2021年安徽省阜阳市界首大觉寺附属中学高三物理上学期期末试卷含解析

1、2021年安徽省阜阳市界首大觉寺附属中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 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. 按现行高中物理课本中的要求做下列五个力学实验时，需要使用天平的实验有 ；需要使用打点计时器的实验有 ；需要使用刻度尺的实验有 。（只填对应的实验代号）A、研究匀变速直线运动 B、探究弹力和弹簧伸长关系C、验证力的平行四边形定则 D、验证牛顿第二定律E、探究动能定理 F、验证机械能守恒参考答案：D ADEF ABCDEF2. 如下图所示，直线b为电源的UI图像，直线a为电阻R的UI图像，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别

2、是 ()A电源的输出功率为6WB电源的输出功率为2WC电源的效率为33.3%D电源的效率为67%参考答案：D3. 如图所示，电路中RT为热敏电阻，R1和R2为定值电阻。当温度升高时，RT阻值变小。开关S闭合后，RT的温度升高，则下列物理量中变小的是 A通过RT的电流 B通过R1的电流C通过R2的电流 D电容器两极板间的电场强度参考答案：C4. 一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为R20 cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以10 rad/s的角速度旋转(取g10 m/s2)，则小球相对环静止时与环心O的连线与O1O2的夹角可能是() A3

3、0 B45 C60 D75参考答案：5. 如图所示，R 1为定值电阻，R 2为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻），L为小灯泡，当温度降低时（ ）AR 1两端的电压增大 B电流表的示数增大C小灯泡的亮度变强 D小灯泡的亮度变弱参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量L与所受压力F之间的关系如

4、图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为_；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为_，该电子秤的称量范围为_；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，06kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等7. 下面（a）（b）（c）实例中，不计空气阻力：（a）物体沿光滑曲面下滑；（b）物体以一定初速度上抛； （c）物体沿斜面匀速下滑。上述三例中机械能不守恒的是（用字母表示）。若质量为m

5、的物体以0.9g的加速度竖直减速下落h高度，则物体的机械能减少了。参考答案： C1.9mgh8. 某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：(1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材：其中不必要的器材是_（填代号）A交流电源、导线B.天平（含配套砝码）C.秒表D.刻度尺E.细线、砂和小砂桶(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.69cm，小车做匀加速直线运动的加速度a=_m

6、/s2.（结果保留三位有效数字）(3)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F图象，其中图线不过原点的原因是_，图线在末端弯曲的原因是_参考答案： (1). C (2). 1.71 (3). 木板角度太大，平衡摩擦力过度 (4). 砂和砂桶的质量太大【详解】(1)1在实验中，打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表上述器材中不必要的为C(2)2因为计数点间时间间隔T=0.1s；根据x=aT2得：(3)3由图象可知小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大4该实验中当小车的质量远大于砂和小砂

7、桶质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和小砂桶的总重力大小；随着砂和小砂桶质量增大，细线对小车的拉力大小小于砂和小砂桶的总重力大小，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象9. 如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光 （选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变 （选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁 短（10. 如图为氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时，可能发出 个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为 eV，若用此光照射到逸出功为3.

8、06 eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为 V。参考答案：10, 13.06, 1011. 如图所示，有若干个相同的小钢球从斜面的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗，连续释放若干个小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图的照片，可得AB15cm、BC20cm。试求球上面还有 颗正在滚动的小球。参考答案：2解析：小球运动的加速度。小球B的速度B球已运动时间设在A球上面正在滚动的小球的颗数为n则颗取整数n=2颗，即A球上面还有2颗正在滚动的小球。12. (6分)一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4103J功的同时，又从外界吸收了2.4103J的热量，则在该过程中，气体内能的

9、增量U=_J，气体的分子势能和分子动能分别_、_(填“增加”“减小”或“不变”)参考答案：-1.6103J 增加，减小13. （选修3-4）（6分）根据麦克斯韦电磁场理论，如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围产生 不同波段的电磁波具有不同的特性，如红外线具有明显的 效应，紫外线具有较强的 效应参考答案：答案：周期性变化的磁场（2分） 热（2分） 荧光（2分）三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？

