2021年四川省綿陽市新魯中學高三物理期末試題含解析

2021年四川省綿陽市新魯中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖16，兩個相同的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長度相同的兩根細線把兩球懸掛在水平的天花板上的同一點O上，并用相同長度的細線連接AB，現(xiàn)用水平的力F在小球A上，此時三根細線均拉直，OB恰好豎直，體系處于靜止狀態(tài)時，力F的大小是

（

）A、

0

B、

mg

C、

D

參考答案：C2.（單選）國慶節(jié)時，五顏六色的氫氣球將節(jié)日裝扮的靚麗多姿。如圖2所示，一氫氣球通過軟繩與地面上的石塊相連，石塊質(zhì)量為m，由于風的作用，使軟繩偏離豎直方向，當氫氣球和石塊相對地面靜止時，與石塊相連的繩端切線與水平方向成θ角，不計風對石塊的作用，則下列說法中正確的是A．繩子的拉力為mg／sinθB．繩子的拉力一定小于mg，否則石塊將會被風吹動的氫氣球帶離地面C．石塊受到地面作用力等于繩子拉力的水平分力D．石塊受到地面作用力不等于繩子拉力的水平分力參考答案：3.在電梯內(nèi)的地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定一個質(zhì)量為m的物體．當電梯勻速運動時，彈簧被壓縮了x，某時刻后觀察到彈簧又被繼續(xù)壓縮了（重力加速度為g）．則電梯在此時刻后的運動情況可能是（）A．以大小為g的加速度加速上升B．以大小為g的加速度減速上升C．以大小為的加速度加速下降D．以大小為的加速度減速下降參考答案：D【考點】牛頓運動定律的應用﹣超重和失重．【分析】物體原來靜止，由此可以知道物體的重力與彈簧的彈力相等，當彈簧又被繼續(xù)壓縮時，這時增加的彈力就是物體受的合力，由牛頓第二定律可以求加速度的大小，再判斷物體的運動情況．【解答】解：因為電梯靜止時，彈簧被壓縮了x，由此可以知道，mg=kx，當電梯運動時，彈簧又被繼續(xù)壓縮了，彈簧的彈力變大了，所以物體的合力應該是向上的，大小是mg，由牛頓第二定律F=ma可得，mg=ma，所以加速度大小為a=g，合力是向上的，當然加速度的方向也就是向上的，此時物體可能是向上的勻加速運動，也可能是向下的勻減速運動，所以D正確．故選：D．4.如圖甲中一水平輕桿在右端的P點系有兩根細線，一根斜上拉且固定，另一根豎直向下連接質(zhì)量為m的物體而處于平衡，圖乙中水平輕桿右端固定，左端連接一個光滑滑輪，用細線繞過滑輪，上端固定而下端連接與甲同樣的物體處于平衡。下列說法中正確的是：（

）A、甲、乙圖中斜拉線受到的拉力大小相等B、甲、乙圖中斜拉線受到的拉力大小不相等C、甲圖中輕桿對P點的作用力與乙圖中輕桿對滑輪的作用力大小相等D、甲圖中輕桿對P點的作用力與乙圖中輕桿對滑輪的作用力大小不相等參考答案：答案：BD5.（單選）如圖所示，質(zhì)量為m的石塊從半徑為R的半球形碗的碗口下滑到碗最低點的過程中，由于摩擦力的作用使得石塊的速度大小不變，下列說法中正確的是A．因為速率不變，所以石塊的加速度為零B．石塊下滑過程中所受的合力越來越大C．石塊下滑過程中的摩擦力大小不變D．石塊下滑過程中的加速度大小不變，方向始終指向球心參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在均勻介質(zhì)中，t=0時刻振源O沿+y方向開始振動，t=0.9s時x軸上0至14m范圍第一次出現(xiàn)圖示的簡諧橫波波形。由此可以判斷：波的周期為

