浙江省金華市東陽中學2021年高三物理下學期期末試題含解析

浙江省金華市東陽中學2021年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.（單選）如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質彈簧，與A質量相同的物體B以速度v向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運動，則A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是（

）A.A開始運動時

B.A的速度等于v時

C.B的速度等于零時

D.A和B的速度相等時參考答案：D2.（單選）如圖所示，MN是流速穩(wěn)定的河流，河寬一定，小船在靜水中的速度為v.現小船自A點渡河，第一次船頭沿AB方向，到達對岸的D處；第二次船頭沿AC方向，到達對岸E處，若AB與AC跟河岸垂線AD的夾角相等，兩次航行的時間分別為tB、tC，則（

）A．tB>tC B．tB<tC

C．tB＝tC D．無法比較tB與tC的大小參考答案：C解析：設合速度沿AB方向上的靜水速為v1，設合速度沿AC方向上的靜水速為v2，根據平行四邊形定則知，v1與河岸的夾角等于于v2與河岸的夾角，因為靜水速不變，則v1在垂直于河岸方向上的速度等于v2垂直于河岸方向上的速度，根據等時性知，tB=tC．故C正確，A、B、D錯誤．故選C．3.如圖所示，面積為S、匝數為N的矩形線框在磁感應強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉動，通過滑環(huán)向理想變壓器供電，燈泡L1、L2均正常發(fā)光，理想電流表的示數為I。已知L1、L2的額定功率均為P，額定電流均為I，線框及導線電阻不計，則A．圖示位置時穿過線框的磁通量變化率為零B．線框轉動的角速度為C．理想變壓器原副線圈的匝數比為1∶2D．若燈L1燒斷，電流表示數將增大參考答案：B【命題立意】：本題考查交變電流的產生、變壓器的應用、電路動態(tài)變化等知識點?？疾閷W生對知識概念的理解和應用能力。【解題思路】：線圈平面與磁場平行時，產生的感應電動勢最大，磁通量變化率最大，故A選項錯誤；理想變壓器輸入功率等于輸出功率，由于兩個燈泡都正常發(fā)光，則可知矩形線框產生的功率為2P，則有2P=EmI=NBSωI，可得ω=，故B選項正確；由于原線圈的電流為I，副線圈中兩燈泡并聯(lián)則總電流為2I，可知n1∶n2=2∶1，故C選項錯誤；若L1燒斷，則副線圈電流減小，原線圈的電流也相應減小，故D選項錯誤。本題正確選項為B。4.做勻變速直線運動的物體，其加速度的方向（）A．與初速度方向相同 B．與末速度方向相同C．與運動方向相同 D．與速度變化量的方向相同參考答案：D【考點】加速度．【分析】勻變速直線運動分為勻加速和勻減速兩種，加速度的方向與速度變化量的方向相同．【解答】解：由加速度a=公式可知加速度的方向與速度變化量的方向相同；可以與初末速度的方向相反；故選：D．5.下列說法中指時刻的有

（

）

A．新聞30分每天中午12點開播

B．一場足球比賽90分鐘

C．火車9點20分到站

D．數學測試的時間是45min

參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.假設某實驗室恰好位于震源的正上方，該實驗室中懸掛著一個靜止的彈簧振子和一個靜止的單擺，彈簧振子的彈簧和小球（球中間有孔）都套在固定的光滑豎直桿上。某次有感地震中同一震源產生的地震縱波和橫波的波長分別為5.0km和2.5km，頻率為2.0Hz。則可觀察到_________先開始振動（或擺動），若它開始振動（或擺動）3.0s后，另一裝置才開始振動（或擺動），則震源離實驗室的距離為________。參考答案：

(1).彈簧振子

(2).30km【詳解】根據可知，縱波的傳播速度較橫波大，可知縱波先傳到實驗室，即彈簧振子先振動；縱波的速度；橫波的速度：；則，解得x=30km.7.一個質量為50千克的人站立在靜止于平靜的水面上的質量為400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不計水的阻力，則船以_____

