2021年江蘇省連云港市清華園雙語(yǔ)學(xué)校高三物理期末試題含解析

2021年江蘇省連云港市清華園雙語(yǔ)學(xué)校高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.參考答案：CD2.（單選）從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體I、II的速度圖象如圖所示．在0～t2時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是（）A．I物體所受的合外力不斷增大，II物體所受的合外力不斷減小B．在第一次相遇之前，t1時(shí)刻兩物體相距最遠(yuǎn)C．t2時(shí)刻兩物體相遇D．I、II兩個(gè)物體的平均速度大小都是參考答案：【考點(diǎn)】：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．【專題】：運(yùn)動(dòng)學(xué)中的圖像專題．【分析】：v﹣t圖象中，傾斜的直線表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)，斜率表示加速度；圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，相遇要求在同一時(shí)刻到達(dá)同一位置；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度為．：解：由圖象可知I物體做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng)，所受的合外力不斷減小，II物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)所受的合外力不變，故A錯(cuò)誤；

圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，由圖可知在t1時(shí)刻兩物體面積差最大，相距最遠(yuǎn)，故B正確，C錯(cuò)誤；

由圖象可知I物體的平均速度大于，II物體的平均速度大小等于，故D錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)評(píng)】：該題考查了速度﹣時(shí)間圖象相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況，從圖中讀取有用信息解題，難度不大．3.如圖所示，物體在水平力作用下，靜止在斜面上。若稍許減小水平推力F，而物體仍保持靜止，設(shè)斜面對(duì)物體的靜摩擦力為f，物體所受的支持力為FN，則

（

）

A．f和FN都一定減小

B．f和FN都不一定減小

C．f不一定減小，F(xiàn)N-定減小

D．f一定減小，F(xiàn)N不一定減小參考答案：C4.如圖所示，一物塊在光滑的水平面上受一恒力F的作用而運(yùn)動(dòng)，其正前方固定一個(gè)足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)物塊與彈簧接觸后，則A．物塊立即做減速運(yùn)動(dòng)B．物塊在開始的一段時(shí)間內(nèi)仍做加速運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)彈簧的彈力等于恒力F時(shí)，物塊靜止D．當(dāng)彈簧處于最大壓縮量時(shí)，物塊的加速度不為零參考答案：

答案：BD5.（多選）如圖所示光滑管形圓軌道半徑為R（管徑遠(yuǎn)小于R），小球A．b大小相同，質(zhì)量相同，均為m，其直徑略小于管徑，能在管中無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng).兩球先后以相同速度v通過軌道最低點(diǎn)，且當(dāng)小球a在最低點(diǎn)時(shí)，小球b在最高點(diǎn)，以下說法正確的：A．當(dāng)小球b在最高點(diǎn)對(duì)軌道無(wú)壓力時(shí)，小球a比小球b所需向心力大5mgB．當(dāng)v=時(shí)，小球b在軌道最高點(diǎn)對(duì)軌道無(wú)壓力C．速度v至少為，才能使兩球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)D．只要v≥,小球a對(duì)軌道最低點(diǎn)壓力比小球b對(duì)軌道最高點(diǎn)壓力都大6mg參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。該實(shí)驗(yàn)裝置中傳感器K的名稱是____________傳感器；由該實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：__________________________________________________________________________________。參考答案：光電門；在只有重力做功的情況下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量保持不變。7.（4分）如圖，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距為的A、B兩點(diǎn)，邊線AB與電場(chǎng)線的夾角為，將一電量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，若沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功

；若沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功

；若沿曲線ADB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功

，由此可知，電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是：

。

參考答案：答案：，，電場(chǎng)力做功的大小與路徑無(wú)關(guān)，只與始末位置有關(guān)。8.生活中經(jīng)常用“呼嘯而來(lái)”形容正在駛近的車輛，這是聲波在傳播過程中對(duì)接收這而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn)，無(wú)線電波也具有這種效應(yīng)。圖中的測(cè)速雷達(dá)正在向一輛接近的車輛發(fā)出無(wú)線電波，并接收被車輛反射的無(wú)線電波。由于車輛的運(yùn)動(dòng)，接收的無(wú)線電波頻率與發(fā)出時(shí)不同。利用頻率差就能計(jì)算出車輛的速度。已知發(fā)出和接收的頻率間關(guān)系為，式中C為真空中的光速，若，，可知被測(cè)車輛的速度大小為_________m/s。參考答案：答案：30解析：根據(jù)題意有，解得v＝30m/s。9.如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為，入射角為45°（相應(yīng)的折射角為24°），現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點(diǎn)垂直于圖面的軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)過15°，如圖中虛線所示，則光束2轉(zhuǎn)過的角度等于_________．

參考答案：答案：9°10.如圖所示，正方形容器處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一束電子從a孔垂直射入容器中，其中一部分沿c孔射出，一部分從d孔射出，則從兩孔射出的電子速率之比vc:vd=

，從兩孔中射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比tc:td=

。參考答案：

答案：2:1

tc:td=1:211.如圖所示，一個(gè)重力G＝4N的物體放在傾角為30°的光滑斜面上，斜面放在臺(tái)秤上，當(dāng)燒斷細(xì)線后，物塊正在下滑的過程中與靜止時(shí)比較，臺(tái)秤示數(shù)減小

