒到達(dá)水平面后進(jìn)入磁場(chǎng)受到向左的安培力做減速運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)體棒剛到達(dá)水平面時(shí)的速度最大，所以最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv，最大的感應(yīng)電流為I==，故A錯(cuò)誤；B、流過(guò)電阻R的電荷量q==，故B錯(cuò)誤；C、導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度逐漸減小，故切割電動(dòng)勢(shì)減小，感應(yīng)電流減小，安培力減小，加速度減小，故前一半時(shí)間速度減小量大于后一半時(shí)間速度減小量，故中間時(shí)刻的速度大于，故C錯(cuò)誤；D、金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：mgh﹣WB=0﹣0，則克服安培力做功：WB=mgh，所以整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=WB=mgh，克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，電阻與導(dǎo)體棒電阻相等，通過(guò)它們的電流相等，則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱：QR=Q=mgh，故D正確；故選：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某興趣小組通過(guò)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，探究“合外力做功和物體速度v變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∞②W∞v③W∞v2。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感

器，每次實(shí)驗(yàn)物體都從不同位置處由靜止釋放。

(1)實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)出木板與水平面的夾角?

。

(2)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同高度處無(wú)初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234……LL1L2L3L4……vv1v2v3v4……

他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象，由圖象形狀得出結(jié)論W∞v2。

他們的做法是否合適，并說(shuō)明理由?

。

(3)在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力大小

(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響得出的探究結(jié)果。參考答案：（1）（2分）不需要。（2）（2分）不合適。由曲線不能直接確定函數(shù)關(guān)系，應(yīng)進(jìn)一步繪制L－v2圖象。（3）（2分）不會(huì)。7.計(jì)算地球周圍物體的重力勢(shì)能更一般的方法是這樣定義的：跟地球中心的距離為r時(shí)，物體具有的萬(wàn)有引力勢(shì)能為EP=－，M為地球的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量，以離地球無(wú)窮遠(yuǎn)為引力勢(shì)能零地位置。若物體發(fā)射速度達(dá)到一定的程度就能逃脫地球的引力作用范圍，這個(gè)速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半徑為R.則物體從地面移到無(wú)限遠(yuǎn)的過(guò)程中，引力做功_____________。參考答案：8.如圖所示，兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.6m，導(dǎo)軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導(dǎo)軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為3V。由此可知，金屬桿MN滑動(dòng)的速度大小為 m/s；通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)?/p>

（填“aRc”或“cRa”）。參考答案：9.人造地球衛(wèi)星做半徑為r，線速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)其角速度變?yōu)樵瓉?lái)的倍后，運(yùn)動(dòng)半徑變?yōu)?/p>

，線速度大小變?yōu)?/p>

。參考答案：10.為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來(lái)，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼．實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出．(g＝9.8m/s2)(1)作出m－L的關(guān)系圖線；(2)彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．參考答案：(1)如圖所示(2)根據(jù)圖象的斜率可以求得彈簧的勁度系數(shù)：Δmg＝kΔl，則k＝g＝×9.8N/m＝0.261N/m(在0.248N/m～0.262N/m之間均正確)11.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)操作中，用鉤碼所受的重力作為小車所受外力，用DIS系統(tǒng)測(cè)定小車的加速度。在保持小車總質(zhì)量不變的情況下，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，得到如圖所示的a~F關(guān)系圖線。（1）小車上安裝的是位移傳感器的__________部分。（2）分析發(fā)現(xiàn)圖線在水平軸上有明顯的截距（OA不為零），這是因?yàn)開___________。（3）圖線AB段基本是一條直線，而BC段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（單選）（A）小車與軌道之間存在摩擦（B）釋放小車之前就啟動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的程序（C）實(shí)驗(yàn)的次數(shù)太多（D）鉤碼的總質(zhì)量明顯地大于小車的總質(zhì)量在多次實(shí)驗(yàn)中，如果鉤碼的總質(zhì)量不斷地增大，BC曲線將不斷地延伸，那么該曲線所逼近的漸近線的方程為__________。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車所受的摩擦力過(guò)大（2分）（3）D（2分），a=g（a=10m/s2）（2分）12.描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是x＝．自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下。若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng)(填“是”或“不是”)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．參考答案：x=Asinωt

不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)規(guī)律，其運(yùn)動(dòng)表達(dá)式為：x=Asinωt，籃球的運(yùn)動(dòng)位移隨時(shí)間的變化不遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，所以不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。13.某熱機(jī)在工作中從高溫?zé)釒?kù)吸收了8×106kJ的熱量，同時(shí)有2×106kJ的熱量排放給了低溫?zé)釒?kù)（冷凝器或大氣），則在工作中該熱機(jī)對(duì)外做了kJ的功，熱機(jī)的效率％。參考答案：6×106，75三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開D時(shí)，速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過(guò)程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來(lái)源是解題的關(guān)鍵．15.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣。現(xiàn)接通電源，電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說(shuō)法正確的是

。A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0，電熱絲熱功率為P，測(cè)得通電t時(shí)間內(nèi)活塞緩慢向上移動(dòng)高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大??；（Ⅱ）t時(shí)間缸內(nèi)氣體對(duì)外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，有一塊足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑的水平面上，木板質(zhì)量M=4kg，長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m；木板右端放著一小滑塊，小滑塊質(zhì)量為m=1kg，其尺寸大小遠(yuǎn)小于L。小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.4（g＝10m/s2）。若用一水平恒力F=24N拉動(dòng)木板，求：m在M上面滑動(dòng)的時(shí)間。參考答案：對(duì)m水平方向進(jìn)行受力分析有：（2分）對(duì)木板在水平方向受力分析有：

（2分）當(dāng)小滑塊剛掉下時(shí)，二者之間的位移關(guān)系有：（2分）17.空間存在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，紙面內(nèi)正方形的邊長(zhǎng)為10cm，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為-1V、2V和5V，如圖所示，求：

(1)D點(diǎn)的電勢(shì)-

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向和大小參考答案：18.如圖所示，質(zhì)量M=1kg的木板