2021年安徽省阜阳市颖上第二中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年安徽省阜阳市颖上第二中学高三物理上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.（多选题）如图所示，平行金属板M、N之间有竖直向下的匀强电场，虚线下方有垂直纸面的匀强磁场，质子和α粒子分别从上板中心S点由静止开始运动，经电场加速后从0点垂直磁场边界进入匀强磁场，最后从a、b两点射出磁场（不计重力），下列说法正确的是（）A．磁场方向垂直纸面向外B．从a点离开的是α粒子C．从b点离开的粒子在磁场中运动的速率较大D．粒子从S出发到离开磁场，由b点离开的粒子所用时间较长参考答案：AD【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】本题考查的是带电粒子先在匀强电场中加速，后在匀强磁场中做匀速圆周运动问题，由动能定理求出从电场离开的速度，由洛仑兹力提供向心力求出半径，从而就能判断出半径与比荷的关系，由运动学公式求出时间，从而也能知道粒子在两种场中运动总时间的长短．【解答】解：A、由左手定则，可以判定磁场方向是垂直于纸面向外，所以选项A正确．B、设加速电压为U，在加速电场中：Uq=，在偏转磁场中：，联立可得：，由于α粒子是质子的4倍，而电量是质子的2倍，所以α粒子做匀速圆周运动的半径大，从b点离开，则选项B错误．C、由上述结论可得经过加速电场后速度为，由于α粒子的比荷小于质子的比荷，所以从b点离开的α粒子速度小，选项C错误．D、从S出发到离开磁场的时间t=t电+t磁=，显然比荷越小，时间越大，即从b点离开的α粒子所用时间较长，所以选项D正确．故选：AD2.某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则

A．在0—x1之间一定不存在电场

B．在0—x1之间存在着沿x方向的匀强电场

C．在x1—x2之间存在着沿x方向的非匀强电场

D．在x1—x2之间存在着沿x方向的匀强电场参考答案：D3.如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动．圆环半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时()A．小球对圆环的压力大小等于mgB．小球受到的向心力等于0C．小球的线速度大小等于D．小球的向心加速度大小等于g参考答案：C4.（单选）如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块A.最大速度相同

B.最大加速度相同C.上升的最大高度不同

D.重力做功不同参考答案：C解：A、物块受力平衡时具有最大速度，即：mgsinθ=k△x

则质量大的物块具有最大速度时弹簧的压缩量比较大，上升的高度比较低，即位移小，

而运动过程中质量大的物块平均加速度较小，

v2-02=2ax

加速度小的位移小，则最大速度v较小，故A错误；

B、开始时物块具有最大加速度，开始弹簧形变量相同，则弹力相同，根据牛顿第二定律：可见质量大的最大加速度较小，故B错误；

CD、由题意使两弹簧具有相同的压缩量，则储存的弹性势能相等，

物块上升到最大高度时，弹性势能完全转化为重力势能，则物块最终的重力势能mgh相等，所以重力的功相同，故C正确D错误．

故选：C．5.（单选）汽车静止时，车内的人从矩形车窗ABCD看到窗外雨滴的运动方向如①所示。在汽车从静止开始匀加速启动阶段的tl、t2两个时刻，看到雨滴的运动方向分别如②、③所示。E是AB的中点。则A．t2=2t1

B．t2=C．t2=

D．t2=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.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右，7.雨后彩虹是太阳光经过天空中小水珠折射后形成的,太阳光经过小水珠折射后某色光的光路如图所示,虚线是入射光线和出射光线延长线,α是两虚线夹角.由于太阳光是复色光,而水对不同色光折射率不同,光频率越高,折射率越大.则色光在水珠中的传播速度最大;红光和紫光经过小水珠折射后,α红_________α紫(选填“>”、“=”或“<”).参考答案：8.如右图所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G。长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，DABC＝37°，DACB＝90°，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：B＝kt，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I＝