N。參考答案：1N

12.1825年，科拉頓做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他將一個(gè)磁鐵插入連有靈敏電流計(jì)的閉合線圈，觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生．在實(shí)驗(yàn)時(shí)，科拉頓為了排除磁鐵移動(dòng)時(shí)對(duì)靈敏電流計(jì)的影響，他通過很長(zhǎng)的導(dǎo)線把接在閉合線圈上的靈敏電流計(jì)放到隔壁房間．科拉頓在兩個(gè)房間之間來(lái)回跑，始終沒看到電流計(jì)指針動(dòng)一下．科拉頓沒能看到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是他認(rèn)為電流是穩(wěn)定的．若要使科拉頓能看到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，請(qǐng)你提出一種改進(jìn)的方法將電表等器材置于同一房間．參考答案：考點(diǎn)：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件．分析：當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)穿過閉合電路的磁通量不發(fā)生變化時(shí)，電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．解答：解：科拉頓用條形磁鐵在線圈中進(jìn)行插進(jìn)和抽出的實(shí)驗(yàn)時(shí)，線圈中的磁通量發(fā)生了變化，電流表的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；當(dāng)他跑到另一個(gè)房間時(shí)，由于磁鐵在線圈在不動(dòng)，此時(shí)沒有感應(yīng)電流，所以他無(wú)法觀察到．若要使科拉頓能看到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，將電表等器材置于同一房間即可在線圈中進(jìn)行插進(jìn)和抽出的實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到電流表的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生．故答案為：他認(rèn)為電流是穩(wěn)定的；將電表等器材置于同一房間點(diǎn)評(píng)：本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件的應(yīng)用，掌握感應(yīng)電流條件是正確解題的關(guān)鍵；本題難度不大，是一道基礎(chǔ)題．13.如圖所示為皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，右邊兩輪共軸連接，且RA=RC=2RB皮帶不打滑，則在A、B、C三輪中的周期TA：TB：TC=

，線速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

參考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A輪和B輪是皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故，所以，

由角速度和線速度的關(guān)系式可得，由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即，故

，所以周期之比為

由角速度和線速度的關(guān)系式可得。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示電路，測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“×lk”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有：多用電表； 電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐；滑動(dòng)變阻器：最大阻值5k；導(dǎo)線若干?；卮鹣铝袉栴}：

，（1）將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“×1k”擋，再將紅表筆和黑表筆

，調(diào)零點(diǎn)。（2）將圖(a)中多用電表的紅表筆和

（填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端。（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖(b)所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖(c)所示。多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 k和 V。（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零，此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0k和4．00V。從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為

k。（5）多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無(wú)內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖(d)所示。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為

V，電阻“×lk”擋內(nèi)部電路的總電阻為

k。參考答案：15.某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器的掛鉤上，用來(lái)測(cè)量繩對(duì)小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時(shí)加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a-F圖象。⑴圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

；⑵本實(shí)驗(yàn)中是否仍需要砂和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量

(填“是”或“否”)；⑶由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為

kg。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.摩天大樓中一部直通高層的客運(yùn)電梯，行程超過百米。電梯的簡(jiǎn)化模型如圖1所示?？紤]安全、舒適、省時(shí)等因素，電梯的加速度a隨時(shí)間t變化的。已知電梯在t＝0時(shí)由靜止開始上升，a-t圖如圖2所示。電梯總質(zhì)量m＝2.0′103kg，忽略一切阻力。（1）求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）類比是一種常用的研究方法。對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解由v-t圖像求位移的方法。請(qǐng)你借鑒此方法，對(duì)比加速度和速度的定義，根據(jù)圖2所示a-t圖像，求電梯在第1s內(nèi)速度改變量Dv1和第2s末的速率v2；（3）求電梯以最大速率上升時(shí)，拉力做功的功率P；再求在0-11s時(shí)間內(nèi)，拉力和重力對(duì)電梯所做的總功W。（1）由牛頓第二定律，有F－mg＝ma，由a-t圖像知F1和F2對(duì)應(yīng)的加速度分別是a1＝1.0m/s2，a2＝－1.0m/s2，F(xiàn)1＝mg＋ma1＝2.2′104N，F(xiàn)2＝mg＋ma2＝1.8′104N，（2）類比可得，所求速度變化等于第1s內(nèi)a-t圖線下的面積Dv1＝0.50m/s，同理Dv2＝1.50m/s，v2＝1.50m/s，（3）由a-t圖線知，11s-30s內(nèi)速率最大，其值等于0-11s內(nèi)a-t圖線下的面積，有vm＝10m/s，此時(shí)電梯做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F等于重力mg，所求功率P＝Fvm＝2.0′105W，由動(dòng)能定理，總功W＝Ek2－Ek1＝mvm2－0＝1.0′105J，參考答案：17.（18分）如圖所示，光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接，導(dǎo)軌半徑R，一個(gè)質(zhì)量為m的靜止物塊在A處壓縮彈簧，把物塊釋放，在彈力的作用下獲得一個(gè)向右的速度，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)，求：

（1