山东省青岛市莱西实验中学2021年高三物理期末试题含解析

山东省青岛市莱西实验中学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.（13分）如图所示，长木板固定在水平实验台上，在水平实验台右端地面上竖直放有一光滑的被截去八分之三(即圆心角为135°)的圆轨道；放置在长木板A处的小球(视为质点)在水平恒力F的作用下向右运动，运动到长木板边缘B处撤去水平恒力F，小球水平抛出后恰好落在圆轨道C处，速度方向沿C处的切线方向，且刚好能到达圆轨道的最高点D处．已知小球的质量为m，小球与水平长木板间的动摩擦因数为μ，长木板AB长为L，B、C两点间的竖直高度为h，求：(1)B、C两点间的水平距离x(2)水平恒力F的大小(3)圆轨道的半径R参考答案：(1)小球落在C处时，有

由几何知识有

小球从B运动到C的时间

所以有：

2.两电阻R1、R2的电流I随电压U变化的关系图线如图7所示，其中R1的图线与纵轴的夹角和R2的图线与横轴的夹角都是θ＝30°.若将R1、R2串联起来接入电路中，则通电后R1、R2消耗的电功率之比P1∶P2等于()A．1∶

B．3∶

C．1∶3

D．3∶1参考答案：C3.如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场。一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线。关于带电小球的运动，下列说法中正确的是

（

）

A．OAB轨迹为半圆

B．小球运动至最低点A时速度最大，且沿水平方向

C．小球在整个运动过程中机械能守恒

D．小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等参考答案：BC4.如图6所示，在长方形abcd区域内有正交的电磁场，ab＝＝L，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从c点射出；若撤去电场，则粒子将(重力不计)()

图6A．从b点射出B．从b、P间某点射出C．从a点射出D．从a、b间某点射出参考答案：C5.A、B、C、D四个同学用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3、、P4是实验插针的结果．(1)在这四个图中肯定把针插错了的同学是_____；(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的同学是_____．参考答案：（1）

A

（2）

D

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（3分）一定质量的理想气体从状态(p1、V1)开始做等温膨胀，状态变化如图中实线所示。若该部分气体从状态(p1、V1)开始做绝热膨胀至体积V2，则对应的状态变化图线可能是图中虚线（选填图中虚线代号）。

参考答案：d7.如图所示，小车的顶棚上用绳线吊一小球，质量为m，车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面匀加速向右运动时，小球悬线偏离竖直方向30°，木块和车厢保持相对静止，则小车运动的加速度为------____________，小球对悬线的拉力为_____________，木块受到的摩擦力为______________。参考答案：答案：，，8.如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为

W；表格中X值为

。参考答案：．20；0.729.用光照射某金属，使它发生光电效应现象，若增加该入射光的强度，则单位时间内从铝板表面逸出的光电子数_________，从表面逸出的光电子的最大动量大小__________（填“增加”“减小”或“不变”）参考答案：增加

不变

10.如图，活塞将一定质量的理想气体封闭于导热汽缸中，活塞可沿气缸内壁无摩擦滑动。通过加热使气体温度从T1升高到T2，此过程中气体吸热12J，气体膨胀对外做功8J，则气体的内能增加了

J；若将活塞固定，仍使气体温度从T1升高到T2，则气体吸收的热量为

J．参考答案：11.(8分）（1）如图在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V0水平抛出一小球，落在斜面上的某一点B处，设空气阻力不计，求（1）小球从A运动到B处所需的时间_________；（2）从抛出开始计时到小球离斜面的距离最大经过的时间是_________？参考答案：12.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：.F1保持不变，F2逐渐增大13.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）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.)某同学用如图所示的电路测量一个约为200的电阻R0的阻值．实验室备有电源(电动势为6．0V)，电流表A(量程50mA)．

