河北省承德市大地中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

河北省承德市大地中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.兩電阻R1和R2的電流I電壓U的關(guān)系圖線如圖所示,可知兩電阻的大小之比R1∶R2等于（

）

A．1∶3

B．3∶1

C．1∶

D．1∶4參考答案：A2.在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、類比法和科學(xué)假說法、建立物理模型法等等．以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法B．根據(jù)速度定義式，當非常非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法C．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實驗應(yīng)用了控制變量法D．在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法參考答案：A3.如圖所示，相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h（l、h均為定值）。將A向B水平拋出的同時，B自由下落。A、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反。不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間，則A．A、B在第一次落地前能否發(fā)生相碰，取決于A的初速度大小B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不會相碰C．A、B不可能運動到最高處相碰D．A、B一定能相碰參考答案：AD4.（多選）如圖所示，圓環(huán)固定于豎直平面內(nèi)，長方形空心閉合細管道ABCDA內(nèi)接于圓環(huán)，管道AB長度小于AD長度，豎直的空心細管道AC為對角線．小球由A點靜止釋放沿管道ABC運動到C點，通過AB、BC段時間分別為t1、t2；小球由A點靜止釋放沿管道AC運動到C點，所用時間為t3；小球由A點靜止釋放沿管道ADC運動到C點，通過AD、DC段時間分別為t4、t5．小球通過B、D兩點時機械能損失不計，不計摩擦．下列關(guān)系式中正確的是（）A．t1=t3=t4B．t2=t3=t5C．t2＜t3D．t1+t2＞t4+t5參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；動能定理的應(yīng)用．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：先根據(jù)牛頓第二定律求出小球沿各個管道下滑的加速度，由運動學(xué)公式表示出下滑時間，再進行比較．解答：解：設(shè)AC=d，∠ACB=α．設(shè)小球沿AB、BC、AC、AD、DC下滑的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4、a5．根據(jù)牛頓第二定律得：a1=a5==gsinα，a2=a4==gcosα，a3=g則對于AB段有：dsinα==，得t1=；對于AC段有：d=，得t3=；對于AD段有：dcosα==，得t4=，所以有t1=t3=t4．對于BC段有：dcosα=a1t1+=gsinαt1?t2+，則得t2＜，所以t2＜t3；設(shè)小球經(jīng)過B、D、C的速度大小分別為：vB、vD、vC．根據(jù)機械能守恒可得：vB＜vD．因為BC＞DC，則有：＞，所以解得t2＞t5；因為t1=t4，所以有t1+t2＞t4+t5．故選：ACD．點評：本題關(guān)鍵要正確表示出各段時間的表達式，經(jīng)靈活選擇運動學(xué)公式，既可根據(jù)位移時間公式，也可以由平均速度來表示時間．5.以初速度水平拋出一個物體,經(jīng)過時間t速度的大小為,則經(jīng)過時間,速度大小是A.

B.

C.

D.參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某興趣小組設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖a為實驗裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）

（1）圖b為某次實驗得到的紙帶，實驗數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2，打C點時紙帶的速度大小為

m/s（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，一位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是___________________________。參考答案：（1）0.51

（2分）

0.71

（2分）（2）_沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（2分）7.作用在同一物體上的三個力，它們的大小都等于5N，任意兩個相鄰力之間的夾角都是120°，如圖3－4－7所示，則這三個力合力為________；若去掉Fl，而F2、F3不變，則F2、F3的合力大小為________，方向為________

圖3－4－7圖3－4－8參考答案：0N5N與Fl相反．8.如圖所示，在點電荷+Q的電場中有A、B兩點，將兩正電荷a和b，其中他們的質(zhì)量4ma=mb，電量2qa=qb，分別從A點由靜止釋放到達B點時，它們的速度大小之比為．參考答案：解：對ab從A到B得過程中分別運用動能定理得：

①②又因為質(zhì)量4ma=mb，電量2qa=qb，由解得：=故答案為：：19.如圖所示，實線為一列簡諧波在t=0時刻的波形，虛線表示經(jīng)過△t=0.2s后它的波形圖像，已知T<△t<2T（T表示周期），則這列波傳播速度的可能值v=