s，x＝20m處質(zhì)點在0～1.2s內(nèi)通過的路程為

m。參考答案：0.4

47.)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了

0.6J的功，同時吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了

J；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度

(填“升高”或“降低”)。參考答案：0.3

降低8.如圖所示為“風光互補路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風時通過風力發(fā)電機發(fā)電，二者皆有時將同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風光互補路燈系統(tǒng)配置方案：風力發(fā)電機太陽能電池組件其他元件最小啟動風速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風速2.0m/s最大限制風速12.0m/s太陽能轉化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲姸燃s為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當風速為6m/s時，風力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為______________h；參考答案：1，84

9.登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.6，所要消除的紫外線的頻率為7.5Hz。則該紫外線在薄膜材料中的波長為

m；要減少紫外線進入人眼，該種眼鏡上的鍍膜的最少厚度為

m.參考答案：

為了減少進入眼睛的紫外線，應該使入射光分別從該膜的前后兩表面的反射光的疊加后加強以加強光的反射，因此光程差應該是光波長的整數(shù)倍，即：而由波長、頻率和波速的關系：在膜中光的波長為：；聯(lián)立得：所以當m=1時，膜的厚度最小，即10.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）（4分）實驗過程中，電火花計時器應接在

（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．（2）（3分）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=

．（3）（3分）如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：11.環(huán)境污染已非常嚴重，瓶裝純凈水已經(jīng)占領柜臺．再嚴重下去，瓶裝純凈空氣也會上市．設瓶子的容積為500mL，空氣的摩爾質(zhì)量M＝29×10－3kg/mol.按標準狀況計算，NA＝6.0×1023mol－1，試估算：①空氣分子的平均質(zhì)量是

kg

(保留兩位有效數(shù)字)②一瓶純凈空氣的質(zhì)量是

kg(保留兩位有效數(shù)字)③一瓶中約有

個氣體分子？(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：12.常溫水中用氧化鈦晶體和鉑黑作電極，在太陽光照射下分解水，可以從兩電極上分別獲得氫氣和氧氣．已知分解1mol的水可得到1mol氫氣，1mol氫氣完全燃燒可以放出2.858×105J的能量，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，水的摩爾質(zhì)量為1.8×10-2kg/mol.則2g水分解后得到氫氣分子總數(shù)

個；2g水分解后得到的氫氣完全燃燒所放出的能量

J．（均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：13.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)，物體對支持面沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質(zhì)量。針對這種環(huán)境，某興趣小組通過查資料獲知，：彈簧振子做簡諧運動的周期為（其中m時振子的質(zhì)量，k時彈簧的勁度系數(shù)）。他們設計了一種裝置來間接測量物體的質(zhì)量，如圖所示，A是帶夾子的金屬塊，金屬塊和夾子的總質(zhì)量為m0，B是待測質(zhì)量的物體（可以被A上的夾子固定），彈簧的勁度系數(shù)k未知，當他們有一塊秒表。

（1）請你簡要地寫出測量待測物體質(zhì)量的方法，測量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所測物理量和已知物理量求待測物體質(zhì)量的計算式為m＝____參考答案：(1)

①不放B時用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t1②將B固定在A上，用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t2（此兩步共4分，明確寫出只測一次全振動時間的最多給2分）(2)

（2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.探究金屬絲的電阻與長度關系的實驗中，取一段粗細均勻的金屬絲拉直后連接在A、B接線柱上，金屬絲上安裝一個可滑動的金屬夾P．實驗室提供了下列器材：電壓表V（0-3V-15V）、電流表A（0-0.6A-3A）、4V直流電源、滑動變阻器（0-20Ω）、刻度尺、開關和導線若干．（1）用刻度尺測量金屬絲AP段長度l，用電壓表和電流表測量AP段的電阻R，請你用筆劃線代替導線，在圖甲中用三根導線連接好電路．閉合開關前，應注意