，当t=

时金属线AC中拉力恰为零。（已知，）参考答案：；

9.实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图9所示．供选择的仪器如下：①待测电流表G1(0～5mA，内阻约300Ω)，②电流表G2(0～10mA，内阻约100Ω)，③定值电阻R1(300Ω)，④定值电阻R2(10Ω)，⑤滑动变阻器R3(0～1000Ω)，⑥滑动变阻器R4(0～20Ω)，⑦干电池(1.5V)，⑧开关S及导线若干．图9(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图．(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路，________；②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；③________________________________________________________________________；图10④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图10所示．(4)根据I2I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式________．参考答案：(1)根据电路的原理图，定值电阻应适当大一些，滑动变阻器采用分压接法时，应选用阻值适当小一些的变阻器(2)连线时要注意电表的正负接线柱不能接反(3)略(4)根据串、并联电路规律可知：I2＝I1＋＝I1，所以k＝，所以r1＝(k－1)R1.答案(1)③⑥(2)如图(3)①将滑动触头移至最左端③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2(4)r1＝(k－1)R110.（多选）在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时

A．物块B的质量满足

B．物块A的加速度为

C．拉力做功的瞬时功率为

D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为参考答案：BD11.一个晴朗的天气，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”12.现测定长金属丝的电阻率。①某次用螺旋测微器测量金属丝直径结果如图所示，其读数是______。②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻，约为，画出实验电路图，并标明器材代号。电源

（电动势，内阻约为）电流表

（量程，内阻）电流表

（量程，内阻约为）滑动变阻器

（最大阻值，额定电流）开关及导线若干③某同学设计方案正确，测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式______。从设计原理看，其测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。参考答案：

(1).（均可）

(2).

(3).

相等【详解】根据螺旋测微器的读数法则可知读数为因该实验没有电压表，电流表A1的内阻已知，故用A1表当电压表使用，为了调节范围大，应用分压式滑动变阻器的接法，则点如图如图由电路图可知流过电流为，电阻两端的电压为，因此电阻该实验的电流为真实电流，电压也为真实电压，因此测得值和真实值相等

13.如图所示，为xOy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0=0时刻的波形图象，波速v=l.0m/s。此时x=0.15m的P点沿y轴负方向运动，则该波的传播方向是

(选填“x轴正向”或“x轴负向”)，P点经过

s时间加速度第一次达到最大。

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-3模块）（4分）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？参考答案：

答案:

气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；（2分）

a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。（2分）15.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一细绳跨过装在天花板上的滑轮，细绳的一端悬挂一质量为M的物体，另一端悬挂一载人的梯子，人的质量为m，系统处于平衡状态。不计摩擦及滑轮与细绳的质量，要使天花板受力为零，人应如何运动？

参考答案：解：要使天花板受力为零，须使细绳中的拉力为零，物体M应做自由落体运动，故梯子应以加速度g向上匀加速运动。人对梯子的作用力向上，人应向下加速运动。最初人梯系统处于平衡状态，即

2分设人与梯子之间的相互作用力为F，人向下的加速度为a。对梯子运用牛顿第二定律

2分对人运用牛顿第二定律

2分解得

2分故人应以的加速度向下加速运动，才能使天花板受力为零。1分17.如图所示,均可视为质点的三个物体、、穿在竖直固定的光滑绝缘细线上,与紧靠在一起,紧贴着绝缘地板,质量分别为,,,其中不带电,、的带电量分别为,,且电量都保持不变,开始时三个物体均静止。现给物体施加一个竖直向上的力,使它由静止开始向上作加速度的匀加速直线运动,经时间,变为恒力。已知,静电力恒量K=9×109Nm2/c2,求:(1)静止时与之间的距离;(2)时间的大小.参考答案：（1）1.0m（2）1s开始时AB处于平衡状态，设BC之间的距离为x1，则；代入数据可得：.

（2）经时间t，F变为恒力，A、B恰好分离，AB间无相互作用；设BC之间的距离为x2，则：，代入数据可得:因为，代入数据可得.【点睛】本题的解题关键是抓住AB刚分离时弹力为零，运用牛顿第二定律BC间的距离，要善于挖掘隐含的临界状态，把握临界条件进行分析．18.如图所示，坐