；這列波的頻率可能值f=

。參考答案：答案：0.25m/s，0.35m/s；6.25Hz，8.75Hz10.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，所以在這種環(huán)境中已無法用天

平稱量物體的質(zhì)量。為了在這種環(huán)境測量物體的質(zhì)量，某科學(xué)小組設(shè)計了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設(shè)衛(wèi)星中具有彈簧秤、刻度尺、秒表等基本測量工具。實驗時物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是

；②實驗時需要測量的物理量有

；③待測質(zhì)量的表達式為m=

。（用上小題中的物理量表示）參考答案：（1）物體對支持面幾乎沒有壓力

（2分）（2）彈簧秤讀數(shù)F、小球運動周期T、小球運動圓周半徑r（3分）（3）m=（2分）11.如圖所示為一面積為S的矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的交流電的波形，則該交流電的頻率是_________Hz，電壓有效值為_______V。參考答案：50，212.112.如圖所示，在A點固定一點電荷，電荷量為+Q，已知點電荷Q周圍各點的電勢φ=（r是各點離Q的距離）。在A點正上方離A高度為h的B點由靜止釋放某帶電的液珠（可以看作點電荷），液珠開始運動瞬間的加速度大小為（g為重力加速度）。靜電常量為k，若液珠只能沿豎直方向運動，不計空氣阻力，則液珠的電量與質(zhì)量的比值為___________；若液珠向下運動，到離A上方h/2處速度恰好為零，則液珠的最大速度為___________。參考答案：，13.我國將開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作.PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸入后會進入血液對人體形成危害.礦物燃料燃燒的排放是形成PM2.5的主要原因.下列關(guān)于PM2.5的說法中不正確的是

▲

.（填寫選項前的字母）

A．溫度越高，PM2.5的運動越激烈

B．PM2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動C．周圍大量分子對PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運動D．倡導(dǎo)低碳生活減少化石燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度參考答案：B三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m。現(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當小物塊到達平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標明臨界角。(3)當透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，傾角θ=37°的斜面底端B平滑連接著半徑r=0.40m的豎直光滑圓軌道。質(zhì)量m=0.50kg的小物塊，從距地面h=2.7m處沿斜面由靜止開始下滑，小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）物塊滑到斜面底端B時的速度大小。（2）物塊運動到圓軌道的最高點A時，對圓軌道的壓力大小。參考答案：（1）物塊沿斜面下滑過程中，在重力、支持力和摩擦力作用下做勻加速運動，設(shè)下滑加速度為a，到達斜面底端B時的速度為v，則

由①、②式代入數(shù)據(jù)解得：m/s

（2）設(shè)物塊運動到圓軌道的最高點A時的速度為vA，在A點受到圓軌道的壓力為N，由機械能守恒定律得：

物塊運動到圓軌道的最高點A時，由牛頓第二定律得：

由④、⑤式代入數(shù)據(jù)解得：

N=20N

由牛頓第三定律可知，物塊運動到圓軌道的最高點A時，對圓軌道的壓力大小NA=N=20N

17.如圖所示，兩塊很大的平行導(dǎo)體板MN、PQ產(chǎn)生豎直向上的勻強電場，兩平行導(dǎo)體板與一半徑為r的單匝線圈連接，在線圈內(nèi)有一方向垂直線圈平面向里、磁感應(yīng)強度變化率為的磁場B1，在兩導(dǎo)體板間還存在有理想邊界的勻強磁場，該磁場分為I、II兩個區(qū)域，其邊界為MN,ST,PQ,磁感應(yīng)強度的大小均為B2，方向如圖。I區(qū)域高度為d1,II區(qū)域高度為d2;一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球從MN板上方的O點由靜止開始下落，穿過MN板的小孔進人復(fù)合場后，恰能做勻速圓周運動，II區(qū)域的高度d2足夠大，帶電小球在運動中不會與PQ板相碰，重力加速度為g，

求；

（1）線圈內(nèi)磁感應(yīng)強度的變化率；

（2）若帶電小球運動后恰能回到O點，求帶電小球釋放時距MN的高度h；

（3）若帶電小球從距MN的高度為3h的點由靜止開始下落，為使帶電小球運動