▲

．（2）實驗過程中，某次測量電壓表、電流表指針偏轉如圖乙所示，則電流表和電壓表的讀數(shù)分別為I=

▲

A，U=

▲

V．（3）實驗中測出AP段長度l以及對應的電阻值R如下表：l/cm30.0040.0050.0060.0070.0080.00R/Ω2.12.93.54.25.05.7

請在圖丙坐標中，描點作出R-l圖線；根據(jù)圖線得到的結論是

▲

．（4）某實驗小組在實驗中，調(diào)節(jié)金屬夾P時，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表的示數(shù)為零，原因可能是

▲

．參考答案：15.某課外學習小組想描繪標有“4V、2W”的小燈泡的U—I圖象，除導線和開關外還備有以下器材可供選擇：

A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）

B．電流表（量程3.0A，內(nèi)阻約為0.2Ω）

C．電壓表（量程5.0V，內(nèi)阻約為5kΩ）

D．電壓表（量程15.0V，內(nèi)阻約為15kΩ）

E．滑動變阻器（最大阻值為200Ω，額定電流100mA）

F．滑動變阻器（最大阻值為10Ω，額定電流1.0A）

G．電源（電動勢為6.0V，內(nèi)阻約為1.5Ω）

（1）實驗中所用的電流表應選

；電壓表應選

；滑動變阻器應選

。（只需填器材前面的字母代號）

（2）將圖甲中的實物連接成實驗所需的電路（有兩根導線已經(jīng)接好）。實驗開始時，滑動變阻器的滑片應該置于最

端。（填“左”或“右”）

（3）經(jīng)過正確的操作，測得的數(shù)據(jù)如下表：

1234567891011U/V00.40.81.21.62.02.42.83.23.64.0I/A00.120.220.300.360.400.430.460.480.490.50

請在圖乙中描點畫出小燈泡的U—I曲線.

（4）若某干電池的端電壓U與電流I的關系如圖乙中圖線a所示，那么將本題中的小燈泡接在該干電池的兩端時，小燈泡的實際功率是

W.參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在直徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)存在著均勻磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直于圓面指向紙外．一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子，從磁場區(qū)域的一條直徑AC上的A點沿紙面射入磁場，其速度方向與AC成角，如圖所示．若此粒子在磁場區(qū)域運動過程，速度的方向一共改變了90o．重力可忽略不計，求：（1）該粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動所用的時間t．（2）該粒子射入時的速度大小v．參考答案：（1）粒子在勻強磁場中運動，有

①（1分）

運動周期

②（1分）得軌道半徑，周期

③（2分）

粒子的速度方向改變了，所用的時間

④（1分）（2）粒子的運動情況如圖所示（圖2分）△AOD是等腰直角三角形

⑤（2分）在△CAD中，

⑥（1分）

⑦（1分）

解得半徑

⑧（2分）

因此粒子射入時的速度大小

17.如圖所示，傾角θ=37°的光滑且足夠長的斜面固定在水平面上，在斜面頂端固定一個輪半徑和質(zhì)量不計的光滑定滑輪D，質(zhì)量均為m=1kg的物體A和B用一勁度系數(shù)k=240N/m的輕彈簧連接，物體B被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板P擋住。用一不可伸長的輕繩使物體A跨過定滑輪與質(zhì)量為M的小環(huán)C連接，小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細桿，當整個系統(tǒng)靜止時，環(huán)C位于Q處，繩與細桿的夾角α=53°，且物體B對擋板P的壓力恰好為零。圖中SD水平且長度為d=0.2m，位置R與位置Q關于位置S對稱，輕彈簧和定滑輪右側的繩均與斜面平行。現(xiàn)讓環(huán)C從位置R由靜止釋放，且環(huán)C在下落過程中繩始終未松弛。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：（1）小環(huán)C的質(zhì)量M；（2）小環(huán)C通過位置S時的動能Ek及環(huán)從位置R運動到位置S的過程中輕