內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市五良太鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，AB間距為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、長為L且不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動(dòng)系統(tǒng)．開始時(shí)，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時(shí)間，導(dǎo)體棒MN第一次運(yùn)動(dòng)到最右端，這一過程中AB間R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則（

）A．初始時(shí)刻棒所受的安培力大小為B．當(dāng)棒再一次回到初始位置時(shí)，AB間電阻的熱功率為C．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為mv02－2QD．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為mv02－6Q參考答案：AC2.（單選）如圖所示，虛線a、b和c是某點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的三個(gè)間距相等的等勢(shì)面，它們的電勢(shì)為，一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示，由圖可知（

D

）A當(dāng)粒子從M到N的過程中，動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加B．當(dāng)粒子從K到L的過程中，電場(chǎng)力做正功，機(jī)械能增加C．形成電場(chǎng)的點(diǎn)電荷一定帶負(fù)電，且相鄰的電勢(shì)差D．形成電場(chǎng)的點(diǎn)電荷一定帶正電，且相鄰的電勢(shì)差參考答案：D3.（多選）一電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3V，接上8Ω的負(fù)載后路端電壓降為2.4V，則可以判定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r為（）A．E=2.4VB．E=3VC．r=2ΩD．r=1Ω參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：電源的電動(dòng)勢(shì)等于外電路斷開時(shí)電源兩極間的電壓．由題，電源接上8Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，根據(jù)歐姆定律利用比例法求出電源的內(nèi)電阻．解答：解：由題，電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3V，則電池的電動(dòng)勢(shì)E=3V．當(dāng)電源接上8Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，則有=，得：r=R=×8Ω=2Ω，故BC正確，AD錯(cuò)誤；故選：BC．點(diǎn)評(píng)：本題要對(duì)電動(dòng)勢(shì)的意義要了解，可根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行理解，并強(qiáng)化記憶．4.一列簡諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，比較介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c，則A.此刻a加速度最小B.此刻b的速度最小C.若波沿x軸正方向傳播，此刻b向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.若波沿x軸負(fù)方向傳播，a比c先回到平衡位置參考答案：C【詳解】由機(jī)械振動(dòng)特點(diǎn)確定質(zhì)點(diǎn)的加速度和速度大小，由“上下坡法”確定振動(dòng)方向。由波動(dòng)圖象可知，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a位于波峰處，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)特點(diǎn)可知，質(zhì)點(diǎn)a的加速度最大，故A錯(cuò)誤，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置，所以速度為最大，故B錯(cuò)誤，若波沿x軸正方向傳播，由“上下坡法”可知，質(zhì)點(diǎn)b向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故C正確，若波沿x軸負(fù)方向傳播，由“上下坡法”可知，a質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，c質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)c比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置，故D錯(cuò)誤。5.（多選）如圖所示，范圍足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于xoy平面向里，兩質(zhì)量相等的粒子帶等量異種電荷，它們從x軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中未發(fā)生碰撞，不計(jì)粒子所受的重力.則A．兩粒子沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)B．運(yùn)動(dòng)過程中，若兩粒子間的距離等于初始位置間的距離時(shí)，它們的速度均為零C．運(yùn)動(dòng)過程中，兩粒子間的距離最小時(shí)，它們的速度沿y軸方向的分量vy最大D．若減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，再從原處同時(shí)由靜止釋放兩粒子，它們可能會(huì)發(fā)生碰撞參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（2）（6分）在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖，有一位同學(xué)保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量作出了圖乙、丙兩幅圖。①A圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是_______________________.②A圖上部彎曲的原因是______________________________.③B圖線在縱軸上有截距的原因是_______________________.參考答案：①?zèng)]有平衡摩擦，或平衡摩擦不夠

②砂和砂桶的總質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量…③平衡摩擦力太過…7.如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動(dòng)過程中不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：

略8.如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連，軌道均光滑；軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E．從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電小球，已知小球受電場(chǎng)力的大小等于小球重力大小的3/4倍．為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球在軌道內(nèi)的最小速率是；釋放點(diǎn)距圓軌道最低點(diǎn)B的距離是．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；向心力．分析：1、帶電小球受到重力和電場(chǎng)力作用，重力和電場(chǎng)力都是恒力，故重力和電場(chǎng)力的合力也是恒力，所以在軌道上上升的運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能減小，因?yàn)樾∏騽偤迷趫A軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，故合力恰好提供向心力時(shí)是小球做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)，此時(shí)小球的速度最小，此時(shí)的“最高點(diǎn)”是等效最高點(diǎn)，不是相對(duì)于AB軌道的最高點(diǎn)．2、A到B的過程運(yùn)用動(dòng)能定理，此過程只有電場(chǎng)力作用Eqs=m，化簡可得A到B的距離s．解答：解：帶電小球運(yùn)動(dòng)到圖中最高點(diǎn)時(shí)，重力、電場(chǎng)力的合力提供向心力時(shí)，速度最小，因?yàn)镋q=根據(jù)勾股定理合力為：=因?yàn)樾∏騽偤迷趫A軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，故最高點(diǎn)合力提供向心力，即解得：（3）從B點(diǎn)到最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

