浙江省宁波市第十八高中2021年高三物理期末试题含解析

浙江省宁波市第十八高中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.（单选）试判断下列几个速度中哪个是平均速度（）A．子弹出枪口的速度800m/sB．小球第3s末的速度6m/sC．汽车从甲站行驶到乙站的速度40km/hD．汽车通过站牌时的速度72km/h参考答案：考点：平均速度．专题：直线运动规律专题．分析：瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度，平均速度表示某一段时间或某一段位移内的速度．解答：解：A、子弹出枪口的速度是研究的某一位置的速度，是瞬时速度．故A错误．

B、第3s末是一时刻，该时刻的速度表示瞬时速度．故B错误．

C、汽车从甲站行驶到乙站的速度表示一段位移内的速度，为平均速度．故C正确．

D、汽车通过站牌时的速度，是对应一个位置的速度，是瞬时速度．故D错误．故选：C．点评：解决本题的关键会区分平均速度和瞬时速度，瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度，平均速度表示某一段时间或某一段位移内的速度．2.（单选）如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ．若此人所受重力为G,则椅子各个部分对他作用力的合力大小为A．G

B．GsinθC．Gcosθ

D．Gtanθ参考答案：A3.（单选）一个挡板竖直固定于光滑水平地面上，截面为圆的柱状物体甲放在水平面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图7所示．现在对甲施加一个水平向左的力F，使甲沿地面极其缓慢地移动，．设乙对挡板的压力为F1，甲对地面的压力为F2，在此过程中()直至甲与挡板接触为止A.F1缓慢减小，F2不变

B.F1缓慢增大，F2不变C.F1缓慢增大，F2缓慢增大

D.F1缓慢减小，F2缓慢增大参考答案：C4.如图所示，用两个弹簧秤同时作用在水平橡皮筋上，使之沿水平方向伸长一定的长度，弹簧秤的读数分别为F1和F2；改用一个弹簧秤拉橡皮筋，使橡皮筋仍沿水平方向伸长相同的长度，弹簧秤的读数为F，这一实验直接说明

A．弹簧秤的弹力大小跟形变大小成正比B．橡皮筋的弹力大小跟形变大小成正比C．F1和F2共同作用效果与F的作用效果是相同的D．F1和F2对橡皮筋产生的效果可用F来替代参考答案：CD5.地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径（约为6400km）。地面上有一辆汽车在行驶，已知汽车的速度越大，地面对它的支持力就越小。当汽车的速度达到下列哪个值时，地面对车的支持力恰好为零A．0.5km/s B．7.9km/s C．11.2km/s D．16.7km/s参考答案：B当地面对车的支持力为零时，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律得，mg=m，解得v=≈7.9km/s．故B正确，A、C、D错误．故选B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，下图是打出纸带的一段。①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=____________。②为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式是为f=_______________。参考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之间都正确） ②小车质量m；斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。（2分）7.位移是描述物体

变化的物理量，加速度是描述物体

快慢的物理量．参考答案：位置；速度变化【考点】加速度；位移与路程．【分析】位移的物理意义是描述物体位置变化的物理量，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，都是矢量．【解答】解：位移是描述物体位置变化的物理量，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量．故答案为：位置；速度变化8.如图所示，PQ是固定的水平导轨，两端有定滑轮，物体A和B用细绳相连处于静止状态时，α=37°，β=53°。若B重5N，则A所受的摩擦力大小为_______N，方向为____________。参考答案：1，水平向左。解:对物体B受力分析,受到重力,两根细线的拉力和,如图所示,有:

再对A物体受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根据平衡条件,有:,静摩擦力方向水平向左.故答案为:,水平向左.9.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s内F的变化和木箱速度的变化如图中（a）、（b）所示，则木箱的质量为_______________kg，木箱与地面间的动摩擦因数为_______________.（g=10m/s2）参考答案：25；0.2由v-t图可知3-5s，物块做匀速运动，有Ff=F=50N．

在0-3s内物块做匀加速运动，加速度a=3m/s2，由牛顿第二定律得ma=F-Ff，

将F=125N、Ff=50N及a代入解得m=25kg．

由动摩擦力公式得

μ==0.2．故答案为：25；0.2。10.目前核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的．请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：

．已知、、和中子的质量分别为、、和，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为

；参考答案：（2分）

11.如图为“电流天平”，可用于测定磁感应强

度。在天平的右端挂有一矩形线圈，设其匝数n=5匝，底‘

边cd长L=20cm，放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中，

且线圈平面与磁场垂直。当线圈中通入如图方向的电流

I=100mA时：调节砝码使天平平衡。若保持电流大小不变；

使电流方向反向，则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码，

才能使天平再次平衡。则cd边所受的安培力大小为______N，

磁场的磁感应强度B

的大小为__________T。参考答案：12.（填空）一列简谐横波沿工轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示．该列波的波速是m/s；质点a平衡位置的坐标xa=2.5m．再经s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．参考答案：2，0.25s．考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象．.分析： 由图读出波长λ，由波速公式v=求波速．根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．运用波形的平移法研究质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间．解答： 解：由图读出波长λ=4m，则波速根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间t==s=0.25s．故答案为：2，0.25s．点评： 本题采用波形的平移法求质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间，这是常用的方法．13.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为测量阻值约15Q电阻的准确值，实验室现提供以下器材

A．待测电阻RX

B．电流表A1(0～10mA，内阻约2)

C

电流表A2(0～0．6A，内阻约0．05)

D．电压表V1(0～100mv，内阻约15K)

E．屯压表V2(0～5V，内阻约15K)

