安徽省滁州市映山中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

安徽省滁州市映山中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，空的薄金屬筒開口向下靜止于恒溫透明液體中，筒中液面與A點(diǎn)齊平?，F(xiàn)緩慢將其壓到更深處，筒中液面與B點(diǎn)齊平，不計(jì)氣體分子間相互作用，且筒內(nèi)氣體無泄漏。下列圖像中能體現(xiàn)筒內(nèi)氣體從狀態(tài)A到B變化過程的是（

）參考答案：C2.（單選）在如圖所示的電路甲，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在口端時(shí)合上開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U,現(xiàn)將的R2滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是A.I1增大，I2不變，U增大

B.

I1減小，I2增大，U減小C.I1增大，I2減小，U增大

D．I1減小，I2不變，U減小參考答案：B3.在如圖所示的電路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭向圖中b端移動(dòng)時(shí)，A．I變大，U變小

B．I變大，U變大

C．I變小，U變大

D．I變小，U變小參考答案：B4.利用圖1所示的裝置（示意圖），觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說法正確的是A.甲對(duì)應(yīng)單縫，乙對(duì)應(yīng)雙縫B.甲對(duì)應(yīng)雙縫，乙對(duì)應(yīng)單縫C.都是單縫，甲對(duì)應(yīng)的縫寬較大D.都是雙縫，甲對(duì)應(yīng)的雙縫間距較大參考答案：A【詳解】根據(jù)單縫衍射圖樣和雙縫干涉圖樣特點(diǎn)判斷。單縫衍射圖樣為中央亮條紋最寬最亮，往兩邊變窄，雙縫干涉圖樣是明暗相間的條紋，條紋間距相等，條紋寬度相等，結(jié)合圖甲，乙可知，甲對(duì)應(yīng)單縫，乙對(duì)應(yīng)雙縫，故A正確。5.圖甲為水平放置的兩根平行光滑導(dǎo)軌，處在垂直軌道平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．均勻金屬棒AB垂直于導(dǎo)軌水平靜止放置．從t=0時(shí)刻開始在AB棒上通有圖乙所示的交變電流，規(guī)定甲圖所示的電流方向?yàn)檎较颍铝姓f法正確的是（）A．金屬棒將在某一范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)B．t1時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度最大C．t2時(shí)刻導(dǎo)體棒的加速度最大D．安培力時(shí)而做正功，時(shí)而做負(fù)功參考答案：D【考點(diǎn)】安培力；牛頓第二定律．【分析】根據(jù)F=BIL分析安培力隨電流的變化關(guān)系，由牛頓第二定律分析導(dǎo)體棒的加速度的變化，結(jié)合運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性分析導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的規(guī)律即可．【解答】解：根據(jù)左手定則可知，當(dāng)電流的方向向下時(shí)，棒受到的安培力的方向向右；同理，當(dāng)電流的方向向上上，則棒受到的安培力的方向向左．A、由于電流隨時(shí)間按照正弦規(guī)律變化，而安培力：F=BIL與電流成正比，所以導(dǎo)體棒受到的安培力也隨時(shí)間按照正弦規(guī)律變化，在前半個(gè)周期內(nèi)（0﹣t2時(shí)間內(nèi)）棒受到的安培力的方向向右，所以棒向右做加速運(yùn)動(dòng)；在后半個(gè)周期內(nèi)棒受到的安培力的方向向左，將向右做減速運(yùn)動(dòng)，由于加速階段的加速度和減速階段的加速度具有對(duì)稱性，所以由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，當(dāng)t=t4時(shí)刻棒的速度恰好為0；而后，在以后的歌周期內(nèi)棒將不斷重復(fù)第一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)．所以棒將一直向右運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤；B、導(dǎo)體棒在前半個(gè)周期內(nèi)（0﹣t2時(shí)間內(nèi)）棒受到的安培力的方向向右，所以棒向右做加速運(yùn)動(dòng)，后半個(gè)周期內(nèi)棒受到的安培力的方向向左，將向右做減速運(yùn)動(dòng)，所以t2時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度最大．故B錯(cuò)誤；C、由于安培力：F=BIL與電流成正比，所以導(dǎo)體棒受到的安培力也隨時(shí)間按照正弦規(guī)律變化，在t1時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力最大，所以加速度最大．故C錯(cuò)誤；D、導(dǎo)體棒一直向右運(yùn)動(dòng)，前半個(gè)周期內(nèi)（0﹣t2時(shí)間內(nèi)）棒受到的安培力的方向向右，安培力做正功；后半個(gè)周期內(nèi)棒受到的安培力的方向向左，安培力做負(fù)功．故D正確．故選：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.放射性元素衰變?yōu)?，此衰變過程的核反應(yīng)方程是＿＿＿＿；用此衰變過程中發(fā)出的射線轟擊，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應(yīng)過程的方程是＿＿＿＿。參考答案：→+He