從A到B，由動(dòng)能定理得：Eqs=

代入數(shù)據(jù)解得：s=R

故答案為：，點(diǎn)評(píng)：題要注意速度最小的位置的最高點(diǎn)不是相對(duì)于地面的最高點(diǎn)，而是合力指向圓心，恰好提供向心力的位置，這是解題的關(guān)鍵．9.汽艇靜水中的速度為5m/s，河水的流速為3m/s，若該汽艇渡過寬為80m的河道至少需要

s的時(shí)間；若汽艇要以最短的位移渡河，所用時(shí)間為

s。參考答案：16

2010.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測(cè)定重力加速度。（1）打出的紙帶如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的

端通過夾子和重物相連接。（填“a”或“b”）（2）紙帶上1至9各點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的重力加速度為

m/s2

（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請(qǐng)列出測(cè)量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€(gè)原因

。參考答案：11.小球作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的頻閃照片如圖所示．已知頻閃周期T=0．1s，小球相鄰位置間距(由照片中的刻度尺量得)分別為OA=6．51cm，AB=5．59cm，BC=4．70cm，CD=3．80cm，DE=2．89cm，EF=2．00cm．小球在位置A時(shí)的速度大小νA=

m/s，小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=

m/s2．（結(jié)果保留一位小數(shù)。）參考答案：0.6m/s,

0.9m/s212.已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R．用以上各量表示，在地球表面附近運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v=．參考答案：解：設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛頓第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案為：．13.據(jù)報(bào)道：1978年澳大利亞科學(xué)家利用5m長的電磁軌道炮，將質(zhì)量為3.3g的彈丸以5.9km/s的高速發(fā)射獲得成功。假設(shè)彈丸在軌道炮內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，彈丸所受的合力為_________N。如果每分鐘能發(fā)射6顆彈丸，該電磁軌道炮的輸出功率約為＿＿＿＿＿Ｗ。參考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.現(xiàn)在按圖①所示的電路測(cè)量一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)E（約1.5V）和內(nèi)阻r（約20Ω），可供選擇的器材如下：

電流表A1、A2（量程（0～500μA，內(nèi)阻約為500Ω），滑動(dòng)變阻器R（阻值0～100Ω，額定電流1.0A），定值電阻R1（阻值約為100）電阻箱R2、R3（阻值0～999.9Ω），開關(guān)、導(dǎo)線若干。

由于現(xiàn)有電流表量程偏小，不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為此，先將電流表改裝（擴(kuò)大量程），然后再按圖①電路進(jìn)行測(cè)量。（1）測(cè)量電流表A2的內(nèi)阻

按圖②電路測(cè)量A2的內(nèi)阻，以下給出了實(shí)驗(yàn)中必要的操作。

A．?dāng)嚅_S1B．閉合S1、S2C．按圖②連接線路，將滑動(dòng)變阻器R的滑片調(diào)至最左端，R2調(diào)至最大D．調(diào)節(jié)R2，使A1的示數(shù)為I1，記錄R2的值。E．?dāng)嚅_S2，閉合S3F．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)適中，記錄A1的示數(shù)I1請(qǐng)按合理順序排列實(shí)驗(yàn)步驟（填序號(hào)）：

。

（2）將電流表A2（較小量程）改裝成電流表A（較大量程）

如果（1）中測(cè)出A2的內(nèi)阻為468.0Ω，現(xiàn)用R2將A2改裝成量程為20mA的電流表A，應(yīng)把R2，設(shè)為與A2并聯(lián)，改裝后電流表A的內(nèi)阻RA為Ω。

（3）利用電流表A電阻箱R3，測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。用電流表A、電阻箱R3及開關(guān)S按圖①所示電路測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變R1的值，記錄下電流表A的示數(shù)I，得到若干組R3、I的數(shù)據(jù)，然后通過作出有關(guān)物理量的線性圖象，求得電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)r。a．請(qǐng)寫出與你所作線性圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。b．請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)坐標(biāo)中作出定性圖象（要求標(biāo)明兩上坐標(biāo)軸所代表的物理量，用符號(hào)表示）。c．圖中表示E。圖中表示r。參考答案：答案：（1）C

B

F

E

D

A；（2）

12Ω

11.7；

（3）答案一：a..R3＋RA＝E()－rb.c.直線的斜率縱軸截距的絕對(duì)值

答案二：a..＝（R3＋RA）＋b.

c．直線斜率的倒數(shù)縱軸截距除以斜率

答案三：a..R3=E()－(r+RA) b.

