2021年山西省太原市钢铁集团有限公司第六中学高三物理期末试题含解析

2021年山西省太原市钢铁集团有限公司第六中学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.（多选）如图，两根电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置。导轨间存在一宽为3d的有界匀强磁场，方向与导轨平面垂直。两根完全相同的导体棒M、N，垂直于导轨放置在距磁场为d的同一位置处。先固定N棒，M棒在恒力F作用下由静止开始向右运动，且刚进入磁场时恰开始做匀速运动。M棒进入磁场时，N棒在相同的恒力F作用下由静止开始运动。则在棒M、N穿过磁场的过程中（A）M棒离开磁场时的速度是进入磁场时速度的倍（B）N棒离开磁场时的速度等于M棒离开磁场时的速度（C）M棒穿过磁场的过程中，M棒克服安培力做功为2Fd（D）N棒穿过磁场的过程中，N棒克服安培力做功大于2Fd参考答案：ACD2.如图所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在竖直面内做圆周运动，关于小球运动到P点时的加速度方向，下列图中可能的是（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】向心加速度；牛顿第二定律；向心力．【分析】小球在竖直平面内做圆周运动，运动到图示的P点时，速度大小和方向都在改变，即P点的加速度应可分解为沿PO方向的向心加速度和垂直于PO的切向加速度．【解答】解：小球在竖直面内做圆周运动，运动到图示的P点时，所受的合力可分解为向心力和切向方向的力，即P点的加速度应可分解为沿PO方向的向心加速度和垂直于PO的切向加速度，故D选项正确．故选D3.如图日光灯电路主要由镇流器、启动器和灯管组成。以下说法中不正确的是

（

）

A.灯管点亮发光后，启动器中两个触片是分离的

B.灯管点亮发光后，镇流器起降压限流作用使灯管在较低的电压下工作

C.镇流器为日光灯的点亮提供瞬时高电压

D.灯管点亮后，镇流器维持灯管两端有高于电源的电压，使灯管正常工作参考答案：D4.（单选）关于物理学的研究方法，以下说法不正确的是A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比D．“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法参考答案：C5.一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示(已知μ2>μ1),，下列说法正确的是（

）A．要顺利地卸干净全部沙子,应满足tanθ>μ2；B．要顺利地卸干净全部沙子,应满足sinθ>μ2；C．只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ1>μ2>tanθ；D．只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2>μ1>tanθ。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.打点计时器接交流（填交流、直流）电，当频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02秒打一个点．若测得纸带上打下的第10个到第20个点的距离为20.00cm，则物体在这段位移的平均速度为1m/s．参考答案：考点：电火花计时器、电磁打点计时器．专题：实验题．分析：了解电磁打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；同时要知道平均速度为位移比时间．解答：解：打点计时器接交流电，当频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02秒打一个点．平均速度为：v==1m/s．故答案为：交流，0.02，1．点评：本题考查了打点计时器的知识及平均速度的公式应用．知道打点计时器的打点时间间隔、应用平均速度公式即可正确解题．7.一个铀核()放出一个α粒子后衰变成钍核()，其衰变方程为

；已知静止的铀核、钍核和α粒子的质量分别为m1、m2和m3，真空中的光速为c，上述衰变过程中释放出的核能为

。参考答案：（2分）

(m1-m2-m3)c2（2分）8.密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大。从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了。该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2。参考答案：(2)平均动能小于9.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触），如图(甲)所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F-变化的图线如图（乙）所示.,则弹簧的劲度系数为

