廣西壯族自治區柳州市露塘農場中學2021年高三物理期末試卷含解析一、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.在建鐵路時，要根據彎道半徑和行駛速度，適當選擇內外軌的高度差，若火車按規定的速率轉彎時，內外軌與車輪之間均沒有側壓力。則當火車以大于規定的速率轉彎時B2012學年普陀模擬6（

）（A）僅內軌對車輪有側壓力 （B）僅外軌對車輪有側壓力（C）內、外軌對車輪均有側壓力 （D）內外軌對車輪均無側壓力參考答案：B2.（多選題）如圖所示，電源電動勢為E，內阻為r，不計電壓表和電流表內阻對電路的影響，當電鍵閉合后，兩小燈泡均能發光．在將滑動變阻器的滑片逐漸向右滑動的過程中，下列說法正確的是（）A．小燈泡L1、L2均變暗B．小燈泡L1變亮，小燈泡L2變暗C．電流表A的讀數變小，電壓表V的讀數變大D．電流表A的讀數變大，電壓表V的讀數變小參考答案：BC【考點】閉合電路的歐姆定律．【分析】將滑動變阻器的滑片逐漸向右滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻增大，分析外電路總電阻的變化，由歐姆定律判斷干路電流的變化，即可知道電流表示數的變化和路端電壓的變化，即可知道電壓表讀數的變化．分析并聯部分電壓的變化，判斷L1燈亮度的變化．【解答】解：將滑動變阻器的滑片逐漸向右滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻增大，并聯部分的電阻增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，則L2燈變暗，電流表讀數變?。娫吹膬入妷簻p小，則路端電壓增大，電壓表讀數變大．根據串聯電路分壓特點可知，并聯部分電壓增大，則L1燈變亮．故BC正確．故選BC3.許多科學家對物理學的發展作出了巨大貢獻，也創造出了許多物理學方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、建立物理模型法、類比法和科學假說法等等。以下關于物理學史和所用物理學方法的敘述正確的是

A．卡文迪許測出引力常量用了放大法

B．伽利略為了說明力是維持物體運動的原因用了理想實驗法

C．在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質點來代替物體的方法叫假設法

D．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加之和代表物體的位移，這里采用了微元法參考答案：ADB項說法錯誤，伽利略為了說明力不是維持物體運動的原因用了理想實驗法，質點是一個理想化的物理模型，C項錯，AD符合題意，選項AD正確。4.如圖所示，傳送帶保持1m/s的速度運動，現將一質量為0．5kg的小物體從傳送帶左端放上，設物體與皮帶間動摩擦因數為0.1，傳送帶兩端水平距離為2.5m，則物體從左端運動到右端所經歷的時間為（

）A．s

B．（－1）s

C.5s

D．5s參考答案：C5.（多選）某同學利用圖甲裝置研究磁鐵下落過程中的電磁感應有關問題。打開傳感器，將磁鐵置于螺線管正上方距海綿墊高為h處靜止釋放，穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止（磁鐵下落過程中受到的磁阻力遠小于磁鐵的重力，不發生轉動），不計線圈電阻，計算機熒屏上顯示出圖乙的UI-t曲線，圖乙中的兩個峰值是磁鐵剛進入螺線管內部和剛從內部出來時產生的，對這一現象相關說法正確的是：A．若僅增大h，兩個峰值間的時間間隔會增大B．若僅減小h，兩個峰值都會減小C．若僅減小h，兩個峰值可能會相等D．若僅減小滑動變阻器的值，兩個峰值都會增大參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）如圖所示，、是系在絕緣細線兩端，帶有等量同種電荷的小球，現將絕緣細線繞過光滑定滑輪，將兩球懸掛起來，兩球平衡時，的線長等于的線長，球靠在光滑絕緣豎直墻上，懸線偏離豎直方向60°，則、兩球的質量之比為

。參考答案：

答案：7.如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細管插入液體，利用虹吸現象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態變化的圖像中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D，吸熱

8.如圖，用細繩一端系著質量為M=0.6kg的物體A，物體A靜止在水平轉盤上。細繩的另一端通過圓盤中心的光滑小孔O吊著系著質量為m=0.3kg的小球B。物體A到O點的距離為0.2m.物體A與轉盤間的最大靜摩擦力為2N，為使物體A與圓盤之間保持相對靜止，圓盤轉動的角速度范圍為

。（g=10m/s2）參考答案：9.如圖所示，兩個已知質量分別為m1和m2的物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端(m1>m2)，1、2是兩個光電門．用此裝置驗證機械能守恒定律．(1)實驗中除了記錄物塊B通過兩光電門時的速度v1、v2外，還需要測量的物理量是________．(2)用已知量和測量量寫出驗證機械能守恒的表達式_____________．參考答案：(1)，兩光電門之間的距離h10.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側距平衡位置20cm處，放手后向右運動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T＝________s，而在t=T/12時刻振子的位置坐標________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2