另有电压表V1(量程5V)和电压表V2(量程15V)，滑动变阻器R1(阻值0~10)和滑动变阻器R2(阻值0~1k)，供选择使用．(1)电压表应选择

☆

(填“V1”或“V2”)，滑动变阻器应选择

☆

(填“R1”或“R2”)．(2)闭合电键，电流表无示数，电压表有示数．经检查发现，有一个接线柱没接入电路中，则这个接线柱是

☆

．A．滑动变阻器左侧电阻丝接线柱

B．电流表正接线柱C．电压表正接线柱

D．电键右侧接线柱参考答案：15.某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图(a)和如图(b)所示，长度为________cm，直径为________mm。②按如图(c)连接电路后，实验操作如下：(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；(b)将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；③由此可知，圆柱体的电阻为________Ω。参考答案：(1)①5.01,5.310－5.320②(a)大(b)大③1280四、计算题：本题共3小题，共计47分16.利用弹簧弹射和皮带传动装置可以将工件运送至高处。如图所示，已知传送轨道平面与水平方向成37°角，倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接，弹簧下端固定在斜面底端，工件与皮带间的动摩擦因数μ=0．25。皮带传动装置顺时针匀速转动的速度v=4m/s，两轮轴心相距L=5m，B、C分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑。现将质量m=lkg的工件放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到皮带上的B点时速度v0=8m/s，AB间的距离s=lm。工件可视为质点，g取l0m／s2。

（sin37°=0．6，cos37°=0．8）求：（1）弹簧的最大弹性势能（2）工件沿传送带上滑的时间（3）若传送装置顺时针匀速转动的速度v可在v>4m/s的范围内调节，试推导工件滑动到C点时的速度vc随速度v变化的关系式参考答案：见解析17.如图所示中，一根垂直纸面放置的通电直导线，电流垂直纸内向里，电流强度为I，其质量为m，长为L，当加上一个匀强磁场时，导体仍能够静止在倾角为θ的光滑斜面，问：（1）最小应加一个多大的磁场?方向如何?(2)调节磁感应强度的大小和方向，使导体所受磁场力的大小为mg，且导体保持静止状态，那么斜面所受的压力是多大?参考答案：18.如图所示，倾角为θ的无限长斜面上PQ部分粗糙，且长为3L，其余部分都光滑．质量均为m的四个小物块（可视为质点）置于斜面，每相邻两物块间有一长为L且平行于斜面的轻杆，每根杆的上端与物块粘连而下端与物块不粘连，各物块与斜面PQ段的动摩擦因数均为2tanθ．A、B、C、D同时释放时A恰在P点，且各物块有相同的沿斜面向下的初速度，最终四个物块均能通过Q点．重力加速度为g．求：（1）A在PQ段运动刚达到最大速度时的位置；（2）物块C刚过P点时，杆对物块D的弹力；（3）要使四个物块均能通过Q点最初释放各物块时的初速度应该满足的条件．参考答案：解：（1）由整体法，将四物块及杆看成整体，当它们下滑到下滑力等于摩擦力时运动速度达最大值，有：μ?nmgcosθ=4mgsinθ…①得到：n=2…②即滑块B刚过P点，此时A离P点的距离为L…③（2）对四物块及杆整体用牛顿第二定律得：

μ?3mgcosθ﹣4mgsinθ=4ma…④得到a=gsinθ，方向沿斜面向上…⑤对物块D用牛顿第二定律得：F﹣mgsinθ=ma…⑥解得F=mgsinθ，方向沿斜面向上…⑦（3）要使四个物块都能滑出Q处，物块D过Q点时它的速度应大于零．物块A离开Q点时，物块发生分离．设物块D刚过P点时的速度为v对物块D从P到Q的过程用动能定理得mgsinθ×3L﹣μmgcosθ×3L=0﹣mv2…⑧解得：v=…⑨设开始下滑时的初速度为v0，对整体进入PQ段过程用动能定理：4mgsinθ×3L﹣μmgcosθ（3L+2L+L）=×4mv2﹣×4mv02…⑩解得：v0=v=…（11）即释放时，初速度应大于…（12）答：（1）A在PQ段运动刚达到最大速度时的位置离P点的距离为L；（2）物块C刚过P点时，杆对物块D的弹力是mgsinθ，方向沿斜面向上；（3）要使四个物块均能通过Q点最初释放各物块时的初