浙江省衢州市菖蒲中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

浙江省衢州市菖蒲中学2021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.列车由静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第一节车厢的前端旁观察，第一节车厢经过他历时2s，全车经过他历时6s，则列车车厢的数目为（设每节列车车厢的长度一样长）（

）A．7节

B．8节

C．9节

D．10节参考答案：C2.对同一质点，下面说法中正确的是A．匀速圆周运动中，动量是不变的B．匀速圆周运动中，在相等的时间内，动量的改变量大小相等C．平抛运动、竖直上抛运动，在相等的时间内，动量的改变量相等D．只要质点的速度不变，则它的动量就一定不变参考答案：BCD3.如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端与小灯泡连接，匀强磁场垂直于导轨所在平面，则垂直导轨的导体棒ab在下滑过程中（导体棒电阻为R，导轨和导线电阻不计）

A.受到的安培力方向沿斜面向上

B.受到的安培力大小保持恒定

C.导体棒的机械能一直减小

D.克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能参考答案：AC4.（多选）如图，虚线MN上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场B1，带电粒子从边界MN上的A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场，经磁场偏转后从边界MN上的B点射出。若在粒子经过的区域PQ上方再叠加方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，让该粒子仍以速度v0从A处沿原方向射入磁场，经磁场偏转后从边界MN上的B’点射出（图中未标出），不计粒子的重力。下列关于粒子的说法正确的是

A.B’点在B点的左侧

B．从B’点射出的速度大于从B点射出的速度C．从B’点射出的速度方向平行于从B点射出的速度方向D．从A到B’的时间小于从A到B的时间参考答案：ACD5.做匀加速直线运动的质点，在第4s末的速度为8m/s.下面判断正确的是

A.质点在第8s末的速度一定是16m/s

B.质点在前8s内的位移一定是64m

C.质点的加速度一定是2m／s

D.质点在前8s内的平均速度一定大于8m/s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.(4分)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器。把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动。他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为

Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=

cm。

参考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）7.有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题：黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为_________。1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为_________，并成功解释了__________________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的__________________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖。参考答案：能量子；；光电效应；光电效应方程（或）8.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮，木板上有一滑块，其一端与

电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如下图所示。根据图中数据计算的加速度a=

（保留三位有效数字）。（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有

。（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t

（3）滑块与木板间的动摩擦因数

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：9.汽车的速度计显示的是

的大小。（填“瞬时速度”或“平均速度”）参考答案：瞬时速度10.如图，一棵树上与A等高处有两个质量均为0.2kg的苹果，其中一个落入B处的篮子里，若以沟底D处为零势能参考面，则此时该苹果的重力势能为8.8J；另一个落到沟底的D处，若以C处为零势能参考面，则此时该苹果的重力势能为﹣6J．参考答案：考点：动能和势能的相互转化；重力势能．分析：已知零势能面，则由EP=mgh可求得重力势能．解答：解：以D点为零势能面，则B点的重力势能为：EP=mgh=0.2×10×（3+1.4）=8.8J；C处为零势能参考面，D点重力势能为：Ep=mgh=0.2×10×（﹣3）=﹣6J故答案为：8.8，﹣6J点评：本题主要考查了重力势能的表达式的直接应用，注意零势能面的选取，难度不大，属于基础题．11.(4分)如图所示，质量为8kg的物体，以100J的初动能从斜面底端的A点沿斜面向上作匀减速直线运动，在上升过程中经过B点时，动能减少了80J，机械能减少了32J，已知A、B间的距离s=2m，则物体受到的滑动摩擦力大小为

N，沿斜面向上运动的总时间为

s。

参考答案：答案：16，112.一个晴朗的天气，小明觉得湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景很美，于是画了一幅鱼儿戏水的图画（如图所示）。但旁边的同学认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识正确画出草图，并指出这样画的物理依据。①（2分）请在答题纸上画上你认为正确的草图②（3分）依据

③（2分）如果认为小气泡在水中缓慢上升，则小气泡中的气体对外做的功

（填“大于”、“等于或“小于”）气体吸收的热量。参考答案：①②因上层水温较高和压强较小，故小气泡在上升过程中气泡内压强减小，温度升高，体积增大。③“小于”13.如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道均光滑；轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上A点由静止释放一质量为m的带正电小球，已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4倍．为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，小球在轨道内的最小速率是；释放点距圆轨道最低点B的距离是．参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；向心力．分析：1、带电小球受到重力和电场力作用，重力和电场力都是恒力，故重力和电场力的合力也是恒力，所以在轨道上上升的运动过程中，动能减小，因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故合力恰好提供向心力时是小球做圆周运动的临界状态，此时小球的速度最小，此时的“最高点”是等效最高点，不是相对于AB轨道的最高点．2、A到B的过程运用动能定理，此过程只有电场力作用Eqs=m，化简可得A到B的距离s．解答：解：带电小球运动到图中最高点时，重力、电场力的合力提供向心力时，速度最小，因为Eq=根据勾股定理合力为：=因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故最高点合力提供向心力，即解得：（3）从B点到最高点，由动能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