F．定值电阻R定(约20)

G．滑动变阻器(0～5，2A)

H．蓄电池(6V，0.5Q)

I．单刀开关两只，导线若干

实验过程中，要求测量时只能测两组数据(U1、I1和U2

I2，且无系统误差．(1)在方框图中画出测量电路图，并将所选器材用题给符号标在图中；(2)R的表达式为：RX=：

(用U1，I1和U2I2（表示）(3)在实物图上用实线代表导线，连接成实验电路．

参考答案：

答案：(由于实验操作顺序原因写成也可)（3分）

15.（1）测某金属丝的电阻率，为了精确的测出金属丝的电阻，需用欧姆表对金属丝的电阻粗测，下图是分别用欧姆档的“×1档”（图a）和“×10档”（图b）测量时表针所指的位置，则测该段金属丝应选择_______档（填“×1”或“×10”），该段金属丝的阻值约为_______。

（2）所测金属丝的直径d如图c所示，d=_________mm；接入电路金属丝的长度L如图d（金属丝的左端从零刻度线对齐）所示，L=________cm。

（3）为了更精确的测量该段金属丝的电阻，实验室提供了如下实验器材：A．电源电动势E（3V，内阻约1）

B．电流表A1（0~0.6A，内阻r1约5）

C．电流表A2（0~10mA，内阻r2=10）

D．电压表V（0~15V，内阻约3k）

E．定值电阻R0=250

F．滑动变阻器R1（0~5，额定电流1A）

G．滑动变阻器R2（0~150，额定电流0.3A）

H．开关，导线若干

（4）请根据你选择的实验器材在下面的虚线框内画出实验电路图并标明所选器材的字母代号。

（5）若所选电表A1、A2的读数分别用I1、I2表示，根据你上面所设计的实验电路，所测金属丝的电阻的表达式为R=________，若所测电阻值为R，所测金属丝电阻率的表达式为_______（用R、L、d表示）。参考答案：（1）×1；7.0

(2)1.700—1.704；99.00—99.05（每空1分）(4)如图（3分，代号1分）(5)；（1分）（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积S=1.0×l0﹣3m2、质量m=2kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与气缸底部之间的距离l=36cm，在活塞的右侧距离其d=14cm处有一对与气缸固定连接的卡环．气体的温度t=27℃，外界大气压强p0=l.0×105Pa．现将气缸开口向上竖直放置（g取10m/s2）（1）求此时活塞与气缸底部之间的距离h；（2）如果将缸内气体加热到600K，求此时气体的压强p．参考答案：考点： 理想气体的状态方程．专题： 理想气体状态方程专题．分析： 气缸水平放置时，封闭气体的压强等于大气压强，当气缸竖直放置时，封闭气体的压强等于大气压强加活塞重力产生的压强，由于两种情况下气体的温度保持不变，根据等温变化求出此时气体的体积，根据气体的体积可以求出活塞与气缸底部之间的距离；气缸竖直放置后，加温到600K时，如果活塞不能到达卡环，则气体压强仍为大气压强加活塞重力产生的压强，若活塞能到达卡环，则根据到达卡环后气体做等容变化，根据理想气体状态方程可以求出此时封闭气体的压强．解答： 解：（1）气缸水平放置时：封闭气体的压强p1=p0=l.0×105Pa，温度T1=300K，体积V1=lS气缸竖直放置时：封闭气体的压强p2=p0+mg/S=l.2×105Pa，温度T2=T1=300K，体积V2=hs

由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，，；（2）温度升高，活塞刚达到卡环，气体做等压变化，此时：p3=p2V2=hs，V3=（l+d）s，T2=300K，代入数据解得：T3=500K，气缸内气体温度继续升高，气体做等容变化：p3=l.2×105Pa，T3=500KT4=600K，由查理定律得：，解得：p=1.44×105Pa；答：（1）求此时活塞与气缸底部之间的距离h为0.3m；（2）如果将缸内气体加热到600K，求此时气体的压强p为1.44×105Pa．点评： 正确使用气体状态方程，并根据题目给出的条件求出气体状态参量，根据状态方程求解即可．注意要判断第三种情况下气体是否可以到达卡环．17.如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L＝1m，导轨平面与水平面成＝30°角，上端连接的电阻．质量为m＝0.2kg、阻值的金属棒ab放在两导轨上，与导轨垂直并接触良好，距离导轨最上端d＝4m，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上．⑴若磁感应强度B=0.5T，将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压；⑵若磁感应强度的大小与时间成正比，在外力作用下ab棒保持静止，当t＝2s时外力恰好为零.求ab棒的热功率；⑶若磁感应强度随时间变化的规律是，在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止，求此外力F的大小范围.

参考答案：

解：（1）金属棒匀速下滑时，

(2分)

(1分)

(1分)解得:

(1分)（2）回路中的电动势

(1分)回路中的电流

(1分)当外力为零时，

(1分)ab上消耗的功率

(1分)解得:

(1分)(3)回路中的电动势

(1分)

回路中的电流

（1分）

(1分)解得：

(1分)安培力的最大值

(1分)

外力的大小范围：

(1分)

18.真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置。图1是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计，ab和cd是两根与导轨垂直，长度均为l，电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l，列车的总质量为m。列车启动前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图1所示，为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭。（1）要使列车向右运行，启动时图1中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由；（2）求刚接通电源时列车加速度a的大小；（3）列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l。若某时刻列车的速度为，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？参考答案：（1）M接电源正极，理由见解析（2）（3）若恰好为整数，设其为n，则需设置n块有界磁场，若不是整数，设的整数部分为N，则