N/m.弹簧的原长l0=

参考答案：10.“长征2号”火箭点火升空时，经过3s速度达到42m/s，设火箭上升可看作匀加速运动，则它在3s内上升的高度为________m，升空时的加速度为___________m/s2.参考答案：11.灵敏电流计的内阻是Rg=200Ω，满偏电流是Ig=1mA，要把这个电流表改装成量程为6.0V的电压表，应串联（填“串联”或“并联”）一个阻值为5800Ω的电阻，改装电压表的内阻为6000Ω．参考答案：考点：把电流表改装成电压表．专题：实验题；恒定电流专题．分析：电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R=﹣Rg，U为改装后的量程．解答：解：把电流表改装成电压表，要串联一个分电阻，分压电阻阻值：R=﹣Rg=﹣200=5800Ω，电压表内阻：RV=R+Rg=5800+200=6000Ω；故答案为：串联，5800，6000．点评：考查的电压表的改装原理，明确串联电阻的分压作用，应用欧姆定律与串联电路特点即可正确解题．12.如图12所示，质量为ｍ的物体放在倾角为θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数为。参考答案：13.右图是自行车传动机的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。⑴假设脚踏板的转速为r/s,则大齿轮的角速度是___rad/s；⑵要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径，小齿轮Ⅱ的半径外，还需要测量的物理量是___；

⑶用上述量推导出自行车前进速度的表达式：__。参考答案：⑴

⑵后轮的半径

⑶三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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，另一端通过跨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）上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个连续的点未标出，计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=

m/s2(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.滑块运动的时间t

B.木板的质量m1C.滑块的质量m2

D.托盘和砝码的总质量m3（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）参考答案：15.利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h，某班学生利用实验得到的纸带，设计了以下4种测量方案：

A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度。B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=gt计算出瞬时速度。C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算得出高度hD．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，以上方案中只有一种正确，正确的是

。（填入相应的字母）参考答案：D四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（09年大连24中质检）（10分）如图所示，有一垂直于纸面向里的匀强磁场B=1T，分布在半径为R=045m的光滑的1/4圆弧空间，轨道AB与粗糙平面BC相连，质量m=2kg，电量q=+1C的物块由静止开始从A点滑下经B点进入动摩擦因数μ=0.2的水平面。重力加速度g取10m/s2。求：

（1）物块经B点时的速度大小vt和物块经圆轨道B点时对轨道压力大小；

（2）物块过B点后2s内所滑行的距离s；

（3）物块沿水平面运动过程中克服摩擦力做多少功？参考答案：解析：（1）由机械能守恒得

（1分）

由牛顿第二定律得F-mg+Bv1q=mv12/R

（1分）

F=57N

（1分）

（2）物体做减速运动的加速度大小

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

由动能定理（1分）

克服阻力所做的功

W克=1/2×2×3×3=9J（1分）17.如图所示，竖直平面内的轨道由粗糙倾斜轨道AB，光滑水平轨道BC和光滑圆轨道CD组成，轨道AB长l=2.0m，与水平方向夹角θ=37°，C为圆轨道最低点，D为圆轨道最高点，轨道AB与BC，BC与CD均平滑相接，一个质量m=0.1kg的小物块从某处水平抛出，经t=0.3s恰好从A点沿AB方向进入倾斜轨道并滑下，已知小物块与倾斜轨道AB的动摩擦因数μ=0.5，小物块经过轨道连接处时无能量损失，不计空气阻力（1）求小物块从抛出点到A点的竖直高度h（2）若小物块恰好能到达圆轨道最高点D，求小物块经圆轨道C点时所受支持力F的大小（3）若小物块不脱离轨道，并能返回倾斜轨道AB，求圆轨道的半径R应满足的条件．参考答案：解：（1）小物块从抛出到A的过程做平抛运动，则有：h==m=0.45m（2）小物块恰好能到达圆轨道最高点D时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mg=m从C到D的过程，由机械能守恒定律得：mg?2R=在C点，对小物块，由牛顿第二定律得：F﹣mg=m联立以上三式解得：F=6mg=6N（3）设物块在圆轨道上升的最大高度为H，则若小物块不脱离轨道，并能返回倾斜轨道AB，必须满足H≤R对于平抛运动过程，可得，小物块到达A时竖直分速度为：vy=gt=3m/s到达A点的速度为：vA==5m/s从A到圆上最高点的过程，由动能定理得：mg（lsin37°﹣H）﹣μmgcos37°l=0﹣解得：R≥1.65m答：（1）小物块从抛出点到A点的竖直高度h是0.45m．（2）若小物块恰好能到达圆轨道最高点D，小物块经圆轨道C点时所受支持力F的大小是6N．（3）若小物块不脱离轨道，并能返回倾斜轨道AB