上海市民办邦德第四中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

上海市民办邦德第四中学2021年高三物理下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.如图所示，沿竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，当细绳与竖直杆间的夹角为θ时，物体B的速度为

A.v/cosθ

B.vcosθC.vD.vsinθ参考答案：B2.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___________N·m。参考答案：（1）AD

（2分）（2）保持OC连线在竖直方向

（2分）（3）0.2163.如图所示，条形磁铁放置在水平桌面上，A环和B环是一对同心圆环，也放置在水平桌面上（不计磁铁的厚度），分别用ΦA和ΦB表示穿过两环的磁通量，则有

（

）A．ΦA>ΦB

B．ΦA<ΦB

C．ΦA=ΦB

D．由于没有放到圆心处，所以无法确定ΦA与ΦB的大小关系参考答案：C4.如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动。下列说法正确的是（

）A．A、B之间的摩擦力可能大小不变

B．A、B之间的摩擦力一定变小C．B与墙之间可能没有摩擦力

D．弹簧弹力一定不变参考答案：AD5.（1）以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是BDA．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大．B．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小．参考答案：A、根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关．故A错误．B、比结合能越大的原子核，核子结合越牢固，原子核越稳定．故B正确．C、重核裂变、轻核聚变都有质量亏损，释放能量．故C错误．D、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，轨道半径减小，能量减小，释放一定频率的光子，根据知，电子动能增大，则电势能减小．故D正确．故选BD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ．从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，（k为常量），则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是_________________，金属棒下落过程中动能最大的时刻t=________．五．实验题（共24分）参考答案：先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动7.（5分）如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为，q2与q3之间的距离为，且每个电荷都处于平衡状态。

（1）如q2为正电荷，则q1为

电荷，q3为

电荷。

（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是

∶

∶

。

参考答案：答案：（1）负

负（2）8.沿x轴负方向传播的简谐波，t=0时刻的波形图如图所示，已知波速为10m/s，质点P的平衡位置为x=17m，P点振动频率为__________Hz，则P点至少再经__________s可达波峰。参考答案：0.5Hz

1.3s9.如图（a）所示为某种灯泡的U－I图像，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如图（b）所示的电路，电源的电动势为E＝6V，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电功率均为P，则P＝______W，电源的内阻r＝_____Ω。参考答案：0.2，2.510.雪在外力挤压下可形成冰，表明雪的密度

冰的密度（选填“大于”“等于”或“小于”）。小丽利用冰的密度，使用如下方法来估测积雪的密度：在平整地面的积雪上，脚向下用力踩在雪上，形成一个下凹的脚印，然后测量脚印的深度和

，根据冰的密度就可以估测雪的密度。参考答案：小于

积雪的深度11.一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示。突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为________N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为________J。参考答案：０

N；

５０

J。12.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动，开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m，则刹车后6s内的位移是

m参考答案：25m13.如图，ABCD是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场，均从C点射出，则它们的速率

▲

，它们通过该磁场所用时间

▲

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）为了完成《探究加速度与力、质量关系》的实验，实验室已经为小涛准备了一端带有滑轮的长直轨道（远离滑轮端高度可调），小车，电火花计时器，纸带，钩码，请问小涛还需要那些器材，请从下列器材中选取______________（填序号，多选、错选、漏选均不得分）A．刻度尺

B．带细绳的小桶

C．秒表

D．天平

E．低压交流电源

F．砝码（2）该同学在处理纸带时有如下A、B两条纸带，哪一条有可能是该实验得到的纸带________(填A或B)（3）在某一次测量中得到如图1所示纸带，A,B,C,D,E,F,G为6个计数点，各点到O点的距离已标在对应点下方（相邻计数点间有4个点未画出），请利用图示数据尽量精确地计算出加速度a=__________m/s2（保留3位有效数字）。若保持小车质量不变，根据实验数据该同学作出了加速度a随合力F的变化曲线，如图2所示．该图线不通过原点，请你分析其主要原因是

