内蒙古自治区赤峰市市第十中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

内蒙古自治区赤峰市市第十中学2021年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.如图所示，在竖直平面内有一半径为的圆弧轨道，半径水平、竖直，一个质量为的小球自的正上方点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点时恰好对轨道没有压力。已知=2,重力加速度为，则小球从到的运动过程中

(

)A.重力做功B.机械能减少C.合外力做功D.克服摩擦力做功参考答案：D2.（单选）如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片可将弹丸发射出去。若橡皮条的弹力满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L（弹性限度内），则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为（

）A．

B

C．

D．参考答案：A3.（多选题）高频焊接技术的原理如图（a）．线圈接入图（b）所示的正弦式交流电（以电流顺时针方向为正），圈内待焊工件形成闭合回路．则（）A．图（b）中电流有效值为IB．0～t1时间内工件中的感应电流变大C．0～t1时间内工件中的感应电流方向为逆时针D．图（b）中T越大，工件温度上升越快参考答案：AC【考点】法拉第电磁感应定律；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】由图知线圈中接入的是正弦式交流电，可直接读出电流的最大值Im，由I=，求出电流的有效值；根据法拉第电磁感应定律分析工件中感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的变化；楞次定律判断感应电流的方向．【解答】解：A、由图知电流的最大值为I，因为该电流是正弦式交流电，则有效值为I，故A正确．B、i﹣t图象切线的斜率等于电流的变化率，根据数学知识可知：0～t1时间内工件中电流的变化率减小，磁通量的变化率变小，由法拉第电磁感应定律可知工件中感应电动势变小，则感应电流变小，故B错误．C、根据楞次定律可知：0～t1时间内工件中的感应电流方向为逆时针，故C正确．D、图（b）中T越大，电流变化越慢，工件中磁通量变化越慢，由法拉第电磁感应定律可知工件中产生的感应电动势越小，温度上升越慢，故D错误．故选：AC4.（单选）如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h之值可能为（g=10m/s2）（）A．9mB．11mC．8mD．10m参考答案：考点：机械能守恒定律；向心力．.专题：机械能守恒定律应用专题．分析：到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，根据牛顿第二定律求出在C点的速度．根据动能定理研究小球上升到顶点过程求出摩擦力做功．小球沿轨道下滑，由于机械能有损失，所以下滑速度比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，摩擦力做功大小小于上升过程做的功．根据能量守恒定律求出h的范围．解答：解：小球到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，所以在C点，重力充当向心力，由牛顿第二定律得：m=mg，已知圆环半径：R=4m，小球在C点动能：EK=mv2=mgR=2mg，以B所在平面为零势能面，在C点，小球重力势能：EP=2mgR=8mg，小球从静止开始运动到到达C点过程中由动能定理得：Wf+mg（H﹣2R）=mv2﹣0，解得：Wf=﹣2mg，小球在C点时的机械能：E=EK+EP=10mg，小球从C点下滑过程中克服摩擦力做功，机械能减少，到达轨道同一高度处的速度比上升时的速度小，小球对轨道压力变小，摩擦力变小，小球下滑时，克服摩擦力做功小于2mg，由于克服摩擦力做功，机械能减少，小球到达底端时的机械能小于10mg，由于克服摩擦力做功小于2mg，小球到达底端时的机械能大于10mg﹣2mg=8mg，小球进入光滑弧形轨道BD时，小球机械能的范围为，8mg＜E＜10mg，小球到达最高点时的机械能E=mgh，则8m＜h＜10m，故选：A．点评：本题解题的关键是对小球运动过程的分析，知道小球在两个半圆上的摩擦力做功不等，难度适中．5.物理学家通过艰辛的实验和理论研究探究自然规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是：（

）A．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并预言电磁波的存在；B．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心学说C．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说D．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级图如图所示，氢原子可能发射

种频率的光子；氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是

eV；用n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射的光子照射下表中几种金属，

金属能发生光电效应。几种金属的逸出功金属铯钙镁钛逸出功W/eV1.92.73.74.1参考答案：6

2.55

铯7.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．

（1）实验过程中，电火花计时器应接在____（选填“直流”或“交流”）电源上，调整定滑轮高度，使____。

（2）己知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数=

．

（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出，

则木块加速度大小a=

m/s2（保留两位有效数字）．参考答案：8.（4分）两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U－I特性曲线如图所示。L2的额定功率约为_______W；现将L1和L2串联后接到220V的电源上，电源内阻忽略不计，此时L2的实际功率约为________W。参考答案：答案：99，17.59.如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案：;10.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为

m/s，方向是

。参考答案：0.6

向左11.如图所示，用跨过光滑定滑轮的质量不计的缆绳将海面上一艘小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船从A点沿直线加速运动到B点的速度大小分别为v0和v，经历的时间为t，A、B两点间距离为d。则小船在全过程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小为f，则经过B点时小船的加速度大小a＝Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m2012学年普陀模拟23__________。参考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m12.如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，现有一弹性Z球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板的夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为___________。参考答案：L/513.有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播，某时刻的波形如图所示，把此时刻作为零时刻，质点A的振动方程为y=

m.参考答案：由题图读出波长和振幅，由波速公式求出频率，由得出角速度，由于质点A开始时刻向下振动，故将相关数据代入可得答案．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）15.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图20所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第Ⅲ象限内的直线OM（与负x轴成45°角）和正y轴为界，在x＜0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=0．32V/m；以直线OM和正x轴为界，在y＜0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0．1T，一不计重力的带负电粒子，从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场，已知粒子的比荷为q/m=5×106C/kg，求：（1）粒子第一次经过磁场边界时的位置坐标（2）粒子在磁场区域运动的总时间（3）粒子最终离开电磁场区域时的位置坐标参考答案：（1）粒子带负电，从O点沿y轴负方向射入磁场，沿顺时针方向做圆周运动。第一次经过磁场边界上的一点（设为A点），由得：

…．．2分

m,

…．．1分所以，A点的坐标为：（）。………．1分（2）设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则，

…．．2分其中，

…．．1分代入数据解得：，所以。．．1分（3）粒子从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动，则

，，

…．．1分，

…．．1分代入数据解得：

………………．．1分

…………．．1分粒子离开电磁场时的位置坐标为：（）。17.光滑水平面上，一个长木板与半径R未知的半圆组成如图所示的装置，装置质量M=5kg。在装置的右端放一质量为m=1kg的小滑块(可视为质点),小滑块与长木板间的动摩擦因数=0．5，装置与小滑块一起以v0=10m/s的速度向左运动。现给装置加一个F=55N向右的水平推力，小滑块与木板发生相对滑动，当小滑块滑至长木板左端A时，装置速度恰好减速为0，此对撤去外力F并将装置锁定。小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B。滑块脱离半圆形轨道后又落回长木板。已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功Wf=2．5J。g取10m/s2．求：

(1)装置运动的时间和位移；

(2)长木板的长度l；

(3)小滑块最后落回长木板上的落点离A的距离。参考答案：见解析（1）对M：……………（1分）解得a1=10m/s2设装置运动的时间为t1，由……（1分）解得t1=1s………（1分）装置向左运动的距离=5m…………（2分）（2）对m：……（1分）解得a2=5m/s2设滑块到A点的速度为v1，则…（1分）解得v1=5m/s小滑块向左运动距离=7.5m（1分）则木板长为2.5m（1分）（3）设滑块在B点的速度为v2，从A至B：（2分）在B点：…………（1分）联立解得：

小滑块平抛运动时：………………（1分）落点离A的距离：…（1分）解得：………………（1分）18.（7分）如图9所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子。问最少要给基态的氢原