___米/秒的速度后退，若該人向上跳起，以人船為系統(tǒng)，人船的動量_________。（填守恒或不守恒）參考答案：0．25

；不守恒

8.在“測定直流電動機的效率”實驗中，用左下圖所示的電路測定一個額定電壓為6V、額定功率為3W的直流電動機的機械效率。（1）根據電路圖完成實物圖的連線；（2）實驗中保持電動機兩端電壓U恒為6V，重物每次勻速上升的高度h均為1.5m，所測物理量及測量結果如下表所示：實驗次數12345電動機的電流I/A0.20.40.60.82.5所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5重物上升時間t/s1.41.652.12.7∞

計算電動機效率η的表達式為________（用符號表示），前4次實驗中電動機工作效率的平均值為________。（3）在第5次實驗中，電動機的輸出功率是________；可估算出電動機線圈的電阻為________Ω。參考答案：（1）（2分）如右圖

（2）（2分），（2分）74%（3）（2分）0，（2分）2.49.如圖所示，用輕質活塞在氣缸內封閉一定質量理想氣體，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡時活塞距氣缸底高度h1=0．80m，此時被封閉氣體的溫度為27oC活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計?，F對被封閉氣體加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2=0．88m處．已知活塞橫截面積S=5．0×10-3m2，大氣壓強P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距氣缸底的高度h2時氣體的溫度；

②此過程中缸內氣體對外界做的功

J，氣體吸收的熱量

增加的內能(填“大于”“等于”或“小于”)。參考答案：10.如圖所示，直導線ab與固定的電阻器R連成閉合電路，ab長0.40m，在磁感強度是0.60T的勻強磁場中以5.0m/s的速度向右做切割磁感線的運動，運動方向跟ab導線垂直．這時直導線ab產生的感應電動勢的大小是_______V，直導線ab中感應電流的方向是_________（填“a→b”或“b→a”）；若電阻R=5Ω，導線ab電阻r=1Ω，則ab兩端的電勢差大小為_______V。參考答案：1.2V

b→a

1.0Vab導線切割磁感線，感應電動勢E=BLv=1.2V，由右手定則知ab中電流方向是“b→a”；ab兩端的電勢差=1.0V11.（4分）做自由落體運動的小球，落到A點時的瞬時速度為20m/s，則小球經過A點上方12.8m處的瞬時速度大小為12m/s，經過A點下方25m處的瞬時速度大小為

．（取g=10m/s2）參考答案：30m/s．解：根據得，v=．12.2011年3月11日本福島核電站發(fā)生核泄漏事故，其中銫137（Cs）對核輻射的影響最大，其半衰期約為30年．①請寫出銫137（Cs）發(fā)生β衰變的核反應方程[已知53號元素是碘（I），56號元素是鋇（Ba）]②若在該反應過程中釋放的核能為E，則該反應過程中質量虧損為（真空中的光速為c）．③泄露出的銫l37約要到公元2101年才會有87.5%的原子核發(fā)生衰變．參考答案：解：①發(fā)生β衰變的核反應方程

②根據愛因斯坦質能方程知△m=③由半衰期公式知剩余的原子核沒衰變，經歷了3個半衰期，即90年，要到公元2101年才會有87.5%的原子核發(fā)生衰變．

故答案為：，，210113.如圖所示，從傾角為θ=30°的斜面頂端以初動能E=6J向下坡方向平拋出一個小球，則小球落到斜面上時的動能E′為

J．參考答案：E′=14J三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.現有一特殊的電池，其電動勢E約為9V，內阻r在35～55Ω范圍，最大允許電流為50mA。為測定這個電池的電動勢和內阻，某同學利用如圖甲的電路進行實驗。圖中電壓表的內電阻很大，對電路的影響可以不計；R為電阻箱，阻值范圍為0～9999Ω；R0是定值電阻。⑴實驗室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：A．10Ω，2.5W

B．50Ω，1.0WC．150Ω，1.0W

D．1500Ω，5.0W本實驗應選用

，其作用是

。⑵該同學接入符合要求的R0后，閉合開關S，調整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數U，再改變電阻箱阻值，取得多組數據，作出了如圖乙的圖線。則根據該同學所作的圖線可知圖象的橫坐標與縱坐標的比值表示

