昌吉市第九中學20202021學年第一學期期末考試高三年級物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第14~17題只有一項符合題目要求，第18~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。14.如圖所示，物塊的質量為m，它與水平桌面間的動摩擦因數為μ。起初，用手按住物塊，物塊的速度為零，彈簧的伸長量為x，然后放手，當彈簧的長度第一次回到原長時，物塊的速度為v。則此過程中彈力所做的功為()A.eq\f(1,2)mv2－μmgx B．μmgx－eq\f(1,2)mv2C.eq\f(1,2)mv2＋μmgx D．以上選項均不對15．在人類對物質運動規律的認識過程中，許多物理學家大膽猜想、勇于質疑，取得了輝煌的成就。下列有關科學家及他們的貢獻描述正確的是()A．卡文迪許在牛頓發現萬有引力定律后，進行了“月—地檢驗”，將天體間的力和地球上物體的重力統一起來B．在公式F＝Geq\f(Mm,r2)中，G稱為引力常量，單位是N·m2/kg2C．開普勒潛心研究第谷的天文觀測數據，提出行星繞太陽做勻速圓周運動D．萬有引力定律只適用于天體，不適用于地面上的物體16．質量為m的物體，自高為h、傾角為θ的固定粗糙斜面頂端由靜止開始勻加速滑下，到達斜面底端時的速度為v。重力加速度為g，下列說法正確的是()A．物體下滑過程的加速度大小為eq\f(v2sinθ,h)B．物體下滑到底端時重力的功率為mgvC．物體下滑過程中重力做功為eq\f(1,2)mv2D．物體下滑過程中摩擦力做功為eq\f(1,2)mv2－mgh17．隨著新能源轎車的普及，無線充電技術得到進一步開發和應用，一般給大功率電動汽車充電時利用的是電磁感應原理。如圖所示，由地面供電裝置(主要裝置是線圈和電源)將電能傳送至電動車底部的感應裝置(主要裝置是線圈)，該裝置通過改變地面供電裝置的電流使自身產生感應電流，對車載電池進行充電，供電裝置與車身接收裝置通過磁場傳送能量，由于電磁輻射等因素，其能量傳輸效率只能達到90%左右。無線充電樁一般采用平鋪式放置，用戶無需下車、無需插電即可對電動車進行充電。目前無線充電樁可以允許的充電有效距離一般為15～20cm，允許的錯位誤差一般為15cm左右。下列說法正確的是()A．無線充電樁的優越性之一是在百米之外也可以對電動車充電B．車身感應裝置中的感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化C．車身感應裝置中感應電流的磁場總是與地面供電裝置中電流產生的磁場方向相反D．若線圈均采用超導材料，則能量的傳輸效率有望達到100%18.一物體在粗糙水平面上以某一初速度做勻減速直線運動直到停止，已知此物體在最初5s內的平均速度為3.3m/s，且在最初5s內和最后5s內經過的路程之比為11∶5，則下列說法中正確的是()A．物體一共運動了8sB．物體做勻減速直線運動的加速度大小為0.6m/s2C．物體運動的初速度大小為6m/sD．物體運動過程中的平均速度為eq\f(25,6)m/s19.如圖甲所示，筆記本電腦散熱底座一般有四個卡位用來調節角度。某同學將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位1調至卡位4，如圖乙所示，電腦始終處于靜止狀態，則()A．電腦受到的支持力變大B．電腦受到的摩擦力變大C．散熱底座對電腦的作用力的合力不變D．電腦受到的支持力與摩擦力兩力大小之和等于其所受重力的大小Ff＝kr2v2，其中k為比例系數，r為雨滴半徑，v為其運動速率。t＝0時，雨滴由靜止開始下落，加速度用a表示。落地前雨滴已做勻速運動，速率為v0。則下列圖像中正確的是()21.如圖所示，質量為m、電荷量為q的帶電粒子(重力不計)從平行金屬板左端以初速度v0水平射入，從右端離開。已知上極板帶正電，下極板帶負電，兩極板的長度為L，間距為d。帶電粒子離開電場時的偏移量為y，則()A．帶電粒子進入電場位置和離開電場位置的電勢差為eq\f(2my2v02,qL2)B．帶電粒子從進入電場到離開電場，電場力做的功為eq\f(2mdyv0,L)C．帶電粒子離開電場時豎直方向的分速度為eq\f(2yv0,L)D．帶電粒子離開電場時速度方向與水平方向的夾角的正切值為eq\f(y,L)三、非選擇題：共174分，第22~32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據要求作答。（一）必考題：共129分。22.（5分）在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶，如圖甲所示，并在其上選取A、B、C、D、E、F、G7個計數點，每相鄰兩個計數點間還有4個點在圖中沒有畫出，電火花計時器接220V、50Hz交流電源。(1)設電火花計時器的打點周期為T，計算打下F點時物體的瞬時速度vF的表達式為vF＝____________。(2)他經過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如表所示。以A點對應的時刻為t＝0時刻，試在如圖乙所示坐標系中作出物體的v-t圖像，并利用該圖像求出物體的加速度大小a＝________m/s2(計算結果保留一位有效數字)。對應點BCDEF速度/(m·s－1)(3)計數點A對應的速度大小是________m/s(計算結果保留一位有效數字)。(4)如果當時電網中交變電流的電壓變成210V，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。23．（10分）某同學用圖中所給器材進行與安培力有關的實驗。兩根金屬導軌ab和a1b1固定在同一水平面內且相互平行，足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導軌的正上方，S極位于兩導軌的正下方，一金屬棒置于導軌上且與兩導軌垂直。(1)在圖中畫出連線，完成實驗電路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動。