山東省青島市萊西實驗中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

山東省青島市萊西實驗中學(xué)2021年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.（13分）如圖所示，長木板固定在水平實驗臺上，在水平實驗臺右端地面上豎直放有一光滑的被截去八分之三(即圓心角為135°)的圓軌道；放置在長木板A處的小球(視為質(zhì)點)在水平恒力F的作用下向右運動，運動到長木板邊緣B處撤去水平恒力F，小球水平拋出后恰好落在圓軌道C處，速度方向沿C處的切線方向，且剛好能到達圓軌道的最高點D處．已知小球的質(zhì)量為m，小球與水平長木板間的動摩擦因數(shù)為μ，長木板AB長為L，B、C兩點間的豎直高度為h，求：(1)B、C兩點間的水平距離x(2)水平恒力F的大小(3)圓軌道的半徑R參考答案：(1)小球落在C處時，有

由幾何知識有

小球從B運動到C的時間

所以有：

2.兩電阻R1、R2的電流I隨電壓U變化的關(guān)系圖線如圖7所示，其中R1的圖線與縱軸的夾角和R2的圖線與橫軸的夾角都是θ＝30°.若將R1、R2串聯(lián)起來接入電路中，則通電后R1、R2消耗的電功率之比P1∶P2等于()A．1∶

B．3∶

C．1∶3

D．3∶1參考答案：C3.如圖所示，xOy坐標平面在豎直面內(nèi)，x軸沿水平方向，y軸正方向豎直向上，在圖示空間內(nèi)有垂直于xOy平面的水平勻強磁場。一帶電小球從O點由靜止釋放，運動軌跡如圖中曲線。關(guān)于帶電小球的運動，下列說法中正確的是

（

）

A．OAB軌跡為半圓

B．小球運動至最低點A時速度最大，且沿水平方向

C．小球在整個運動過程中機械能守恒

D．小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等參考答案：BC4.如圖6所示，在長方形abcd區(qū)域內(nèi)有正交的電磁場，ab＝＝L，一帶電粒子從ad的中點垂直于電場和磁場方向射入，恰沿直線從bc邊的中點P射出，若撤去磁場，則粒子從c點射出；若撤去電場，則粒子將(重力不計)()

圖6A．從b點射出B．從b、P間某點射出C．從a點射出D．從a、b間某點射出參考答案：C5.A、B、C、D四個同學(xué)用“插針法”測定透明半圓柱玻璃磚的折射率，O為玻璃磚截面的圓心，使入射光線跟玻璃磚的平面垂直，如圖所示的四個圖中P1、P2、P3、、P4是實驗插針的結(jié)果．(1)在這四個圖中肯定把針插錯了的同學(xué)是_____；(2)在這四個圖中可以比較準確地測出折射率的同學(xué)是_____．參考答案：（1）

A

（2）

D

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（3分）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)(p1、V1)開始做等溫膨脹，狀態(tài)變化如圖中實線所示。若該部分氣體從狀態(tài)(p1、V1)開始做絕熱膨脹至體積V2，則對應(yīng)的狀態(tài)變化圖線可能是圖中虛線（選填圖中虛線代號）。

參考答案：d7.如圖所示，小車的頂棚上用繩線吊一小球，質(zhì)量為m，車廂底板上放一個質(zhì)量為M的木塊，當小車沿水平面勻加速向右運動時，小球懸線偏離豎直方向30°，木塊和車廂保持相對靜止，則小車運動的加速度為------____________，小球?qū)揖€的拉力為_____________，木塊受到的摩擦力為______________。參考答案：答案：，，8.如圖所示電路中，E為不計內(nèi)阻的電源，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學(xué)選擇與電路圖相應(yīng)的實驗器材，按圖示電路進行實驗，通過改變滑動變阻器滑動片P的位置從而調(diào)節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數(shù)變化情況分別記錄在下表中。實驗序號A1表示數(shù)（A）A2表示數(shù)（A）V1表示數(shù)（V）V2表示數(shù)（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數(shù)據(jù)可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.729.用光照射某金屬，使它發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，若增加該入射光的強度，則單位時間內(nèi)從鋁板表面逸出的光電子數(shù)_________，從表面逸出的光電子的最大動量大小__________（填“增加”“減小”或“不變”）參考答案：增加

不變

10.如圖，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉于導(dǎo)熱汽缸中，活塞可沿氣缸內(nèi)壁無摩擦滑動。通過加熱使氣體溫度從T1升高到T2，此過程中氣體吸熱12J，氣體膨脹對外做功8J，則氣體的內(nèi)能增加了

J；若將活塞固定，仍使氣體溫度從T1升高到T2，則氣體吸收的熱量為

J．參考答案：11.(8分）（1）如圖在傾角為θ的斜面頂端A處以速度V0水平拋出一小球，落在斜面上的某一點B處，設(shè)空氣阻力不計，求（1）小球從A運動到B處所需的時間_________；（2）從拋出開始計時到小球離斜面的距離最大經(jīng)過的時間是_________？參考答案：12.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動．則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：.F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大13.如圖所示，AB、BC、CA三根等長帶電棒絕緣相連成正三角形，每根棒上電荷均勻分布，AB、BC帶電均為+q，CA帶電為-q，P點為正三角形中心，P、Q兩點關(guān)于AC邊對稱?，F(xiàn)測得P、Q兩點的電場強度大小分別為E1和E2，若撤去CA棒，則P、Q兩點的電場強度大小分別為EP=__________，EQ=__________。參考答案：，（寫成也給分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.)某同學(xué)用如圖所示的電路測量一個約為200的電阻R0的阻值．實驗室備有電源(電動勢為6．0V)，電流表A(量程50mA)．

