2021年浙江省寧波市余姚舜水中學高三物理下學期期末試題含解析

2021年浙江省寧波市余姚舜水中學高三物理下學期期末試題含解析一、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.如圖所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L，現(xiàn)在C點上懸掛一個質量為M的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加力的最小值為A.mg

B.

C.

D.參考答案：C2.（多選題）如圖所示，A、B球的質量相等，彈簧的質量不計，傾角為θ的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，在細線被燒斷的瞬間下列說法正確的是（）A．兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為gsinθB．B球的受力情況未變，瞬時加速度為零C．A球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為2gsinθD．彈簧有收縮的趨勢，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零參考答案：BC【考點】牛頓第二定律；胡克定律．【分析】（1）根據(jù)平衡條件可知：對B球F彈=mgsinθ，對A球F繩=F彈+mgsinθ；（2）細線被燒斷的瞬間，細線的拉力立即減為零，但彈簧的彈力不會瞬間發(fā)生改變；（3）對A、B球分別進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律即可求出各自加速度．【解答】解：系統(tǒng)靜止，根據(jù)平衡條件可知：對B球F彈=mgsinθ，對A球F繩=F彈+mgsinθ，

細線被燒斷的瞬間，細線的拉力立即減為零，但彈簧的彈力不發(fā)生改變，則：A．B球受力情況未變，瞬時加速度為零；對A球根據(jù)牛頓第二定律得：a===2gsinθ，故A錯誤；B．B球的受力情況未變，瞬時加速度為零，故B正確；C．對A球根據(jù)牛頓第二定律得：a===2gsinθ，故C正確；D．B球的受力情況未變，瞬時加速度為零，故D錯誤；故選BC．3.關于速度、速度改變量、加速度，正確的說法是

A．物體運動的速度改變量越大，它的加速度一定越大B．速度很大的物體，其加速度可以很小，也可以為零C．某時刻物體的速度為零，其一定處于靜止狀態(tài)D．加速度很大時，運動物體的速度一定很快變大參考答案：B4.（多選）電磁軌道炮工作原理如圖所示。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過導電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面得磁場（可視為勻強磁場），磁感應強度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出?，F(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是 A．只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍 B．只將電流I增加至原來的2倍 C．只將彈體質量減至原來的一半 D．將彈體質量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變參考答案：BD5.如圖所示，用光滑的粗鐵絲做成一直角三角形，BC邊水平，AC邊豎直，∠ABC=β。AB邊及AC兩邊上分別套有用細線相連的銅環(huán)（其總長度小于BC邊長），當它們靜止時，細線跟AB所成的角θ的大小為A．θ=β

B．θ=C．θ＜β

D．β＜θ＜

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.如圖所示，一列簡諧波沿x軸傳播，實線為t=0時的波形圖，此時P質點向y軸負方向運動，虛線為經(jīng)過0.02s時第一次出現(xiàn)的波形圖，則波沿x軸▲

(填“正”或“負”)方向傳播，波速為

▲

m/s。參考答案：正

507.2011年3月19日-3月27日，在丹麥的（Esbjerg）埃斯堡，舉行了2011年世界女子冰壺世錦賽，參賽的中國女子冰壺隊喜獲銅牌，如圖為中國隊員與丹麥隊比賽的投擲冰壺的鏡頭。在某次投擲中，冰壺運動一段時間后與對方的靜止冰壺發(fā)生正碰，碰撞可認為是彈性碰撞。通過電子測速設備測得，碰后對方的冰壺以2.00m/s的速度向前滑行。中國對的冰壺速度減小為0.01m/s，比賽中中國隊使用的冰壺實測質量為19.0kg，由于制造工藝上的不足，若兩冰壺質量有點偏差，你能否根據(jù)比賽的觀測估算出丹麥隊使用的冰壺的質量

kg（結果保留3位有效數(shù)字）參考答案：18.8kg8.某同學“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動；重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為_______m/s2（結果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點距離先增大后減小，由于打點計時器打點的時間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長度為2.98cm的一段.9.如圖所示是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶。

(1)已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為

。(2)A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點間距x=

cm；C點對應的速度是

m／s，加速度是

m／s2(速度和加速度的計算結果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：(1)0.02s

(2)0.65（0.63—0.69均給分）0.10（0.098—0.10均給分）

0.30（0.20—0.30均給分）（1）紙帶上打相鄰兩點的時間間隔T==s=0.02s。（2）A、B間的距離x=0.65cm．B、D間的距離是2.05cm，時間間隔T=0.2s，則vc==0.10m/s。由公式知=,代入數(shù)據(jù)解得a=0.30m／s2。10.如圖所示，真空中有一頂角為75o，折射率為n=的三棱鏡．欲使光線從棱鏡的側面AB進入，再直接從側面AC射出，求入射角θ的取值范圍為