c.直線的斜率

縱軸截距的絕對(duì)值與RA的差解析：（1）此為替換法測(cè)定電流表A2的內(nèi)阻，兩次調(diào)節(jié)使A1中的電流不變，則電阻箱R2的值為電流表A2的內(nèi)阻。（2）某電流表改裝如下圖所示，A2的滿偏電流I2＝500μA，改裝后電流表的最大電流I1＝20mA，則通過電阻R的電流為I＝I1－I2，則R兩端的最大電壓U＝I2RA2，則部分電路歐姆定律得：R＝，代入數(shù)據(jù)得R＝12Ω，改裝后電流表A的內(nèi)阻RA＝＝＝11.7Ω。

（3）電阻箱電阻為R3，電流表電阻為RA，電源內(nèi)阻為r，電流表讀數(shù)為I，由閉合電路的歐姆定律知：E＝I(R3＋RA+r)，則R3＋RA＝－r。其圖象如圖（見答案圖）所示，圖中直線的斜率表示電動(dòng)勢(shì)E，縱軸截距的絕對(duì)值表示內(nèi)阻r。其它兩種請(qǐng)自己研究。15.某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。表中是該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過彈性限度。（g=10m/s2）鉤碼質(zhì)量m/g0306090120150彈簧總長度l/cm6.007.188.409.6210.8012.40

（a）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出彈力F跟彈簧伸長量x的關(guān)系圖象

（b）根據(jù)圖象得到彈簧的勁度系數(shù)是

N/m。參考答案：注意：圖線應(yīng)是過原點(diǎn)的直線，且最后一點(diǎn)要舍棄

（a）25

(b)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.圖中A、B兩點(diǎn)代表一定質(zhì)量理想氣體的兩個(gè)不同的狀態(tài)，狀態(tài)A的溫度為TA狀態(tài)B的溫度為TB，由圖可知TA與TB的比值為多少？參考答案：【考點(diǎn)】：理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】：理想氣體狀態(tài)方程專題．【分析】：由圖可知AB兩點(diǎn)處的壓強(qiáng)及體積，則由理想氣體的狀態(tài)方程可求得兩種狀態(tài)下的溫度關(guān)系．：解：根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程，有：有：答：TA與TB的比值為1：6．【點(diǎn)評(píng)】：本題考查理想氣體的狀態(tài)方程，從圖象讀出壓強(qiáng)之比和體積之比，基礎(chǔ)題目．17.如圖所示，一質(zhì)量m=0.5kg的“日”字形勻質(zhì)導(dǎo)線框“abdfeca”靜止在傾角=37°的粗糙斜面上，線框各段長ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5m，ef與斜面底邊重合，線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25，ab、cd、ef三段的阻值相等、均為R==0.4Ω，其余部分電阻不計(jì)。斜面所在空間存在一有界矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域GIJH，其寬度GI=HJ=L，長度IJ>L，IJ//ef，磁場(chǎng)垂直斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。現(xiàn)用一大小F=5N、方向沿斜面向上且垂直于ab的恒力作用在ab中點(diǎn)，使線框沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)導(dǎo)線粗細(xì)，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：(1)ab進(jìn)入磁場(chǎng)前線框運(yùn)動(dòng)的加速度大小a；(2) cd在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力克服安培力做功的功率P；(3) 線框從開始運(yùn)動(dòng)到ef恰好穿出磁場(chǎng)的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱與外力F做功的比值。參考答案：（1）ab進(jìn)入磁場(chǎng)前，線框做勻加速運(yùn)動(dòng)

，由牛頓第二定律有F－mgsin

α－μmgcos

α＝ma

(2分)

解得a＝2

m/s2

(2分)（2）由于線框穿過磁場(chǎng)的過程中有且僅有一條邊切割磁感線，等效電路也相同，所以線框一直做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度大小為v

，由力的平衡條件有F＝mgsin

α＋μmgcos

α＋FA

(2分)代入數(shù)據(jù)解得FA

＝1

N

(2分)而FA

＝BIL＝

(2分)

(1分)解得：v＝2.4

m/s

(1分)

所以P＝FAv＝2.4

W

(2分)（3）設(shè)ab進(jìn)入磁場(chǎng)前線框發(fā)生的位移為x

，則

(1分)則Q＝FA·3L＝1.5

J

(1分)

W＝F(x＋3L)＝14.7

J

(2分)所以：

(1分)18.低空跳傘是一種極限運(yùn)動(dòng)，一般在高樓、懸崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落過程中所受空氣阻力隨下落速度的增大而變大，而且速度越大空氣阻力增大得越快。因低空跳傘下落的高度有限，導(dǎo)致在空中調(diào)整姿態(tài)、打開傘包的時(shí)間較短，所以其危險(xiǎn)性比高空跳傘還要高。一名質(zhì)量為70kg的跳傘運(yùn)動(dòng)員背有質(zhì)量為10kg的傘包從某高層建筑頂層跳下，且一直沿豎直方向下落，其整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的v－t圖象如圖所示。已知2.0s末的速度為18m/s，10s末拉開繩索開啟降落傘，16.2s時(shí)安全落地，并穩(wěn)穩(wěn)地站立在地面上。g取10m/s2，請(qǐng)根據(jù)此圖象估