2021-2022学年安徽省宣城市现代职业高级中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年安徽省宣城市现代职业高级中学高三物理下学期期末试题含解析一、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.某空间存在着如图所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场，在磁场中A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块.水平恒力F作用在物块B上，使A、B—起由静止开始向左运动，在A、B—起向左运动的过程中，以下关于A、B受力情况的说法中正确的是A.A对B的压力变小

B.A、B之间的摩擦力保持不变C.A对B的摩擦力变大

D.B对地面的压力保持不变参考答案：B2.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（

）A．线圈每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次B．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次C．线圈平面经过中性面时磁通量为零D．线圈平面经过中性面时感应电流最大参考答案：A3.一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是（

）A.1∶∶；

1∶2∶3

B.1∶∶；

1∶∶C.1∶2∶3；

1∶1∶1

D.1∶3∶5；

1∶2∶3参考答案：B4.如图所示的圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率沿着相同的方向对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子A.速率一定越小B.半径一定越大C.在磁场中通过的路程越长D.在磁场中的周期一定越大参考答案：A试题分析：粒子运动轨迹如图所示；根据周期公式得：由于带电粒子们的B、q、m均相同，所以T相同，根据可知，在磁场中运动时间越长的带电粒子，圆心角越大，半径越小，由，知速率一定越小，A正确，BD错误；通过的路程即圆弧的长度，与半径r和圆心角有关，故C错误．考点：考查了带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短5.如图6所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两平行极板间的电场中，射入方向与极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是A、U1变大，U2变大

B、U1变小，U2变大C、U1变大，U2变小

D、U1变小，U2变小参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.A、B为相同大小的量正三角形板块，如图所示铰接于M、N、P三处并静止．M、N分别在竖直墙壁上和水平天花板上，A板较厚，质量分布均匀，重力为G．B板较薄，重力不计．三角形的两条边均水平．那么，A板对铰链P的作用力的方向为沿NP方向；作用力的大小为G．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对B分析可知B受拉力的方向，对A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大小．解答：解：因B的重力不计，B的重力对平衡没有影响，故对B平衡起作用的只有N和P点，故可将B可以作二力杆处理，则板A对P的拉力应沿NP方向；对A分析，A受重力和P点的拉力而关于支点M平衡，设边长为L，由几何关系可知，重力的力臂为L1=L，P点的拉力的力矩为L2=L；则由力矩平衡可知，GL1=FL2，即G?L=F?L解得F=G由牛顿第三定律可知A板对铰链P的作用力的大小为F′=F=G故答案为：沿NP方向，G．点评：本题关键在于理解B不计重力的含义，将B板等效为二力杆．运用力矩平衡条件解决此类问题．7.如图所示,A、B两物体相距S=5m时，A正以vA=4m/s的速度向右作匀速直线运动，而物体B此时速度vB=10m/s，随即向右作匀减速直线运动，加速度大小a=2m/s2，由图示位置开始计时，则A追上B需要的时间是________s，在追上之前，两者之间的最大距离是________m。参考答案：答案：5

148.某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。参考答案：

(1).低于

(2).大于【详解】由题意可知，容器与活塞绝热性能良好，容器内气体与外界不发生热交换，故，但活塞移动的过程中，容器内气体压强减小，则容器内气体正在膨胀，体积增大，气体对外界做功，即，根据热力学第一定律可知：，故容器内气体内能减小，温度降低，低于外界温度。最终容器内气体压强和外界气体压强相同，根据理想气体状态方程：又，m为容器内气体质量联立得：取容器外界质量也为m的一部分气体，由于容器内温度T低于外界温度，故容器内气体密度大于外界。故本题答案为：低于；大于。9.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量10.在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。参考答案：12，311.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）12.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：4:1

1:16由万有引力提供向心力可得，解得，，将v1:v2=1:2代入即可解答。13.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机．核电中的U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn，该反应中一个235U裂变时放出的能量为__________．(已知光速为c)参考答案：3n(mu－mBa－mKr－2mn)c2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.探究金属丝的电阻与长度关系的实验中，取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室提供了下列器材：电压表V（0-3V-15V）、电流表A（0-0.6A-3A）、4V直流电源、滑动变阻器（0-20Ω）、刻度尺、开关和导线若干．（1）用刻度尺测量金属丝AP段长度l，用电压表和电流表测量AP段的电阻R，请你用笔划线代替导线，在图甲中用三根导线连接好电路．闭合开关前，应注意