大于11.實際電流表有內阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯．測量實際電流表G1內阻r1的電路如圖9所示．供選擇的儀器如下：①待測電流表G1(0～5mA，內阻約300Ω)，②電流表G2(0～10mA，內阻約100Ω)，③定值電阻R1(300Ω)，④定值電阻R2(10Ω)，⑤滑動變阻器R3(0～1000Ω)，⑥滑動變阻器R4(0～20Ω)，⑦干電池(1.5V)，⑧開關S及導線若干．圖9(1)定值電阻應選________，滑動變阻器應選________．(在空格內填寫序號)(2)用連線連接實物圖．(3)補全實驗步驟：①按電路圖連接電路，________；②閉合開關S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數I1、I2；③________________________________________________________________________；圖10④以I2為縱坐標，I1為橫坐標，作出相應圖線，如圖10所示．(4)根據I2I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內阻的表達式________．參考答案：(1)根據電路的原理圖，定值電阻應適當大一些，滑動變阻器采用分壓接法時，應選用阻值適當小一些的變阻器(2)連線時要注意電表的正負接線柱不能接反(3)略(4)根據串、并聯電路規律可知：I2＝I1＋＝I1，所以k＝，所以r1＝(k－1)R1.答案(1)③⑥(2)如圖(3)①將滑動觸頭移至最左端③多次移動滑動觸頭，記錄相應的G1、G2讀數I1、I2(4)r1＝(k－1)R112.（4分）如圖所示，A為放在水平光滑桌面上的木板，質量為1kg。木塊B、C質量分別為3kg和1kg。接觸面間動摩擦因素為0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。在拉力F作用下，物體A加速度為2m/s2。拉力F大小等于

N。參考答案：14N（4分）13.(一定質量的理想氣體從狀態A經過等溫膨脹到狀態B，然后經過絕熱壓縮過程到狀態C，最后經過等壓降溫過程回到狀態A.則狀態A的體積

(選填"大于"、“等于”或"小于")狀態C的體積；A到B過程中氣體吸收的熱量

(選填"大于"、"等于"或"小于")C到A過程中放出的熱量.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內A、B組成的系統動量守恒，再結合能量關系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經到達墻處，則需要根據計算確定，結合幾何關系可算出第二問結果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發生碰撞，也需要通過計算確定，結合空間關系，列式求解即可。【詳解】（1）設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯立①②式并代入題給數據得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a。假設A和B發生碰撞前，已經有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內，A可能與墻發生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發生，A在時間t內的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯立③④⑤⑥⑦式并代入題給數據得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內A已與墻壁發生碰撞，但沒有與B發生碰撞，此時A位于出發點右邊0.25m處。B位于出發點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續向左運動，假設它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯立③⑧⑩式并代入題給數據得

故A與B將發生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯立式并代入題給數據得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數據得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平傳送帶AB長l=1.3m，距離地面的高度h=0.20m，木塊與地面之間的動摩擦因數μ0=0.20。質量為M=1.0kg的木塊隨傳送帶一起以v=2.0m/s的速度向左勻速運動（傳送帶的傳送速度恒定），木塊與傳送帶間的動摩擦因數=0.50。當木塊運動至最左端A點時，此時一顆質量為m=20g的子彈以v0=300m/s水平向右的速度正對射入木塊并穿出，穿出速度u=50m/s，以后每隔1.0s就有一顆子彈射向木塊，設子彈射穿木塊的時間極短，且每次射入點各不相同，g取10m/s2．求：（1）木塊在傳達帶上最多能被多少顆子彈擊中？（2）從第一顆子彈射中木塊后到木塊最終離開傳送帶的過程中，木塊和傳送帶間因摩擦產生的熱量是多少？（3）如果在木塊離開傳送帶時，地面上有另一相同木塊立即從C點以v1=1.0m/s向左運動，為保證兩木塊相遇，地面木塊應在距離B點正下方多遠處開始運動？參考答案：1）木塊在傳送帶上最多能被2顆子彈擊中．（6分）（2）Q=20.5J，（7分）（3）0.36m。17.如圖所示，一質量M=2.0kg的長木板靜止放在光滑水平面上，在木板的右端放一質量m=1.0kg可看作質點的小物塊，小物塊與木板間的動摩擦因數為μ=0.2。用恒力F＝10N向右拉動木板使木板在水平面上做勻加速直線運動，經過t=1.0s后撤去該恒力，此時小物塊恰好運動到距木板右端l=1.0m處。在此后的運動中小物塊沒有從木板上掉下來。(g=10m/s2)求：(1)恒力撤去前，小物塊和長木板的加速度各多大，方向如何？(2)剛撤去F時，小物塊和長木板的速度各多大？(3)長木板的長度至少是多少？

參考答案：解：（1）對木塊，只受摩擦力作用，μmg=ma1

a1=2m/s2

方向向右————（3分）

對木板，受拉力和摩擦力作用，F-μmg=Ma2

a2=4m/s2

方向向右————（3分）（2）F作用時間為1s,

對木塊：v1=a1t=2m/s————（2分）

對木板：v2=a2t=4m/s————（2分）（3）撤去F后木塊和木板組成的系統動量守恒，木塊達到木板左端時二者恰好達到共同速度，這過程中木塊對地位移為s，設最后共同速度為v

Mv2+mv1=（M+m）v————（2分）如圖，設撤去F時，木塊距木板左端為L1，分別以木塊和木板為研究對象，由動能定理得：

————（2分）

————（2分）

解得L1=————（1分）