江苏省镇江市句容行香中学2021年高三物理期末试题含解析

江苏省镇江市句容行香中学2021年高三物理期末试题含解析一、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.某学生用导热良好的注射器和弹簧秤来测大气压强，该同学先测出注射器活塞的横截面积S和重力G，再竖直固定注射器，将活塞移到某一适当位置，用橡皮帽将注射器小孔封住，活塞静止时读出初状态气体的体积V1；最后用弹簧秤将活塞缓慢向上拉出一定的距离，使气体的体积为V2；若注射器内气体没有损失，下列说法中正确的是

。

A．气体体积为时弹簧秤的读数是B．气体的内能保持不变C．单位时间内，封闭气体中大量气体分子对活塞撞击的次数增多D．气体对外界做的功等于气体从外界吸收的热量参考答案：BD

2.以下对于光的现象及其解释中正确的是

A．光导纤维利用的是光的全反射现象

B．雨后美丽的彩虹是光的衍射现象

C．用激光“焊接”剥落的视网膜是利用激光的相干性好

D．电影院中观看立体电影的眼镜利用的是光的干涉现象参考答案：a3.一段长为L的通电导线，设每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电量都是e，它们定向移动速率为v，现加一匀强磁场，其方向垂直于导线，磁感应强度为B，则磁场对于这段导线的作用力是：（

）

A、nevBL

B、

C、evBL

D、

参考答案：答案：A4.（单选）如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成，且AB=BC，小物块P（可视为质点）以某一初速度从A点滑上桌面，最后恰好停在C点，已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1︰4，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为（P物块在AB、BC上所做两段运动可看作匀变速直线运动）（

） A．1︰4 B．1︰1 C．8︰1 D．4︰1参考答案：C解：设到达B点速度为v1，由于AB与BC段的位移，有：

其中：t1：t2=1：4

故：

AB段的加速度为：BC段的加速度为：

根据牛顿第二定律，有：

AB段：-μ1mg=ma1

BC段：-μ2mg=ma2

解得：μ1：μ2=a1：a2=8：1

故选：D．5.一个同学骑着自行车恰能从高为2米长为50米的斜坡上匀速、无动力滑下，下列说法中正确的是A．重力做正功，摩擦力做负功，合力做功为零，机械能不守恒B．重力做正功，摩擦力做负功，合力做正功，机械能守恒C．重力做负功，摩擦力做正功，合力做功为零，机械能守恒D．重力做负功，摩擦力做正功，合力做正功，机械能不守恒参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）如图所示是电磁流量计的示意图，圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场，当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上MN两点的电势差大小U，就可以知道管中的液体流量Q单位时间内流过管道横截面的液体体积，已知管的直径为d，磁感应强度为B，则关于Q的表达式正确的是_________．（2）已知普朗克常数为h、动能Ek、质量为m的电子其相应的德布罗意波长为_________．（3）读出如图游标卡尺测量的读数_________cm．参考答案：(1)

(2)

(3)

4.1207.一物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一个水平向右的恒力F1，经过时间t物体运动到距离出发点为s的位置，此时立即撤去F1，同时对物体施加一水平向左的恒力F2，又经过相同的时间t，物体运动到距离出发点s/2的位置，在这一过程中力F1和F2的比可能是

和

参考答案：2:5

2:7

解：由牛顿第二定律得：，撤去时物体的速度由匀变速运动的位移公式得：解得：;或者;解得：8.如图所示，AB为匀质杆，其重为G，它与竖直墙面成角；BC为支撑AB的水平轻杆，A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。则BC杆对B端铰链的作用力大小为_______,AB杆对A端铰链的作用力与竖直方向夹角_______角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。参考答案：、小于9.现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)

①让小车自斜面上方一固定点Al从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。

②用米尺测量Al与A2之间的距离s．则小车的加速度a=

。

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。所受重力为mg，则小车所受的合外力F=

。

④改变

，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为缎坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：

①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0。

②进行(1)中的各项测量。

③计算与作图时用（h-h0）代替h。

对此方案有以下几种评论意见：

A、方案正确可行。

B、方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C、方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾向有关。