。⑶根據乙圖所作出的圖象求得該電池的電動勢E為

V，內電阻r為

Ω。參考答案：（１）C，保護電路（2）電流（3）10，48（46-48）15.圖（a）是測量電源電動勢E和內阻r的原理圖．R0=2.5Ω為定值保護電阻，電流表內阻不計，單位長度電阻r0=0.10Ω/cm的電阻絲ac上標有長度刻度．①請根據原理圖連接圖（b）的實物圖；②閉合開關S，記錄ab的長度L和電流表A的示數I；滑動b點改變ab的長度L，測得6組L和I值，并算出對應的值．寫出與L、E、r、R0、r0的關系式=_________；③圖（c）中的“×”是已標出的實驗數據，請作出隨L變化的圖線；④根據-L圖線算出電源電動勢E=_____V，內阻r=_____Ω．（計算結果保留到小數點后兩位）參考答案：①如答圖（b）（2分，按連圖規(guī)范，表量程接錯或線夾接錯均得0分）②（2分）③如答圖（c）（2分，尺規(guī)作圖，連成曲線或折線得0分）④1.48（2分，1.46~1.52均可），0.61（2分，0.55~0.90均可）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在光滑的水平長直軌道上，有一質量為M=3kg、長度為L=2m的平板車以速度v0=4m/s勻速運動。某時刻將質量為m=1kg的小滑塊輕放在平板車的中點，小滑塊與車面間的動摩擦因數為μ=0.2,取g=10m/s2。

（1）若小滑塊最終停在平板車上，小滑塊和平板車摩擦產生的內能為多少？

（2）若施加一個外力作用在平板車上使其始終保持速度為v0=4m/s的勻速運動，當小滑塊放到平板車中點的同時，對該小滑塊施加另一個與平板車運動方向相同的恒力F，要保證滑塊不能從平板車的左端掉下，恒力F大小應該滿足什么條件？

（3）在（2）的情況下，力F取最小值，要保證滑塊不從平板車上掉下，力F的作用時間應該在什么范圍內?參考答案：見解析（1）由動量守恒定律得：

解得由能量守恒得：（2）設恒力F取最小值為F1，滑塊加速度為a1，此時滑塊恰好到達車的左端，則滑塊運動到車左端的時間

① 由幾何關系有

② 由牛頓定律有

③ 由①②③式代入數據解得

， 則恒力F大小應該滿足條件是

（3）力F取最小值，當滑塊運動到車左端后，為使滑塊恰不從右端滑出，相對車先做勻加速運動（設運動加速度為a2，時間為t2），再做勻減速運動（設運動加速度大小為a3）．到達車右端時，與車達共同速度．則有 ④ ⑤ ⑥ 由④⑤⑥式代入數據解得 則力F的作用時間t應滿足

，即。17.兩物塊A、B用輕彈簧相連，質量均為2kg，初始時彈簧處于原長，A、B兩物塊都以v＝6m／s的速度在光滑的水平地面上運動，質量4kg的物塊C靜止在前方，如圖所示。B與C碰撞后二者會粘在一起運動。求在以后的運動中：（1）當彈簧的彈性勢能最大時，物塊A的速度為多大?（2）系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少?參考答案：(1)當A、B、C三者的速度相等時彈簧的彈性勢能最大. 由A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒，

解得 (2)B、C碰撞時B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，設碰后瞬間B、C兩者速度為，則mBv=(mB+mC)==2m/s設物ＡＢＣ速度相同時彈簧的彈性勢能最大為Ep，根據能量守恒Ep=(mB+m-C)+mAv2-(mA+mB+mC)=×(2+4)×22+×2×62-×(2+2+4)×32=12J18.如圖甲所示，在直角坐標系0≤x≤L區(qū)域內有沿y軸方向的勻強電場，其電場強度大小和方向隨時間變化的關系如圖乙所示，現有質量為m，帶電量為e的電子（不計重力）不斷的從原點O以速度v0沿x軸正方向射入電場，問（1）若要電子飛出電場時速度方向仍然沿x軸方向，則電場變化的周期必須滿足何條件？（2）若要電子從圖中的A點沿x軸飛出，則電子應該在什么時刻進入電場？（3）若在電場右側有一個以點（3L，0）為圓心，半徑為L的圓形磁場區(qū)域，且滿足B=，則所有能進入磁場的電子將從何處飛出磁場？參考答案：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．專題： 帶電粒子在復合場中的運動專題．分析： （1）電