山西省朔州市王坪中学2021年高三物理期末试卷含解析

山西省朔州市王坪中学2021年高三物理期末试卷含解析一、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1.一带正电的粒子只在电场力作用下运动，电场力做负功。则粒子位置变化过程A．场强增大B．电势升高C．电势能减小D．动能减小参考答案：BD2.如图所示，某点O处固定点电荷+Q，一个带电为-q1的点电荷以O点为圆心做匀速圆周运动，另一带电为-q2的点电荷以O为焦点做椭圆轨道运动，两个轨道相切于P点，两点电荷的比荷相等，忽略它们之间的静电引力和万有引力，若-q1、-q2先后经过P点时速度大小分别为v1、v2，加速度大小分别为a1、a2，则下述关系正确的是A．a1<a2

B．a1=a2

C．v1<v2

D．v1=v2参考答案：B3.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，除电阻R外其余电阻不计，导轨所在平面与一匀强磁场垂直，静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为Δl。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（

）（A）释放瞬间金属棒的加速度为g（B）电阻R中电流最大时，金属棒在A处上方的某个位置（C）金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mg（D）从释放到金属棒最后静止的过程中，电阻R上产生的热量为mgΔl参考答案：ABC4.（多选）一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一位于纸面内细金属圆环，如图甲所示.现令磁感应强度值B按图乙随时间t变化，令E1、E2、E3分别表示oa、ab、bc这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示其对应的感应电流A．I1、I3沿逆时针方向，I2沿顺时针方向，B．I1沿逆时针方向，I2、I3沿顺时针方向C．E1>E2>E3，D．E1<E2=E3，参考答案：BD5.（单选题）关于牛顿第一定律，下述说法中正确的是(

)①由于在宇宙中不存在不受力的物体，因此牛顿第一定律只是理想定律，并不具有任何实际意义②牛顿第一定律揭示了在宇宙中任何物体都具有惯性③牛顿第一定律告诉我们，力不是维持物体惯性的原因，力是改变物体惯性的原因④牛顿第一定律告诉我们，力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因A.①③

B.②④

C.①④

D.②③参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止。已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ（θ<90o），重力加速度为g，则物体B受到的摩擦力为

；物体B对地面的压力为 。参考答案：

答案：mAgcosθ；

mBg－mAgsinθ7.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。在坐标纸中画出了如图乙所示的U－I图象，若电流表的内阻为1Ω,则E＝________V，r＝________Ω参考答案：2.0；

1.4；8.如图所示，AB、BC、CA三根等长带电棒绝缘相连成正三角形，每根棒上电荷均匀分布，AB、BC带电均为+q，CA带电为-q，P点为正三角形中心，P、Q两点关于AC边对称。现测得P、Q两点的电场强度大小分别为E1和E2，若撤去CA棒，则P、Q两点的电场强度大小分别为EP=__________，EQ=__________。参考答案：，（写成也给分）9.（4分）质量分别是2m和m的A、B两点电荷，在不计重力的情况下，由静止开始运动，开始时两点电荷间的距离是L，A的加速度是a，经过一段时间后，B的加速度也是a，且速率是v，那么这两个点电荷此时的距离是________，点电荷A的速率是_______。参考答案：

L

V/210.用测电笔接触市电相线，即使赤脚站在地上也不会触电，原因是

；另一方面，即使穿绝缘性能良好的电工鞋操作，测电笔仍会发亮，原因是

。参考答案：测电笔内阻很大，通过与之串联的人体上的电流（或加在人体上的电压）在安全范围内；（2分）市电为交流电，而电工鞋相当于一电容器，串联在电路中仍允许交流电通过．（3分）11.如图所示，一个半径为R、透明的球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对蓝光的折射率为。则它从球面射出时的出射角