▲

。

參考答案：450＜θ＜90011.某一單擺在小角度自由擺動時的振動圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長為

△△m，擺動的最大偏角正弦值約為

。參考答案：1

0.0412.為了探究加速度與力的關系，使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質量為m.回答下列問題：

(1)實驗開始應先調節(jié)氣墊導軌下面的螺釘，使氣墊導軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調節(jié)是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是（

）A．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度的表達式為：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．參考答案：13.圖示電路中，電表視為理想表。當S斷開時，電壓表示數(shù)為12V，當S閉合后，電壓表示數(shù)為11.2V，電流表示數(shù)為0.2A，則電源電動勢為

，內電阻為

。

參考答案：

答案：12V、

4W三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如右圖所示裝置可用來驗證機械能守恒定律。擺錘A栓在長L的輕繩一端，另一端固定在O點，在A上放一個小鐵片，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩偏離豎直方向成角時由靜止開始釋放擺錘，小鐵片隨A一起擺到最低位置時，受到豎直擋板P阻擋停止運動，之后鐵片將飛離擺錘而做平拋運動。

①為了驗證擺錘在運動中機械能守恒，必須求出擺錘在最低點的速度。為了求出這一速度，實驗中還應該測量的物理量是_____________。

②根據(jù)測得的物理量表示擺錘在最低點的速度v=______________。

③根據(jù)已知的和測得的物理量，寫出擺錘在運動中機械能守恒的關系式為____________。參考答案：解：①擺錘A最低點離地面的豎直高度h和鐵片平拋的水平位移x

(3分)②

(3分)

③

(4分)考點：機械能守恒定律，牛頓第二定律，向心力，平拋運動規(guī)律點評：（1）鐵片飛出的速度大小即為重錘擺到最低點的速度大小，鐵片做平拋運動，根據(jù)平拋運動的特點可正確求出鐵片平拋出去的水平速度大小；（2）重錘下落過程中機械能守恒，由mgh＝mv2/2可以求出其機械能守恒的表達式．15.（12分）同打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖甲所示，分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1，2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為和。用游標卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺數(shù)如圖丙所示．

①讀出滑塊的寬度d=

cm．

②滑塊通過光電門1的速度

m/s．滑塊通過光電門2的速度

m/s．(保留兩位有效數(shù)字)

③若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1m，則滑塊運動的加速度為

．參考答案：答案：①5.015

②1.0，2.5③2.625四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有一種質譜儀的工作原理圖如圖所示。靜電分析器是四分之一圓弧的管腔，內有沿圓弧半徑方向指向圓心O1的電場，且與圓心O1等距各點的電場強度大小相等。磁分析器中以O2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內，分布著方向垂直于紙面的勻強磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源發(fā)出一個質量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計），經(jīng)加速電場加速后，從M點沿垂直于該點的電場方向進入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧做勻速圓周運動，并從N點射出靜電分析器。而后離子由P點射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點射出，并進入收集器。已知加速電場的電壓為U，磁分析器中磁場的磁感應強度大小為B。（1）請判斷磁分析器中磁場的方向；（2）求靜電分析器中離子運動軌跡處電場強度E的大?。唬?）求磁分析器中Q點與圓心O2的距離d。參考答案：（1）垂直紙面向外（2）

（3）17.（計算）如圖，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面，一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質彈簧的一端固定在斜面底端，另一端連接著一質量為m的物體B，處于靜止狀態(tài)．一質量也為m的滑塊A從距離物體B為s0距離處由靜止釋放，然后與滑塊B發(fā)生碰撞并結合在一起，若A、B均可看做質點，彈簧始終處在彈性限度內，重力加速度大小為g．求：（1）滑塊從靜止釋放到與物體B接觸瞬間所經(jīng)歷的時間；（2）A、B發(fā)生碰撞后瞬間的速度；（3）從A、B發(fā)生碰撞后到沿斜面向下運動達到最大速度時，重力所做的功WG．參考答案：（1）滑塊從靜止釋放到與物體B接觸瞬間所經(jīng)歷的時間；（2）A、B發(fā)生碰撞后瞬間的速度；（3）從A、B發(fā)生碰撞后到沿斜面向下運動達到最大速度時，重力所做的功．考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的速度與時間的關系解：（1）滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過程中作初速度為零的勻加速直線運動，設加速度大小為a，則有mgsinθ=ma（2）A與B碰撞前的速度A與B碰撞瞬間動量守恒mv1=2mv2（3）最初時彈簧壓縮量為x0，由受力平衡可得mgsinθ=kx0①A、B速度達到最大的時，合力為零，由受力平衡可得2mgsinθ=kx1②根據(jù)WG=mgh=mg（x1﹣x0）sinθ③聯(lián)立①②③解得答：（1）滑塊從靜止釋放到與物體B接觸瞬間所經(jīng)歷的時間；（2）A、B發(fā)生碰撞后瞬間的速度；（3）從