其中合理的意见是

。参考答案：10.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0.6s，质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为

m/s，质点b第一次出现在波峰的时刻为

s，从该时刻起，质点a的振动方程为

cm．参考答案：5；1；y=﹣5sinπt【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】利用质点带动法判断a点此刻的振动方向，根据第一次到达波峰的时间求周期，读出波长，即可求得波速．波在同一均匀介质中匀速传播．图示时刻x=3m处波峰传到b点处时，质点b第一次到达波峰位置，由公式t=求出质点b第一次出现在波峰的时刻．读出振幅A，由y=﹣Asint写出质点a的振动方程．【解答】解：因为a第一次到波峰的时间为T=0.6s，则得周期T=0.8s．由图知波长λ=4m，波速为v==m/s=5m/s．图示时刻x=3m处波峰传到b点处时，质点b第一次到达波峰位置，则质点b第一次出现在波峰的时刻为t==s=1s波沿x轴正方向传播，此刻a质点向下振动，则质点a的振动方程为y=﹣Asint=﹣5sinπtcm=﹣5sinπtcm．故答案为：5；1；y=﹣5sinπt11.（选修3—3）如图一活塞与汽缸密封了一定质量的气体，活塞与汽缸之间摩擦不计，可在汽缸中自有移动，汽缸固定在地面上不动。现通过一热源对汽缸加热，某同学测出气体吸收的热量为2.0×106J，算出活塞移动对外做功为2.5×106J，则气体内能______（选填“增加”或“减少”）______J,该同学测算出的数据有何问题？____________________________参考答案：答案：减少、5×10-4、违反热力学第二定律12.

（选修3－3（含2－2））（4分）已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为

，单位体积的分子数为

。参考答案：答案：M/NA（2分）

；

ρNA/M（2分）13.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为。入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）参考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路图如图所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平面上有一个高为d的木块，木块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1．由均匀金属材料制成的边长为2d、有一定电阻的正方形单匝线框，竖直固定在木块上表面，它们的总质量为m．在木块右侧有两处相邻的边长均为2d的正方形区域，正方形底边离水平面高度为2d．两区域各有一水平方向的匀强磁场穿过，其中一个方向垂直于纸面向里，另一个方向垂直于纸面向外，区域Ⅱ中的磁感应强度为区域Ⅰ中的3倍．木块在水平外力作用下匀速通过这两个磁场区域．已知当线框右边MN刚进入Ⅰ区时，外力大小恰好为F0=mg，此时M点电势高于N点，M、N两点电势差UMN=U．试求：（1）区域Ⅰ中磁感应强度的方向怎样？（2）线框右边MN在Ⅰ区运动过程中通过线框任一横截面的电量q．（3）MN刚到达Ⅱ区正中间时，拉力的大小F．（4）MN在Ⅱ区运动过程中拉力做的功W．参考答案：解：（1）由题，当线框右边MN刚进入Ⅰ区时，M点电势高于N点，说明MN中感应电流方向由N到M，由右手定则判断知，磁感应强度的方向向外．（2）设线框的总电阻为R，磁场Ⅰ区的磁感强度为B，线框右边MN在Ⅰ区运动过程中有一半长度切割磁感线产生感应电动势，有

I==，U=I?R=线框右边MN在Ⅰ区运动过程中，木块与线框受力平衡，有

F0﹣FA﹣μmg=0得FA=BId=mg﹣0.1mg=mg通过线框任一横截面的电量q为q=It，其中t=，得I=联立以上各式，解得q=（3）MN刚到达Ⅱ区正中间时，流过线框的电流为

I′===4I线框左、右两条边均受到向左的安培力作用，总的安培力大小为

FA′=BI′d+3BI′d=16FA=mg由于线框上边各有一半处在磁场Ⅰ区、Ⅱ区中，所以分别受到向上与向下的安培力作用，此时木块受到的支持力N为

N=mg+3BI′d﹣BI′d=mg+8FA=mg木块与线框组成的系统受力平衡，因此拉力F为

F=FA′+μN=mg+mg=mg（4）随着MN在磁场Ⅱ区的运动，木块受到的支持力Nx随发生的位移x而变化，有

Nx=mg+3BI′x﹣BI′（2d﹣x）=mg﹣2BI′d+4BI′x由于Nx随位移x线性变化，因此MN在Ⅱ区运动过程中木块受到的平均支持力为=mg﹣2BI′d+=mg+2BI′d=mg此过程中拉力做的功W为

W=FA′?2d+?2d=mg?2d+mg?2d=mgd答：（1）区域Ⅰ中磁感应强度的方向向外．（2）线框右边MN在Ⅰ区运动过程中通过线框任一横截面的电量q为．（3）MN刚到达Ⅱ区正中间时，拉力的大小F为mg．（4）MN在Ⅱ区运动过程中拉力做的功W为mgd．17.如图所示，四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，C点在B点的正下方，C、D两点间的距离为X＝8m；圆轨道OA的半径R＝0．2m，OA与AB均光滑，一质量m＝1kg的滑块从O点由静止释放，当滑块经过B点时，一小车由D点以初速度v0＝3m/s向C点做匀减速运动直到静止，加速度大小a＝1m/s2，运动一段时间后滑块恰好落入小车中．（取g＝10m/s2）求：（1）滑块滑经A点时的速度大小；（2）滑块到达A点时对轨道的压力大小；（3）B、C两点间的高度h.参考答案：见解析（1）对滑块从O到A由动能定理得：