从A到B，由动能定理得：Eqs=

代入数据解得：s=R

故答案为：，点评：题要注意速度最小的位置的最高点不是相对于地面的最高点，而是合力指向圆心，恰好提供向心力的位置，这是解题的关键．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示是一种研究劈的作用的装置，托盘A固定在细杆上，细杆放在固定的圆孔中，下端有滚轮，细杆只能在竖直方向上移动，在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮，轻质劈放在两滚轮之间，劈背的宽度为a，侧面的长度为l，劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂总质量为m的钩码，调整托盘上所放砝码的质量M，可以使劈在任何位置时都不发生移动．忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力，若a＝l，试求M是m的多少倍？参考答案：1.5m15.有一节干电池，电动势大约为1.5V，内电阻约为1.0Ω。为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻，根据提供的以下器材完成相关实验：A.电压表V(5V，5kΩ)

B.电流表G(量程2.0mA，内阻Rg=10Ω)C.电流表A(量程0.6A，内阻约为0.5Ω)

D.滑动变阻器R1(0～100Ω，0.5A)E.滑动变阻器R2(0～10Ω，1A) F.电阻箱R3（0~999.9Ω）G.开关S和导线若干（1）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，电阻箱的阻值应调为

Ω。请在虚线框内画出实验原理图(标注所选择的器材符号)。（2）下表是根据实验设计的原理图测得的数据，为了采用图象法分析和处理数据，请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度，作出相应的图线。序号123456电流表G(I1/mA)1.371.351.261.241.181.11电流表A(I2/A)0.120.160.210.280.360.43（3）根据图线求出电源的电动势E=

V(保留三位有效数字)，电源的内阻r=

Ω(保留两位有效数字)。参考答案：（1）990.0

（2）作图

（3）(1.45~1.49)

(0.84~0.90)

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，cd、fe是与水平面成θ角的光滑平行金属导轨，导轨间的宽度为D，电阻不计．质量为m、电阻为r的金属棒ab平行于cf且与cf相距为L，棒ab与导轨接触良好。在导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化关系为B=kt(k为定值且大于零)．在cf之间连接一额定电压为U、额定功率为P的灯泡．当棒ab保持静止不动时，灯泡恰好正常发光。（1）求棒曲静止不动时，k值的大小；（2）为了保持棒曲静止，现给其施加了一个平行导轨的力求这个力的表达式，并分析这个力的方向。参考答案：解析：17.如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图．他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连．摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直．摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积S=2m2，转动角速度ω=10rad/s，用电表测得电路中电流I=40μA，电路总电阻R=10Ω，取=2.25．（1）求该处地磁场的磁感应强度B；（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电量q；（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q．参考答案：解：（1）铜芯线中产生的是正弦交流电，则：Im=I

①由欧姆定律得：Em=ImR

②又Em=BωS

③①②③联立解得：B=2×10﹣5T；（2）在铜芯线与地面平行开始至铜芯线转动四分之一周的过程中根据法拉第电磁感应定律得：④E=R

⑤q=t

⑥④⑤⑥联立解得：q=4×10﹣6C

⑦（3）铜芯线转动一周，电路中产生的焦耳热QQ=I2RT=．答：1）求该处地磁场的磁感应强度B为2×10﹣5T；（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电量q为4×10﹣6；（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q为7.2×10﹣9J．【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；焦耳定律．【分析】（1）根据欧姆定律可求摇绳发电的电动势有效值，再根据有效值可求峰值，再根据Em=nBsω即可求B；（2）根据求解；（3）根据焦耳定律列式求解．18.（计算）（2014秋?成都期末）如图所示，用两细绳系着一质量为m的物体，1、2两细绳与水平车顶的夹角分别为30°和60°．已知重力加速度为g，不计空气阻力．（1）若小车向右作匀速直线运动，求两绳中拉力的大小；（2）若让小车向右以2g的加速度做匀加速直线运动，当物体与车