安徽省宣城市太元中学2021年高三物理期末试卷含解析

安徽省宣城市太元中学2021年高三物理期末试卷含解析一、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.如图4所示，三个完全相同的木块放在同一水平面上，木块和水平面的动摩擦因数相同。分别给它们施加一个大小为F的推力，其中给第一、三两木块的推力与水平方向的夹角相等，这时三个木块都保持静止。比较它们和水平面间的弹力大小N1、N2、N3和摩擦力大小f1、f2、f3，下列说法中正确的是 A．N1＞N2＞N3，f1＞f2＞f3 B．N1＞N2＞N3，f1＝f3＜f2 C．N1＝N2＝N3，f1＝f2＝f3 D．N1＞N2＞N3，f1＝f2＝f3参考答案：B由于三个木块都保持静止，受到的摩擦力为静摩擦力，由物体受力平衡可知N1＞N2＞N3，f1＝f3＜f2。选B。2.几位同学为了探究电梯起动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中。一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层。并用照相机进行了相关记录，如图所示。他们根据记录，进行了以下推断分析，其中正确的是(

)A．根据图2和图3可估测出电梯向上起动时的加速度B．根据图1和图2可估测出电梯向上制动时的加速度C．根据图1和图5可估测出电梯向下制动时的加速度D．根据图4和图5可估测出电梯向下起动时的加速度参考答案：C3.（单选）物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强，其定义式为，它的单位是帕斯卡（Pa），是一个导出单位。在国际单位制中，力学的基本单位有：千克（kg）、米（m）、秒（s），用上述单位表示压强的单位应为A．kg·m·s2 B．kg/(m·s2) C．kg·m2·s2 D．kg/(m2·s2)参考答案：Bkg/(m·s2)，B正确。4.有一两岸平直、流速恒定的河流．某人驾驶小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，船在静水中的速度大小相同，且小船在静水中速度与河水流速大小的比值为k，则去程与回程所用时间之比为（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】运动的合成和分解．【分析】根据船头指向始终与河岸垂直，结合运动学公式，可列出河宽与船速的关系式，当路线与河岸垂直时，可求出船过河的合速度，从而列出河宽与船速度的关系，进而即可求解．【解答】解：设河水的速度为vs；当船头指向始终与河岸垂直，则有：t去=；当回程时行驶路线与河岸垂直，则有：t回=；而回头时的船的合速度为：v合=；由于小船在静水中速度与河水流速大小的比值为k，所以去程与回程所用时间的比值为=，故A正确，BCD错误；故选：A．5.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是

（

）

A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁爱量均为零

B．线圈先后两次转速之比为3：2

C．交流电a的瞬时值为

D．交流电b的最大值为参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为火警报警装置的部分电路，其中ε为电源，r为电源内阻，R2是半导体热敏电阻传感器，它的电阻阻值随温度升高而减小，R1、R3是定值电阻．a、b两端接报警器．当传感器R2所在处出现火险险情时，与险情出现前相比，a、b两端电压U变小，电流表中的电流I变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；常见传感器的工作原理．专题：恒定电流专题．分析：由题知，当传感器R2所在处出现火情时，R2减小，分析外电路总电阻如何变化，根据欧姆定律分析干路电流的变化情况和路端电压U的变化情况，根据R2、R3并联电压的变化情况，分析通过R3电流的变化情况，即可知电流表示数变化情况．解答：解：由题知，当传感器R2所在处出现火情时，R2减小，R2、R3并联电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压减小，即a、b两端电压U变小；R2、R3并联电压U并=E﹣I（R1+r），I增大，E、R1、r均不变，则U并减小，通过R3电流减小，由于干路电流增大，则知电流表示数I变大．故答案为：变小，变大点评：本题是信息题，首先要抓住传感器R2电阻与温度的关系，其次按“部分→整体→部分”的顺序进行分析．7.如图，水平地面上有一坑，其竖直截面为半圆，abab为沿水平方向的直径．若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点．已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，则圆的半径为