．（2）实验过程中，某次测量电压表、电流表指针偏转如图乙所示，则电流表和电压表的读数分别为I=

__

A，U=

V．（3）实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表：l/cm30.0040.0050.0060.0070.0080.00R/Ω2.12.93.54.25.05.7请在图丙坐标中，描点作出R-l图线；根据图线得到的结论是

．（4）某实验小组在实验中，调节金属夹P时，发现电压表有示数，电流表的示数为零，原因可能是

．参考答案：（1）如图甲（3分）

将变阻器滑片移到最右端（1分）（2）0.42（1分）

2.25（1分）（2.25至2.30都对）（3）如图丙（2分）R与l成正比（1分）（4）A、P与电压表间出现断路（1分15.某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究，现

有如下器材：

电源E(电动势为4V，内阻约为1)；

电流表A1(量程5mA，内阻约为10)；

电流表A2(量程0．6A，内阻约为1)；

电压表V1(量程3V，内阻约为lk)；

电压表V2(量程l5V，内阻约为3k)；

滑动变阻器R1(阻值0～2)；

滑动变阻器R2(阻值0～20)；

开关及导线若干。

他对电阻丝做了有关测量，数据如下表所示。编号金属丝直径D/mm金属丝直径的二次方D2/mm2金属丝长度L/cm电阻R/10.2800.0784100.0016.3020.2800.078450.008.1630.5600.3136100.004.071

他在某次测量中，用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，此示数为

mm。

②图乙是他测量编号为2的电阻丝电阻的备选原理图，则该同学应选择电

路

(选填“A”或“B”)进行测量。电流表应选

，电压表应选

，滑动变阻器应选

。

③请你认真分析表中数据，写出电阻R与L、D间的关系式R=

(比例系数用k表示)，并求出比例系数k=

·m(结果保留两位有效数字)。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ABC为一块立在水平地面上的玻璃砖的截面示意图，△ABC为一直角三角形，∠ABC=90°，∠BAC=60°，AB边长度为L=12m，AC垂直于地面放置．现在有一束单色光垂直于AC边从P点射入玻璃砖，折射率n=，已知PA=，该束光最终射到了水平地面上某点，试求该点距离C点的距离．（取tan15°≈0.25）参考答案：解：由题意知，设临界角为C，则有n=，可得：C=45°由几何知识得：当单色光照射到AB上时入射角为i=60°＞C，将发生全反射，入射点为R，然后射入到BC面上Q点，入射角为i′=30°，取折射角为θ，根据折射定律有：=n可得：θ=45°最终单色光射到地面上的K点，如图有：

AR==m=3m，BQ=（AB﹣AR）tan30°=（12﹣3）×m=3m，则CQ=BC﹣BQ=12m﹣3m=9m，由此可知：CS=CQcos60°=m，SK=CQsin60°tan15°=9××≈3.6m所以入射点距离C点：d=SK+CS=（3.6+）m≈11.3m答：该点距离C点的距离约为11.3m．【考点】光的折射定律．【分析】先根据临界角公式sinC=求出临界角C．由几何关系得到光线照射到AB上时入射角，判断光线在AB面上能否发生全反射，画出光路图，再确定出光线射到BC面上的入射角，判断能否发生全反射，作出光线射出玻璃砖后的光路，由几何知识求解光线最终射到水平地面上的点到C点的距离．17.（计算）如图所示，在水平地面A处斜抛一皮球，恰好在竖直墙B处垂直碰撞后弹回落到C点，h=20m，S1=30m，S2=20m．求：（1）抛出时的速度大小v0；（2）落地时的速度大小vC．参考答案：（1）抛出时的速度大小为25m/s；（2）落地时的速度大小为10m/s．考点：平抛运动解：根据h=得，t=，对AB过程逆过来看，则A到B撞到B点的速度，A点竖直分速度vAy=gt=10×2m/s=20m/s，则初速度=25m/s．B到C做平抛运动，初速度，C点的竖直分速度vCy=gt=10×2m/s=20m