10、假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115解析：PPoPm101105Pa163105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115 若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。15. （选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s试回答下列问题：写出x = 1.0 m处质点的振动函数表达式；求出x = 2.5m处质点在0 4.5s内通过的路程及t = 4.5s时的位移参考答案：

11、 解析：波长 = 2.0m，周期T = /v = 1.0s，振幅A = 5cm，则y = 5sin(2t) cm （2分） n = t/T = 4.5，则4.5s内路程s = 4nA = 90cm；x = 2.5m质点在t = 0时位移为y =5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y = 5cm（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R 2 W的电阻连接，右端通过导线与阻值RL 4 W的小灯泡L连接在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l =2 m，

12、有一阻值r =2 W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处（恰好不在磁场中）CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示在t0至t4s内，金属棒PQ保持静止，在t4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动已知从t0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：（1）通过小灯泡的电流 （2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小参考答案：解得棒PQ在磁场区域中运动的速度大小v=1m/s 考点：法拉第电磁感应定律的综合运用。17. 如图所示，在边长为L的等边三角形ACD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。现有一束质量为m、电荷量为+

13、q的带电粒子，从AC边中点P、平行于CD边垂直磁场射入，粒子的重力可忽略不计。(1)若粒子进入磁场时的速度大小为v0，求粒子在磁场中运动的轨道半径；(2)为使粒子能从CD边飞出磁场，粒子进入磁场时的速度大小应满足什么条件？参考答案：解：(1)设粒子在磁场中运动的轨道半径为r，则 (1分)解得 (2分)(2)设粒子从CD边飞出磁场的最小半径为r1，对应最小速度为v1，则 (1分)解得 (1分)设粒子能从D点飞出磁场，对应的半径为r2，速度为v2，圆心角为，则 (1分) (1分)解得 =60 (1分)由几何关系可知，粒子能从D点飞出磁场，且飞出时速度方向沿AD方向由于解得 所以速度大小应满足的条件

14、 (1分)18. 如图是阿毛同学的漫画中出现的装置，描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的“萌”事儿：将板栗在地面小平台上以一定的初速经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道，从最高点P飞出进入炒锅内，利用来回运动使其均匀受热我们用质量为m的小滑块代替栗子，借这套装置来研究一些物理问题设大小两个四分之一圆弧半径为2R和R，小平台和圆弧均光滑将过锅底的纵截面看作是两个斜面AB、CD和一段光滑圆弧组成斜面动摩擦因数均为0.25，而且不随温度变化两斜面倾角均为=37，AB=CD=2R，A、D等高，D端固定一小挡板，碰撞不损失机械能滑块的运动始终在包括锅底最低点的竖直平面内，重力加速度为g（1）如果滑块恰好能

15、经P点飞出，为了使滑块恰好沿AB斜面进入锅内，应调节锅底支架高度使斜面的A、D点离地高为多少？（2）接（1）问，求滑块在锅内斜面上走过的总路程（3）对滑块的不同初速度，求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时受压力之差的最小值参考答案：考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力专题：动能定理的应用专题分析：（1）根据牛顿第二定律求出滑块恰好到达P点的速度，根据速度方向与斜面AB平行，结合平抛运动的规律，运用平行四边形定则求出竖直分速度，从而得出AD离地的高度（2）根据平行四边形定则求出进入A点时滑块的速度，对全过程运用动能定理，求出滑块在锅内斜面上走过的总路程（3）根据牛顿第二定律分别求出P、Q的弹力，结合机械能守恒定律得出压力差，结合最高点的最小速度求出压力之差的最小值解答：解：（1）在P点 ，解得到达A点时速度方向要沿着AB，所以AD离地高度为（2）进入A点滑块的速度为，假设经过一个来回能够回到A点，设回来时动能为Ek，所以滑块不会滑到A而飞出 根据动能定理得，代入数据解得