．参考答案：【考点】平抛运动．【分析】平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，竖直方向上的位移已经知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知识来求，然后才能求圆的半径．【解答】解：如图所示h=R则Od==R小球做平抛运动的水平位移为：x=R+R竖直位移为：y=h=R根据平抛运动的规律得：y=gt2x=v0t联立解得：R=故答案为：．8.如图所示，用皮带传动的两轮M、N半径分别是R、2R,A为M边缘一点,B距N轮的圆心距离为R,则A、B两点角速度之比为：__________；线速度之比为：_________；向心加速度之比为：_________。参考答案：9.小球A以初速度v-0做竖直上抛运动,上升的最大高度为H。小球B以初速度v-0沿着足够长的光滑斜面上滑；小球C以初速度v-0沿着光滑的圆轨道（O为圆轨道的圆心，圆轨道的半径为R，且R<H）从最低点上滑，如图所示。则B、C两球上升的最大高度与H的关系为__________。

参考答案：10.图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。

参考答案：0.3

0.6 11.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度

▲

（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量

▲

它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：升高（2分），等于12.如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v＝________________；这列波的频率可能值f＝________________。参考答案：向右0.25m/s，向左0.35m/s；向右6.25Hz，向左8.75Hz。

13.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：、30三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，每两个计数点之间有四点未画出，另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图2所示．经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm．（1）根据以上数据，计算重物由O点运动到B点，重力势能减少了8.43J，动能增加了8.00J（最后结果要求保留三位有效数字）．（2）假设物体下落做匀加速运动，则物体在下落过程中的实际加速度为9.00m/s2．参考答案：（1）8.43，8.00（2）9.00．：解：（1）重力势能减小量为：△Ep=mgh=1.0×9.8×0.8600J=8.43J．在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：vB===4.00m/s则动能增加量为：△EK=mvB2=×1×4.002=8.00J（2）根据△x=aT2得：a==9.00m/s2．故答案为：（1）8.43，8.00（2）9.00．15.在“用油膜法测量分子直径”的实验中，将浓度为的一滴油酸溶液，轻轻滴入水盆中，稳定后形成了一层单分子油膜．测得一滴油酸溶液的体积为V0，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径约为

____

；如果把油酸分子看成是球形的（球的体积公式为，d为球直径），计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为___________。参考答案：，

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6m／s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg的物块C静止在前方，如图所示.B与C碰撞后二者立刻会粘在一起运动.求在以后的运动中：(1)B与C碰撞后二者刚粘在一起运动时BC的速度

(2)系统中弹性势能的最大值是多少?(3)A物块的速度有可能向左吗?试用能量的观点证明之。参考答案：

解析：

(1)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为，则

mBv=(mB+mC)

(2分)

==2m/s(2分)

(2)ABC速度相同时弹簧的弹性势能最大(1分)，设为Ep，

A、B、C三者组成的系统动量守恒，

(2分)

解得(2分)

根据能量守恒Ep=(mB+m-C)+mAv2-(mA+mB+mC)

=×(2+4)×22+×2×62-×(2+2+4)×32=12J(3分)

(3)A不可能向左运动(1分)

取向右为正，由系统动量守恒，

若A向左，＜0，即得＞4m/s(1分)

则

A、B、C动能之和(1分)

而系统的总机械能E=Ep+(mA+mB+mC)=12+36=48J(1分)

根据能量守恒定律，＞E是不可能的(1分)17.如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r=1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求：（1）CD运动的最大速度；（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率．参考答案：解：（1）设CD棒运动速度为v，则：导体棒产生的感应电动势为：E=Bdv

①据全电路欧姆定律有：I=

②则安培力为：F0=BdI

③据题意分析，当v最大时，有：F﹣F0﹣f=0

④联立①②③④得：vm==8m/s

⑤故CD运动的最大速度为8m/s．（2）CD速度最大时同理有：Em=Bdvm

⑥Im=

⑦P=I2R

⑧联立⑤⑥⑦带入数据得：P=3W．故当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率为P=3W．18.（16分）某电子天平原理如题8图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应。一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线