He+→Ne+H。根據(jù)衰變規(guī)律，此衰變過程的核反應(yīng)方程是→+He。用α射線轟擊，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應(yīng)過程的方程是：He+→Ne+H。7.如圖是磁帶錄音機(jī)的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個(gè)輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時(shí)，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進(jìn)行倒帶，使磁帶繞到A輪上。倒帶時(shí)A輪是主動(dòng)輪，其角速度是恒定的，B輪是從動(dòng)輪，經(jīng)測(cè)定，磁帶全部繞到A輪桑需要時(shí)間為t，從開始倒帶到A、B兩輪的角速度相等的過程中，磁帶的運(yùn)動(dòng)速度

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），所需時(shí)間

▲

（填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：變大

大于

試題分析：A和B兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輪通過磁帶連在一起，線速度相等，A輪是主動(dòng)輪，其角速度是恒定的，隨著磁帶逐漸繞在A輪上，A輪的半徑逐漸變大，線速度逐漸變大，B輪上面的的磁帶逐漸減少，角速度當(dāng)角速度相等時(shí)，兩個(gè)磁帶輪的半徑相等，即剛好有一半的磁帶倒在A輪上，由于線速度逐漸變大，剩下的一半磁帶將比前一半磁帶用時(shí)間短，所以從開始倒帶到A、B兩輪的角速度相等的過程中，所用時(shí)間大于。8.對(duì)“落體運(yùn)動(dòng)快慢”、“力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系”等問題，亞里士多德和伽利略存在著不同的觀點(diǎn)。請(qǐng)完成下表：

亞里士多德的觀點(diǎn)伽利略的觀點(diǎn)落體運(yùn)動(dòng)快慢重的物體下落快，輕的物體下落慢

力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系

維持物體運(yùn)動(dòng)不需要力

參考答案：答案：物體下落快慢與物體輕重?zé)o關(guān)

維持物體運(yùn)動(dòng)需要力9.如圖所示，輕且不可伸長的細(xì)繩懸掛質(zhì)量為0.5kg的小圓球，圓球又套在可沿水平方向移動(dòng)的框架槽內(nèi)，框架槽沿鉛直方向，質(zhì)量為0.2kg。自細(xì)繩靜止于鉛直位置開始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至圖中位置，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向夾角30°。繩長0.2m，不計(jì)一切摩擦。則此過程中重力對(duì)小圓球做功為

J；小圓球在此位置的瞬時(shí)速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）參考答案：10.為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí),重物B剛好接觸地面.將A拉到P點(diǎn),待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點(diǎn).分別測(cè)量OP、OQ的長度h和s.改變h,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).(1)請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s—h關(guān)系的圖象.(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m=0.40kg、M=0.50kg.根據(jù)s—h圖象可計(jì)算出A塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_________.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

(3)實(shí)驗(yàn)中,滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致滋的測(cè)量結(jié)果_________(選填“偏大”或“偏小”).

參考答案：11.大海中航行的輪船，受到大風(fēng)大浪沖擊時(shí)，為了防止傾覆，應(yīng)當(dāng)改變航行方向和，使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的。參考答案：答案：速度大小，頻率解析：第一空不能只寫“速度”，因?yàn)轭}中已明確說明了航行方向，即速度方向，所以這里只需寫明速度的大小就可以了。也可以填“速率”。12.一個(gè)氡核衰變成釙核并放出一個(gè)粒子，其半衰期為3.8天。1g氡經(jīng)過7.6天衰變了

g；衰變中放出的粒子是

。參考答案：0.75，α粒子（或）13.如圖，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，半圓弧導(dǎo)線框的直徑為d，電阻為R。使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為_________。現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為_________。

參考答案：；三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.例29同學(xué)們?cè)谟^看了王亞平在神舟十號(hào)上測(cè)質(zhì)量的視頻后，設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置來模擬神舟十號(hào)的空間環(huán)境測(cè)量滑塊質(zhì)量。氣墊導(dǎo)軌上面固定有光電門B，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放，并測(cè)量A、B之間的距離L.(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度如圖，則遮光條的寬度d=

cm。(2)利用氣墊導(dǎo)軌使得滑塊對(duì)導(dǎo)軌沒有壓力是為了模擬宇宙飛船中的

(3)由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt=2.0×10-2s，則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為v=_____m/s(4)根據(jù)力傳感器的示數(shù)F，可求得滑塊質(zhì)量的表達(dá)式為m=

