2021-2022學年吉林省長春市鐵路中學高三物理下學期期末試卷含解析

2021-2022學年吉林省長春市鐵路中學高三物理下學期期末試卷含解析一、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.將四塊相同的堅固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地基上，第1、2塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個側(cè)面間所夾的圓心角為30°，假設(shè)石塊間的摩擦力可以忽略不計，則第l、2塊石塊間的作用力與第1、3塊石塊間的作用力二大小之比值為(

)A.

B.

C.

D.

參考答案：C2.如圖所示為汽車發(fā)動機的冷卻風扇設(shè)計的一個控制電路。要求發(fā)動機的點火開關(guān)開啟，并且溫度過高時，風扇才自動閉合。其中K為點火開關(guān)，R′為熱敏電阻（溫度升高電阻減?。?。關(guān)于該電路的自動控制工作過程，以下判斷正確的是A．虛線框內(nèi)的門電路是“非”門B．虛線框內(nèi)的門電路是“或”門C．增加R2的阻值可以使風扇啟動的溫度降低D．減小R2的阻值可以使風扇啟動的溫度降低參考答案：C3.（單選）光滑平行導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計、電動勢為E的電源相連，一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab（電阻不可忽略），用長為l的絕緣細線懸掛，懸線豎直時導(dǎo)體棒恰好與導(dǎo)軌良好接觸且細線處于張緊狀態(tài)，如圖所示，系統(tǒng)空間有勻強磁場．當閉合開關(guān)S時，導(dǎo)體棒向右擺起，擺到最大高度時，細線與豎直方向成θ角，則A．磁場方向一定豎直向下B．磁場方向豎直向下時，磁感應(yīng)強度最小C．導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌前通過電荷量為(1－cosθ)D．導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌前電源提供的電能等于mgl(1－cosθ)參考答案：B。當開關(guān)S閉合時，導(dǎo)體棒向右擺起，說明其所受安培力水平向右或有水平向右的分量，但安培力若有豎直向上的分量，應(yīng)小于導(dǎo)體棒所受重力，否則導(dǎo)體棒會向上跳起而不是向右擺，由左手定則可知，磁場方向斜向下或豎直向下都成立，A錯；當滿足導(dǎo)體棒“向右擺起”時，若磁場方向豎直向下，則安培力水平向右，在導(dǎo)體棒獲得的水平?jīng)_量相同的條件下，所需安培力最小，因此磁感應(yīng)強度也最小，B正確；設(shè)導(dǎo)體棒右擺初動能為Ek，擺動過程中機械能守恒，有，導(dǎo)體棒的動能是電流做功而獲得的，若回路電阻不計，則電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動能，此時有W=IEt=qE=Ek，得，題設(shè)條件有電源內(nèi)阻不計而沒有“其他電阻不計”的相關(guān)表述，因此其他電阻不可忽略，那么電流的功就大于，通過的電量也就大于，C錯，D錯誤。故本題選擇B答案。4.某同學通過以下步驟測出了從一定高度落下的排球?qū)Φ孛娴臎_擊力：將一張白紙鋪在水平地面上，把排球在水里弄濕，然后讓排球從規(guī)定的高度自由落下，并在白紙上留下球的水印。再將印有水印的白紙鋪在臺秤上，將球放在紙上的水印中心，緩慢地壓球，使排球與紙接觸部分逐漸發(fā)生形變直至剛好遮住水印，記下此時臺秤的示數(shù)即為沖擊力的最大值。下列物理學習或研究中用到的方法與該同學的方法相同的是（

）（A）建立“合力與分力”的概念（B）建立“點電荷”的概念（C）建立“電場強度”的概念（D）建立“光子說”的理論參考答案：答案：A5.如圖5，兩電源的U-I圖像，下列說法正確的是（

）A、電源①的電動勢和內(nèi)阻均比電源②大B、當外接同樣的電阻時它們的輸出功率可能相等C、當外接同樣的電阻，電源的效率可能相等D、不論外接多大的相同電阻，電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大參考答案：答案：AD解析：從圖象可以看出A答案正確，但如果用計算的方法來比較兩者的輸出功率和效率問題，則比較困難。作出電阻的U-I圖象，其交點的坐標為電阻與電源相接時的電流與電壓，如圖，不論電阻是多大，只要外接電阻相等，電源1的輸出功率一定大，所以D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中，設(shè)計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示。已知小車質(zhì)量M=214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0=7.4g，所使用的打點計時器的交流電頻率=50Hz。其實驗步驟是：

A．按圖中所示安裝好實驗裝置

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動

C．取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m

D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a

E．重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)B~D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度，回答以下問題：（1）按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量？______（填“是”或“否”）。（2）實驗中打出的一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=_______m/s2。（3）某同學將有關(guān)數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像（如圖），造成圖線不過坐標原點最主要的一條原因是________，由該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是________，其大小是___________。

參考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力;砝碼盤重力；

0.077.有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0-3V的電壓表，要與之

串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個

9Ω的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是

1000Ω。參考答案：串聯(lián)９９０１０００8.質(zhì)點做直線運動，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s，質(zhì)點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：9.若某時刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該密閉氣體的分子個數(shù)為