参考答案：（1）ABDF

（2）A

（3）0.986

没有平衡摩擦或平衡摩擦不够

试题分析：（1）需刻度尺测量长度，带细绳的小桶提供动力，天平测量质量，砝码用来改变小车质量，有打点计时器，故不需要秒表，电火花打点计时器用220V交流电，故不需要低压交流电，所以应选取ABDF；15.某同学在“用油膜法估测分子大小”的实验中所用的油酸酒精溶液为：每l000mL溶液中有纯油酸0.9ml．，用注射器测得lmL上述溶液为90滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状如图所示，图中正方形方格的边长为1cm，该同学数出轮廓范围内正方形的个数为l30，则：①实验测出油酸分子的直径是m（结果保留两位有效数字）；②实验中要让油膜尽可能散开的原因是

．参考答案：①7.7×10﹣10②使油膜的厚度尽量接近油酸分子的直径【考点】用油膜法估测分子的大小．【分析】在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．本实验要让油酸充分散开，形成单分子油膜．【解答】解：①1滴油酸酒精溶液的体积1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积油膜的面积油酸分子的直径②本实验的原理是让油酸在水面上形成单分子层的油膜，油膜的厚度等于分子直径．这就是让油膜尽可能散开的原因．故答案为：①7.7×10﹣10②使油膜的厚度尽量接近油酸分子的直径四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑（金属棒ab与导轨间的摩擦不计）。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大值。求此过程中金属棒达到的最大速度和电阻中产生的热量。参考答案：当金属棒速度恰好达到最大速度时，金属棒受力平衡，有：mgsinθ=F安解得金属棒所受安培力

F安=0.5N据法拉第电磁感应定律，感应电动势

E=BLv据闭合电路欧姆定律，感应电流

I=

又F安=BIL解得最大速度v=5m/s下滑过程中，由能量守恒定律得：mgh－Q=mv2

解得电阻中产生的热量Q=1.75J17.如图10所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传送带的左端，传送带长L＝8m，匀速运动的速度v0＝5m/s.一质量m＝1kg的小物块轻轻放在传送带上xP＝2m的P点，小物块随传送带运动到Q点后冲上光滑斜面且刚好到达N点．(小物块到达N点后被收集，不再滑下)若小物块经过Q处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2.图10求：(1)N点的纵坐标；(2)小物块在传送带上运动产生的热量；(3)若将小物块轻轻放在传送带上的某些位置，最终均能沿光滑斜面越过纵坐标yM＝0.5m的M点，求这些位置的横坐标范围．参考答案：(1)小物块在传送带上匀加速运动的加速度a＝μg＝5m/s2①小物块与传送带共速时，所用的时间t＝＝1s②运动的位移Δx＝＝2.5m＜(L－xP)＝6m③故小物块与传送带达到相同速度后以v0＝5m/s的速度匀速运动到Q，然后冲上光滑斜面到达N点，由机械能守恒定律得mv＝mgyN④解得yN＝1.25m⑤(2)小物块在传送带上相对传送带滑动的位移s＝v0t－Δx＝2.5m⑥产生的热量Q＝μmgs＝12.5J⑦(3)设在坐标为x1处轻轻将小物块放在传送带上，最终刚能到达M点，由能量守恒得μmg(L－x1)＝mgyM⑧代入数据解得x1＝7m⑨故小物块放在传送带上的位置坐标范围0≤x＜7m⑩答案(1)1.25m(2)12.5J(3)0≤x＜7m18.(16分)如图所示，在动摩擦因素μ=0.2的水平面AB上，水平恒力F推动质量为m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动，物体到达B点时撤去F，接着又冲上光滑斜面（设经过B点前后速度大小不变），最高能到达C点。用速度传感器测量物体的瞬时速度，并在表格中记录了部分测量数据。求：(g取10m/s2)

t/s0.00.20.4…2.22.42.6…v/m?s-10.00.40.8…3.02.01.0…

（1）恒力F的大小；（2）斜面的倾角；（3）若撤去推力F，在A处给物体一个水平向左的初速度，恰能使物体运动到C点，求此初速度的大小。参考答案：解析：（1）物体从A到B过程中：（１分）

∴F＝ma1+mmg＝4N

（２分）

（2）物体从B到C过程中：（１分）

∴