。參考答案：1.000

完全失重

0.5

2FL/v215.（1）圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是

▲

mm．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)是

▲

mm．（2）用如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖丁給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖丁所示．已知m1=50g、m2=150g，取g=9.8m/s2，則（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

①在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v

=

▲

m/s；②在0~5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=

▲

J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=

▲

J；③若某同學(xué)作出圖象如圖戊所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭′=

▲

m/s2．參考答案：

(1)7.2

8.693~8.695(2)

①2.4

②0.58

0.59

③9.7

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊放在長直水平面上，用水平細(xì)線緊繞在半徑為R、質(zhì)量為2m的薄壁圓筒上．t=0時(shí)刻，圓筒在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下由靜止開始繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)中角速度滿足ω=β1t（β1為已知常數(shù)），物塊和地面之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．求：（1）物塊做何種運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)說明理由．（2）物塊運(yùn)動(dòng)中受到的拉力．（3）從開始運(yùn)動(dòng)至t=t1時(shí)刻，電動(dòng)機(jī)做了多少功？（4）若當(dāng)圓筒角速度達(dá)到ω0時(shí)，使其減速轉(zhuǎn)動(dòng)，并以此時(shí)刻為t=0，且角速度滿足ω=ω0－β2t（式中ω0、β2均為已知），則減速多長時(shí)間后小物塊停止運(yùn)動(dòng)？參考答案：（1）圓筒邊緣線速度與物塊前進(jìn)速度大小相同根據(jù)v=ωR=Rβ1t，線速度與時(shí)間成正比物塊做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

（2）由（1）問分析結(jié)論，物塊加速度為a=Rβ1

根據(jù)物塊受力，由牛頓第二定律得T－μmg=ma

則細(xì)線拉力為T=μmg+mRβ1

（3）對(duì)整體運(yùn)用動(dòng)能定理，有W電+Wf=

其中Wf=－μmgs=－μmg

則電動(dòng)機(jī)做的功為

W電=μmg+

（或?qū)A筒分析，求出細(xì)線拉力的做功，結(jié)果正確同樣給分）（4）圓筒減速后，邊緣線速度大小v=ωR=ω0R－Rβ2t，線速度變化率為a=Rβ2若a≤μg，細(xì)線處于拉緊狀態(tài)，物塊與圓筒同時(shí)停止，物塊減速時(shí)間為t=ω0/β2

若a>μg，細(xì)線松弛，物塊水平方向僅受摩擦力，物塊減速時(shí)間為t=ω0R/μg

17.如圖所示，兩金屬板正對(duì)并水平放置，分別與平行金屬導(dǎo)軌連接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域有垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并一直向右勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻ab進(jìn)入Ⅰ區(qū)域，同時(shí)一帶正電小球從O點(diǎn)沿板間中軸線水平射入兩板間．a(chǎn)b在Ⅰ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球勻速運(yùn)動(dòng)；ab從Ⅲ區(qū)域右邊離開磁場(chǎng)時(shí)，小球恰好從金屬板的邊緣離開．已知板間距為4d，導(dǎo)軌間距為L，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、寬度均為d．帶電小球質(zhì)量為m，電荷量為q，ab運(yùn)動(dòng)的速度為v0，重力加速度為g．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（2）ab在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的加速度大?。唬?）要使小球恰好從金屬板的邊緣離開，ab運(yùn)動(dòng)的速度v0要滿足什么條件．參考答案：解：（1）ab在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：ε=BLv0…①金屬板間產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為：…②ab在Ⅰ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶電小球勻速運(yùn)動(dòng)，有mg=qE…③聯(lián)立①②③得：…④（2）ab在Ⅱ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球的加速度a，依題意，有qE+mg=ma…⑤聯(lián)立③⑤得：a=2g…⑥（3）依題意，ab分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球在電場(chǎng)中分別做勻速、類平拋和勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)發(fā)生的豎直分位移分別為SⅠ、SⅡ、SⅢ；ab進(jìn)入Ⅲ磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)速度為vⅢ．則：SⅠ=0

…⑦SⅡ=…⑧SⅢ=vⅢ…⑨vⅢ=…⑩又：SⅠ+SⅡ+SⅢ=2d聯(lián)立可得：．答：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為．（2）ab在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的加速度大小為2g．（3）要使小球恰好從金屬板的邊緣離開，ab運(yùn)動(dòng)的速度v0要滿足．【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵理清ab棒在勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式綜合求解．18.如圖所示，兩條互相平行且足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.2m，在導(dǎo)軌的一端接有阻值R=3Ω的電阻，在x≥0處有