；參考答案：10.（8分）一輛摩托車能達到的最大速度為30m/s，要想在3min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上在前面1000m處以20m/s的速度勻速行駛的汽車，則摩托車至少以多大的加速度起動?甲同學的解法是：設(shè)摩托車恰好在3min時追上汽車，則at2=vt+s0，代入數(shù)據(jù)得：a=0.28m/s。乙同學的解法是：設(shè)摩托車追上汽車時，摩托車的速度恰好是30m/s，則=2as=2a（vt+s0），代入數(shù)據(jù)得：a=0.1m/s2。你認為甲、乙的解法正確嗎?若錯誤請說明其理由，并寫出正確的解題過程。參考答案：解析：

11.如圖所示為氫原子的能級圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有

▲

種，其中最短波長為

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-812.升降機中站著一個人發(fā)現(xiàn)失重，則升降機可能在做豎直

運動，也可能在做豎直

過程．參考答案：減速上升，加速下降．【考點】超重和失重．【分析】當物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時，就說物體處于超重狀態(tài)，此時有向上的加速度；當物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時，就說物體處于失重狀態(tài)，此時有向下的加速度．【解答】解：人站在磅秤上受重力和支持力，發(fā)現(xiàn)了自已的體重減少了，處于失重狀態(tài)，所以具有向下的加速度，

那么此時的運動可能是減速上升，也可能是加速下降．故答案為：減速上升，加速下降．13.如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D點電勢UD=_________V；若該正方形的邊長為a=2cm，且電場方向與正方形所在平面平行，則場強為E=_________V/m。

參考答案：9V

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.寫出如圖所示的游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)：（1）游標卡尺的讀數(shù)52.35mm；（2）螺旋測微器的讀數(shù)3.855mm．參考答案：解：（1）由圖1所示游標卡尺可知，主尺示數(shù)是5.2cm=52mm，游標尺示數(shù)是7×0.05mm=0.35mm，游標卡尺示數(shù)為52mm+0.35mm=52.35mm．（2）由圖2所示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為3.5mm，可動刻度示數(shù)為35.5×0.01mm=0.355mm，螺旋測微器示數(shù)為3.5mm+0.355mm=3.855mm．故答案為：（1）52.35；（2）3.855．15.如圖是“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置．請完成實驗操作與記錄：將彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線ac掛一重物G，如圖虛線所示，記錄：測力計A的讀數(shù)F0．用彈簧測力計B的掛鉤拉另一細線的b端，該細線的另一端系在細線ac上的O點處，手持測力計B保持水平方向緩慢向左拉，到達如圖所示位置，記錄：O點的位置、

、

、

、

和細線Oc的方向．參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，在平行板電容器上加上如圖乙所示的交變電壓，在貼近E處有一粒子放射源，能夠逐漸發(fā)射出大量質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子，忽略粒子離開放射源時的初速度及粒子間的相互作用力，粒子只在電場力作用下運動，在電場中運動的時間極短可認為平行板間電壓不變．從極板F射出的粒子能夠繼續(xù)沿直線向右運動，并由O點射入右側(cè)的等腰直角三角形磁場區(qū)域．等腰直角三角形ABC的直角邊邊長為L．O為斜邊AB的中點，在OA邊上放有熒光屏，已知所有粒子剛好不能從AC邊射出磁場，接收到粒子的熒光屏區(qū)域能夠發(fā)光．求：（1）熒光屏上亮線的長度；（2）所加電壓的最大值U0．參考答案：解：（1）粒子在磁場中運動的半徑最大時的軌跡如圖所示，軌跡與AC邊相切與D點；設(shè)此軌道半徑為R，O′為圓心，則由幾何關(guān)系可得：LOA=，LO′A=LOA﹣Rm，又，解得：，所以熒光屏上亮線的長度為d=2Rm=；（2）若粒子以最大速度進入磁場，則在磁場中運動的半徑最大，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：，解得：，粒子在電場中運動的時間極短，可以認為粒子在電場中運動時電壓不變，當電壓最大時開始發(fā)射粒子，則射出F板時速度最大，有：，聯(lián)立解得：，把代入，可得：．答：（1）熒光屏上亮線的長度為；（2）所加電壓的最大值為．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）粒子在磁場中運動的半徑最大時的軌跡與AC邊相切，根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，由此求出亮線長度；（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力求解最大速度，再根據(jù)動能定理求解電壓．17.如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊以初速度從固定斜面的底端沿斜面向上滑動一段距離后，又沿斜面向下滑回到斜面底端，若滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，則此過程中以下說法正確的是（

） A．向上和向下滑動過程的摩擦力大小都等于 B．滑塊在最高點時速度為零，所以加速度也等于零 C．向下滑動過程的加速度大于向上滑動過程的時間 D．向上滑動過程的時間小于向下滑動過程的時間參考答案：AD對滑塊受力分析可知，向上滑動過程中，受沿斜面向下的滑動摩擦力、重力和斜面的支持力，加速度；向下滑動過程中，受向上的滑動摩擦力、重力和斜面的支持力，加速度，向上和向下滑動過程的摩擦力大小都等于；滑塊在最高點時速度為零，加速度為；由于，，所以向上滑動過程的時間小于向下滑動過程的時間，只有A、D對。18.如圖所示截面為矩形的平行玻璃磚,圖中的MN垂直NP,一束單色光從MN上的一點進入玻璃磚后,又從NP上一點B返回空氣中,已知入射