湖南省邵阳市金屋镇中学2020-2021学年高三物理下学期期末试题含解析

1、湖南省邵阳市金屋镇中学2020-2021学年高三物理下学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 以下说法正确的是（ ）A古希腊学者亚里士多德提出力是改变物体运动的原因B.英国科学家牛顿发表了万有引力定律，并通过扭秤实验装置测出了引力常量C.丹麦奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场D.俄国物理学家愣次发表了确定感应电流方向的规律-楞次定律参考答案：CD2. 如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b

2、、c、d到o点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是 （ ）（A）o点处的磁感应强度为零（B）a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反（C）c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同（D）a、c两点处磁感应强度的方向不同 参考答案：C3. 在“研究有固定转动轴物体的平衡条件实验”中：（1）（多选题）关于实验的注意事项中，以下说法正确的是（ ）A实验前要检查力矩盘是否在任何位置都能平衡B实验前要检查横杆是否严格保持水平C实验选用的钩码要轻，各力的力臂要尽量小D实验中应该使弹簧秤的示数尽量大些（2）如图甲所示，在实验装置装配时，有一组同学经检验发现，力矩盘的重心在圆盘上的C点，该同

3、学认为有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法，即在实验时_。（3）在实验中，另一组同学在一个力矩盘中的A点通过细绳跨过定滑轮悬挂一组砝码，不慎将悬挂线钩挂在P点的大头针上，另一组砝码通过细绳跨过定滑轮悬挂在B点，此时力矩盘平衡，如图乙所示。若每个砝码重为1N，O点到B点悬线距离为4cm；AP线与竖直方向夹角为37，O点和P点处在同一水平线上。则此时力矩盘受到的顺时针转动力矩之和为_Nm。参考答案：（1）AD （2分）（2）保持OC连线在竖直方向 （2分）（3）0.2164. (多选)如图所示，将两个相同的木块a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上，a、b中间用一轻弹簧连接，b的右端用细

4、绳与固定在斜面上的挡板相连开始时a、b均静止，弹簧处于压缩状态，细绳上有拉力，下列说法正确的是()Aa所受的摩擦力一定不为零Bb所受的摩擦力一定不为零C细绳剪断瞬间，a所受摩擦力不变D细绳剪断瞬间，b所受摩擦力可能为零参考答案：ACD5. 如图所示，在两个电量都为+Q的点电荷A、B的连线上有a、c两点，在连线的中垂 线上有b、d两点，a、b、c、d都与连线的中点O等距。则（ ）Aa点场强与c点场强相同Bb点电势小于O点电势C负电荷q在O点电势能大于a点电势能D负电荷q在a点电势能小于b点电势能 参考答案：BCD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 作匀速圆周运动的飞机，运动半

5、径为4000m，线速度为80m/s，则周期为 s，角速度为 rad/s。参考答案：7. 法国科学家拉普拉斯曾说过：“认识一位巨人的研究方法对于科学的进步并不比发现本身有更少的用处”在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如观察、实验、建立模型、物理类比和物理假说等方法。其中物理假说，是根据一定的科学事实和科学理论对研究的问题提出假说性的看法或说明，例如麦克斯韦的电磁场理论、分子动理论等假说，请你再举出两个物理假说的例子_； 。 参考答案：光的光子说、日心说、物质波、分子电流、黑洞等均可8. 下图是某同学在做直线运动实验中获得的一条纸带 已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相

6、邻两点的时间间隔为_； ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出O、B两点间的A点不小心被墨水弄脏了看不到从图中读出B、C两点间距SBC=_；若A点与B点之间的距离满足SAB=_，根据匀变速直线运动的规律，可以判断A点到D点间的运动为匀变速直线运动，且根据数据可计算出该段位移的加速度a=_(保留两位有效数字)参考答案： 0.02s 0.90cm，0.70cm，5.0m/s2 解析：（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s（2）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，B、C两点间的距离s=2.60cm-1.70cm=0.90cm；如果满足

7、 ，则为匀变速直线运动，所以根据x=aT2可得：物体的加速度a= =5.0m/s29. (4分)在一个边长为a的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B的匀强磁强, 一质量为m、电荷量为q的带电粒子从BC边的中点垂直BC方向射入磁场中, 如图所示, 为使该粒子能从AB边(或AC边)射出, 则带电粒子的初速度v必须大于 。 参考答案： 答案：10. 如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是 m/s，木板和物块最终的共同速度为 m/s参考答案：1

8、1. 1宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为 ；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为 。参考答案： ； 12. 在做研究匀变速直线运动的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每5个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为x，且x1=0.96cm