▲

。若换用一束紫光同样从A点射入该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不变”）。参考答案：由折射率的定义式可得,由几何关系可知=30°，故60°。在同种介质中，紫光的偏折程度大于蓝光，故紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏左。12.（6分）若加在某导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流减小了0.4A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流为__________A。参考答案：2.013.如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图。A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上。C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为30cm，车轮直径为60cm。改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图像。设（b）图对应的车速为vb，（c）图对应的车速为vc。（1）分析两幅图像，可以推知：vb_________vc（选填“>”、“<”、“=”）。（2）根据图(c)标出的数据，求得车速vc=__________________km/h。参考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

（选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）参考答案：

答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。15.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态A，由过程AB到达状态B，后又经过程BC到达状态C，如图所示．设气体在状态A时的压强、体积和温度分别为pA、VA和TA．在状态B时的体积为VB．在状态C时的温度为TC．①求气体在状态B时的温度TB；②求气体在状态A的压强pA与状态C的压强pC之比．参考答案：①状态B的温度为②状态A的压强pA与状态C的压强pC之比：解：①由题图知，A→B过程为等压变化．由盖﹣吕萨克定律有，解得TB=②由题图知，B→C过程为等容变化，由查理定律有A→B过程为等压变化，压强相等，有pA=pB由以上各式得=．答：①状态B的温度为②状态A的压强pA与状态C的压强pC之比【点评】：由图线判断出三点各物理量间的关系，A→B过程为等压变化．由盖﹣吕萨克定律求B点温度；B→C过程为等容变化，熟练应用理想气体状态方程即可正确解题17.如图所示，绝缘细绳绕过轻滑轮连接着质量为m的正方形导线框和质量为M的物块，导线框的边长为L、电阻为R。物块放在光滑水平面上，线框平面竖直且ab边水平，其下方存在两个匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，方向水平但相反，Ⅰ区域的高度为L，Ⅱ区域的高度为2L。开始时，线框ab边距磁场上边界PP′的高度也为L，各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，运动中线框平面始终与磁场方向垂直，M始终在水平面上运动，当ab边刚穿过两磁场的分界线QQ′进入磁场Ⅱ时，线框做匀速运动，不计滑轮处的摩擦。求：（1）ab边刚进入磁场Ⅰ时，线框的速度大小；（2）cd边从PP′位置运动到QQ′位置过程中，通过线圈导线某横截面的电荷量；（3）ab边从PP′位置运动到NN′位置过程中，线圈中产生的焦耳热。参考答案：(1)对线框和物块组成的整体，由机械能守恒定律mgL＝(m＋M)v12

（2分）v1＝

（2分）(2)线框从Ⅰ区进入Ⅱ区过程中，ΔΦ＝Φ2-Φ1＝2BL2

（2分）E＝

（1分）I＝

（1分）通过线圈导线某截面的电量：q＝IΔt＝（2分）(3)线框ab边运动到位置NN′之前，线框只有ab边从PP′位置下降2L的过程中才有感应电流，设线框ab边刚进入Ⅱ区域做匀速运动的速度是v2，线圈中电流为I2，I2＝

（2分）此时M、m均做匀速运动，

2BI2L＝mg

（2分）v2＝

根据能量转化与守恒定律，mg·3L＝(m＋M)v22＋Q（2分）则线圈中产生的焦耳热为:Q＝3mgL－（2分）18.（16分）如图所示，质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上，在长木板的右端施加一水平恒力F=8N，当长木板向右运动速率达到v1=10m/s时，在其右端有一质量m=2kg的小物块（可视为质点）以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板，物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2，小物块始终没离开长木板，取10m/s2，求：

（1）经过多长时间小物块与长木板相对静止；（2）长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板；（3）上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功。参考答案：解析：（1）小物块的加速度为：a2=μg＝2m/s2，水平向右

（1分）

长木板的加速度为：，水平向右

（1分）

令刚相对静止时他们的共同速度为v，以木板运动的方向为正方向

对小物块有：v=－v2＋a2t

（1分）

对木板有：v=v1＋a1t