广东省惠州市新圩中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

广东省惠州市新圩中学2021-2022学年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.（多选）彼此绝缘、相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面，图中穿过线圈的磁通量可能为零的是（

）参考答案：AD磁通量K1

解析：A．根据安培定则，电流I1在第一象限磁场方向是垂直纸面向里，I2在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，所以磁通量可能为零，故A正确．B．根据安培定则，电流I1在第二、三象限磁场方向是垂直纸面向外，I2在此处磁场方向是上半部垂直纸面向里，下半部向外，所以磁通量不可能为零，故B错误．C．根据安培定则，电流I1在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，I2在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，所以磁通量不可能为零，故C错误．D．根据安培定则，电流I1在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，I2在第一象限磁场方向是垂直纸面向里，所以磁通量可能为零，故D正确．故选：AD．2.（多选）水平传送带在电动机的带动下始终以速度v匀速运动．某时刻在传送带上A点处轻轻放上一个质量为m的小物体，经时间t小物体的速度与传送带相同，相对传送带的位移大小为x，A点未到右端，在这段时间内（）A．小物体相对地面的位移大小为xB．传送带上的A点对地的位移大小为xC．由于物体与传送带相互作用产生的热能为mv2D．由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为mv2参考答案：考点：功能关系；牛顿第二定律．分析：本题A、B应分别求出物体与皮带对地发生的位移即可求解；题C根据加速度定义求出物体运动的加速度即可求出物体受到的阻力f，然后再根据Q=f即可求解；题D电动机多做的功应等于物体增加的机械能与产生热量的和．解答：解：A：物体对地发生的位移为==，皮带发生的位移为=vt，物体相对皮带发生的位移的大小为△x==vt﹣=，再根据题意物体相对传送带的位移大小为x，比较可知△x=x=，所以A正确；B：根据选项A的分析可知，A点对地的位移大小为=vt=2x，所以B错误；C：根据摩擦生热公式Q=f可知，产生的热能为Q=fx=max又物体的加速度应为a=，物体受到的阻力f=ma联立以上各式解得Q=m=，所以C错误；D：根据能量守恒定律可知，电动机多消耗的电能应为=Q+=+=m，所以D错误；故选：A点评：应明确：①在已知速度与时间条件时，可根据x=来求位移；②摩擦生热Q=f；③有关皮带传动问题中，电动机多消耗的电能应等于物体增加的机械能与系统产生的热量之和．3.质量为m的物体，从静止出发以g/2的加速度竖直上升h，则（

）A．物体的机械能增加了mghB．物体的动能增加了mghC．物体的机械能减少了mghD．物体的重力势能增加了mgh参考答案：.ABD4.如图所示，质量为2kg的物体沿倾角为30°的固定斜面匀减速上滑了2m距离，物体加速度的大小为8m/s2，（重力加速度g取10m/s2）。在此过程中

A．物体的重力势能增加了40J

B．物体的机械能减少了12J

C．物体的动能减少了32J

D．斜面克服摩擦力做了12J功参考答案：BC5.如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角分别为37°和53°.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，受到的拉力分别用F1和F2表示（已知cos370=0.8，cos530=0.6）则A．F1∶F2＝l2∶l1B．∶F2＝1∶1C．F1∶F2＝3∶4D．F1∶F2＝4∶3参考答案：C由于ACB光滑，所以OP、OQ两细绳伸直后必定与框架垂直，对结点O受力分析，由平衡条件可知F1=，F2=，F1∶F2＝3∶4，选项C正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左．参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒．解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒．规定向左为正方向．设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v为正值，说明方向向左．故答案为：0.6，向左．点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键．7.当你在商店时打工时，要把货箱搬上离地12m高的楼上，现有30个货箱，总质量为150kg，如果要求你尽可能快地将它们搬上去。你身体可以提供的功率（单位为W）与你搬货箱的质量关系如图所示，则要求最快完成这一工作，你每次应该搬个货箱，最短工作时间为s（忽略下楼、搬起和放下货箱等时间）。参考答案：

3、7208.正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为

，导体框中感应电流做功的功率为

。参考答案：，9.（4分）冬天到了，很多同学用热水袋取暖。现有某一热水袋内水的体积约为400cm3，它所包含的水分子数目约为

个。（计算结果保留1位有效数字，已知1mol水的质量约为18g，阿伏伽德罗常数取6.0×1023mol－1）参考答案：答案：1×1025（4分）10.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。气缸外部温度恒定不变，则缸内的气体压强

，内能

。（选填“增大”、“减小”、“不变”）参考答案：增大

不变11.用力传感器“研究有固定转动轴物体的平衡”．（1）安装力矩盘后，需要做一些检查，写出其中一项检查措施并说明该措施的检查目的

．（2）将力传感器安装在横杆上，通过细线连接到力矩盘．盘面上画有等间距的同心圆．实验操作和器材使用均无误．在悬挂点A挂上一个钩码后，传感器读数为0.75N．在悬挂点B再挂上一个相同钩码后，力矩盘仍维持原状位置，则力传感器读数应接近

N．参考答案：、（1）如“检查力矩盘的重心是否在转轴处，使力矩盘重力力矩为零”；“力矩盘是否在竖直平面内，使各力力矩在同一平面内”等

（2分）

（2）112.从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，它运动的速率随时间变化的规律如图所示，在t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已做匀速运动。则球受到的空气阻力与其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。参考答案：，13.质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_______，方向

。参考答案：、向左

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）15.（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？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：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa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。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为，横截如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射，求：该光线从进入透明体到第一次离开透明体时，共经历的时间（已知真空中的光速为c，；计算结果用R、n、c表示）。参考答案：17.如图所示，在半径为R=45m的圆心o和圆周A处，有两个完全相同的声源，发出的声波波长为λ=10m，某人站在B处正好听不到声音。若此人沿圆周从B逆时针走到A之前，还有几处听不到声音？（要求写出计算过程）参考答案：设圆周上有任意一点C听不到声音，则

（2分）

∵o是圆心

∴xBC=45m

（1分）∴

且0<xAC<90m（2分）

∴-5<k<4（2分）∴k的取值为-4、-3、-2、-1、0、1、2、3共8处（3分）18.如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r．现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm．改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示．已知轨距为L=2m，重力加速度g取l0m/s2，轨道足够长且电阻不计．求：（1）杆ab下滑过程中感应电流的方向及R=0时最大感应电动势E的大小；（2）金属杆的质量m和阻值r；（3）当R=4Ω时，求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W．参考答案：考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．专题： 电磁感应中的力学问题．分析： （1）ab杆匀速下滑时速度最大，当R=0时，由乙图读出最大速度，由E=BLv求出感应电动势，由右手定则判断感应电流的方向；（2）根据E=BLv、及平衡条件，推导出杆的最大速度v与R的表达式，结合图象的意义，求解杆的质量m和阻值r；（3）当R=4Ω时，读出最大速度．由E=BLv和功率公式得到回路中瞬时电功率的变化量，再根据动能定理求解合外力对杆做的功W．解答： 解：（1）由图可知，当R=0时，杆最终以v=2m/s匀速运动，产生电动势E=BLv=0.5×2×2V=2V（2）设最大速度为v，杆切割磁感线产生的感应电动势E=BLv，由闭合电路的欧姆定律：，杆达到最大速度时满足mgsinθ﹣BIL=0，解得v=．由图象可知：斜率为，纵截距为v0=2