9、，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz此纸带的加速度大小a= m/s2，打第4个计数点时纸带的速度大小v= m/s（结果保留三位有效数字）参考答案：1.92，0.768【考点】探究小车速度随时间变化的规律【分析】在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，根据逐差法可以得出加速度【解答】解：每5个计时点取一个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s用逐差法来计算加速度a=1.92 m/s2某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度v4=0.768 m/s故答案为：1.92，0.7

10、6813. 如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为_；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为_。参考答案：，三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修33（含22）（7分）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的pT图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求气体在状态A和状态C的

11、体积分别是多大？并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热？参考答案：解析：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：(2分) 代入数据解得：(1分)从B到C是一个等容过程， (1分)【或由，代入数据解得：】由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，(1分)故气体内能增大，(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热。(1分)15. （4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，的值。参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。四、计

12、算题：本题共3小题，共计47分16. 如图（a）所示，一端封闭的两条足够长平行光滑导轨固定在水平面上，相距L，其中宽为L的abdc区域无磁场，cd右段区域存在匀强磁场，磁感应强度为B0,磁场方向垂直于水平面向上；ab左段区域存在宽为L的均匀分布但随时间线性变化的磁场B，如图（b）所示，磁场方向垂直水平面向下。一质量为m的金属棒ab，在t=0的时刻从边界ab开始以某速度向右匀速运动，经时间运动到cd处。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计。求金属棒从边界ab运动到cd的过程中回路中感应电流产生的焦耳热量Q;经分析可知金属棒刚进入cd右段的磁场时做减速运动，求金属棒在该区域克服安培力做的功W。

13、参考答案：.解析:(1)金属棒从ab运动到cd的过程中，感应电动势感应电流大小根据焦耳定律产生的热量(2)金属板进入cd段的初速度为金属杆一旦进入cd段，一方面整个电路中左部分会产生感生电动势，还是和原来一样 感应电流方向根据楞次定律判断得金属棒中是由下向上同时金属棒切割磁感应线，也要产生动生电动势感应电流方向金属棒中由上向下，与动生电动势相反题中说，一开始减速，说明开始时较大，总体感应电流金属棒中还是由上向下，才能与减速相符合随着速度的减小，会达到 ，此时电路中感应感应电流为零，金属棒不再减速，并将维持这个状态一直做匀速直线运动，于是我们可以求出做匀速直线运动的速度根据动能定理有17. 如图

14、甲所示，一水平放置的圆形套筒由两个靠得很近的同心圆筒组成，一质量m=0.2kg的小滑块从轨道（截面图如图乙所示）的最低点A，以v0=9m/s的初速度向右运动，小滑块第一次滑到最高点时速度v=1m/s滑块的尺寸略小于两圆筒间距，除外筒内壁的上半部分BCD粗糙外，其余部分均光滑小滑块运动轨道的半径R=0.3m，求：（1）小滑块第一次滑到最高点时轨道对其的弹力？（2）小滑块从开始到第一次滑至最高点这段时间内，它克服摩擦力做的功是多少？（3）从开始经过足够长的时间，小滑块减少的机械能是多少？参考答案：解（1）设此情形下小滑块到达最高点时受竖直向下的弹力FN，则有：代入数据可得：故实际上筒内壁对小滑块施

15、加了竖直向上的支持力 （2）在此过程中，设克服摩擦力做的功为：W克f代入数据可得：W克f=6.8J （3）经过足够长的时间后，小滑块在下半圆轨道内做往复运动，小滑块经过水平直径位置时速度为0，选该处所在水平面为零势面，则有E末=0E初=则减少的机械能为：答：（1）小滑块第一次滑到最高点时轨道对其的弹力为N（2）小滑块从开始到第一次滑至最高点这段时间内，它克服摩擦力做的功是6.8J；（3）从开始经过足够长的时间，小滑块减少的机械能是7.5J【考点】动能定理的应用；向心力【专题】动能定理的应用专题【分析】（1）由向心力公式利用牛顿第二定律可求得弹力；（2）对该过程利用动能定理即可求得克服摩擦力所做

16、的功；（3）明确初末状态的机械能，即可明确机械能的减小量；注意重力势能与零势能面的选取有关18. 如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，S1、S2分别为M、N板上的小孔，S1、S2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且S2OR.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板质量为m、带电量为q的粒子经S1进入M、N间的电场后，通过S2进入磁场粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计(1)当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小v；(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0；(3)当M、N间的电压不同时，粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值参考答案：(1)粒子从S1到达S2的过程中，根据动能定理得qUmv2 解得粒子进入磁场时速