另有電壓表V1(量程5V)和電壓表V2(量程15V)，滑動變阻器R1(阻值0~10)和滑動變阻器R2(阻值0~1k)，供選擇使用．(1)電壓表應(yīng)選擇

☆

(填“V1”或“V2”)，滑動變阻器應(yīng)選擇

☆

(填“R1”或“R2”)．(2)閉合電鍵，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)．經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，有一個接線柱沒接入電路中，則這個接線柱是

☆

．A．滑動變阻器左側(cè)電阻絲接線柱

B．電流表正接線柱C．電壓表正接線柱

D．電鍵右側(cè)接線柱參考答案：15.某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。①分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖(a)和如圖(b)所示，長度為________cm，直徑為________mm。②按如圖(c)連接電路后，實驗操作如下：(a)將滑動變阻器R1的阻值置于最________處(填“大”或“小”)；將S2撥向接點1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0；(b)將電阻箱R2的阻值調(diào)至最________(填“大”或“小”)，S2撥向接點2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時R2阻值為1280Ω；③由此可知，圓柱體的電阻為________Ω。參考答案：(1)①5.01,5.310－5.320②(a)大(b)大③1280四、計算題：本題共3小題，共計47分16.利用彈簧彈射和皮帶傳動裝置可以將工件運送至高處。如圖所示，已知傳送軌道平面與水平方向成37°角，傾角也是37°的光滑斜面軌道固定于地面且與傳送軌道良好對接，彈簧下端固定在斜面底端，工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0．25。皮帶傳動裝置順時針勻速轉(zhuǎn)動的速度v=4m/s，兩輪軸心相距L=5m，B、C分別是傳送帶與兩輪的切點，輪緣與傳送帶之間不打滑。現(xiàn)將質(zhì)量m=lkg的工件放在彈簧上，用力將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，工件離開斜面頂端滑到皮帶上的B點時速度v0=8m/s，AB間的距離s=lm。工件可視為質(zhì)點，g取l0m／s2。

（sin37°=0．6，cos37°=0．8）求：（1）彈簧的最大彈性勢能（2）工件沿傳送帶上滑的時間（3）若傳送裝置順時針勻速轉(zhuǎn)動的速度v可在v>4m/s的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，試推導(dǎo)工件滑動到C點時的速度vc隨速度v變化的關(guān)系式參考答案：見解析17.如圖所示中，一根垂直紙面放置的通電直導(dǎo)線，電流垂直紙內(nèi)向里，電流強度為I，其質(zhì)量為m，長為L，當加上一個勻強磁場時，導(dǎo)體仍能夠靜止在傾角為θ的光滑斜面，問：（1）最小應(yīng)加一個多大的磁場?方向如何?(2)調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強度的大小和方向，使導(dǎo)體所受磁場力的大小為mg，且導(dǎo)體保持靜止狀態(tài)，那么斜面所受的壓力是多大?參考答案：18.如圖所示，傾角為θ的無限長斜面上PQ部分粗糙，且長為3L，其余部分都光滑．質(zhì)量均為m的四個小物塊（可視為質(zhì)點）置于斜面，每相鄰兩物塊間有一長為L且平行于斜面的輕桿，每根桿的上端與物塊粘連而下端與物塊不粘連，各物塊與斜面PQ段的動摩擦因數(shù)均為2tanθ．A、B、C、D同時釋放時A恰在P點，且各物塊有相同的沿斜面向下的初速度，最終四個物塊均能通過Q點．重力加速度為g．求：（1）A在PQ段運動剛達到最大速度時的位置；（2）物塊C剛過P點時，桿對物塊D的彈力；（3）要使四個物塊均能通過Q點最初釋放各物塊時的初速度應(yīng)該滿足的條件．參考答案：解：（1）由整體法，將四物塊及桿看成整體，當它們下滑到下滑力等于摩擦力時運動速度達最大值，有：μ?nmgcosθ=4mgsinθ…①得到：n=2…②即滑塊B剛過P點，此時A離P點的距離為L…③（2）對四物塊及桿整體用牛頓第二定律得：

μ?3mgcosθ﹣4mgsinθ=4ma…④得到a=gsinθ，方向沿斜面向上…⑤對物塊D用牛頓第二定律得：F﹣mgsinθ=ma…⑥解得F=mgsinθ，方向沿斜面向上…⑦（3）要使四個物塊都能滑出Q處，物塊D過Q點時它的速度應(yīng)大于零．物塊A離開Q點時，物塊發(fā)生分離．設(shè)物塊D剛過P點時的速度為v對物塊D從P到Q的過程用動能定理得mgsinθ×3L﹣μmgcosθ×3L=0﹣mv2…⑧解得：v=…⑨設(shè)開始下滑時的初速度為v0，對整體進入PQ段過程用動能定理：4mgsinθ×3L﹣μmgcosθ（3L+2L+L）=×4mv2﹣×4mv02…⑩解得：v0=v=…（11）即釋放時，初速度應(yīng)大于…（12）答：（1）A在PQ段運動剛達到最大速度時的位置離P點的距離為L；（2）物塊C剛過P點時，桿對物塊D的彈力是mgsinθ，方向沿斜面向上；（3）要使四個物塊均能通過Q點最初釋放各物塊時的初