(2)為使金屬棒在離開導軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A．適當增加兩導軌間的距離B．換一根更長的金屬棒C．適當增大金屬棒中的電流其中正確的是________(填入正確選項前的標號)。24.（12分）如圖所示，質量M＝1kg的木板靜置于傾角θ＝37°、足夠長的固定光滑斜面底端，質量m＝1kg的小物塊(可視為質點)以初速度v0＝4m/s從木板的下端沖上木板，同時在木板上端施加一個沿斜面向上、大小為F＝3.2N的恒力，若小物塊恰好不從木板的上端滑下，則木板的長度l為多少？(已知小物塊與木板間的動摩擦因數為μ＝0.5，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)25.（20分）如圖所示，足夠長的粗糙斜面與水平面成θ＝37°角放置，斜面上的虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，且間距為d＝0.1m，在aa′、bb′圍成的區域內有垂直斜面向上的有界勻強磁場，磁感應強度為B＝1T；現有一質量為m＝10g，總電阻為R＝1Ω，邊長也為d＝0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，其初始位置PQ邊與aa′重合，現讓線圈以一定初速度沿斜面向上運動，當線圈從最高點返回到磁場區域時，線圈剛好做勻速直線運動。已知線圈與斜面間的動摩擦因數為μ＝0.5，不計其他阻力(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。求：(1)線圈向下返回到磁場區域時的速度；(2)線圈向上完全離開磁場區域時的動能；(3)線圈向下通過磁場區域過程中，線圈中產生的焦耳熱。（二）選考題：共45分。請考生從2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分。33．[物理——選修3–3]（15分）(1)[多選]關于生活中的熱學現象，下列說法正確的是________。A．夏天和冬天相比，夏天的氣溫較高，水的飽和汽壓較大，在相對濕度相同的情況下，夏天的絕對濕度較大B．民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是用鑷子夾一棉球，沾一些酒精，點燃，在罐內迅速旋轉一下再抽出，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地被“吸”在皮膚上，其原因是，當火罐內的氣體體積不變時，溫度降低，壓強增大C．盛有氧氣的鋼瓶，在27℃的室內測得其壓強是9.0×106Pa，將其搬到－3℃的工地上時，測得瓶內氧氣的壓強變為7.8×106Pa，通過計算可判斷出鋼瓶漏氣D．汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣，想辦法使它們自發地分離，既清潔了空氣又變廢為寶E．一輛空載的卡車停于水平地面，在緩慢裝沙過程中，若車胎不漏氣，胎內氣體溫度不變，不計分子間勢能，則胎內氣體向外界放熱(2)如圖所示，內壁光滑的水平放置的汽缸被兩個活塞分成A、B、C三部分，兩活塞間用輕桿連接，活塞厚度不計，在E、F兩處設有限制裝置，使左邊活塞只能在E、F之間運動，E、FV0。開始時左邊活塞在E處，A部分的容積為V0，Ap0(p0為大氣壓強)，溫度為297K；BV0，B缸內氣體的壓強為p0，溫度恒為297K，C缸內為真空。現緩慢加熱A缸內氣體，直至溫度為399.3K。求：(ⅰ)活塞剛離開E處時的溫度TE；(ⅱ)A缸內氣體最后的壓強p。34．[物理——選修3–4]（15分）(1)如圖所示，△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，∠A＝30°。一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點射出，其折射角為60°，則玻璃對紅光的折射率為________。若改用藍光沿同一路徑入射，則光線在D點射出時的折射角________(選填“小于”“等于”或“大于”)60°。(2)一列簡諧橫波沿＋x方向傳播，t＝0時刻的波形如圖甲所示，A、B、P和Q是介質中的四個質點，t＝0時刻波剛好傳播到B點。質點A的振動圖像如圖乙所示，則：(ⅰ)該波的傳播速度是多大？(ⅱ)從t＝0到t＝1.6s，質點P通過的路程是多少？(ⅲ)經過多長時間質點Q第二次到達波谷？昌吉市第九中學20202021學年第一學期期末考試高三年級物理試卷參考答案14.解析：選C設W彈為彈力對物體做的功，因為克服摩擦力做的功為μmgx，由動能定理得W彈－μmgx＝eq\f(1,2)mv2－0，得W彈＝eq\f(1,2)mv2＋μmgx，C對。15.解析：選B牛頓在發現萬有引力定律過程中，進行了“月—地檢驗”，將天體間的力和地球上物體的重力統一起來，A錯誤；利用公式中各物理量的單位推導可知，B正確；開普勒潛心研究第谷的天文觀測數據，提出行星繞太陽運動的開普勒三定律，行星繞太陽沿橢圓軌道運動，C錯誤；萬有引力定律既適用于天體，也適用于地面上的物體，適用于宇宙萬物，D錯誤。16.解析：選D由v2＝2aeq\f(h,sinθ)，得a＝eq\f(v2sinθ,2h)，故A錯誤；物體下滑到底端時重力功率P＝mgvsinθ，故B錯誤；重力做功W＝mgh，由于有摩擦力做功，可得mgh＋Wf＝eq\f(1,2)mv2，Wf＝eq\f(1,2)mv2－mgh，故C錯誤，D正確。17.解析：選B題中給出目前無線充電樁充電的有效距離為15～20cm，達不到在百米之外充電，A錯誤；通過改變地面供電裝置的電流來使車身感應裝置中產生感應電流，因此，感應裝置中的感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化，B正確；根據楞次定律知，感應電流的磁場不一定與地面供電裝置中電流產生的磁場方向相反，C錯誤；由于電磁波傳播時有電磁輻射，能量傳輸效率不能達到100%，D錯誤。18.解析：選AB設物體做勻減速直線運動的加速度大小為a，運動總時間為t。把物體的運動視為反向的初速度為零的勻加速直線運動，則物體最后5s內的位移為x2＝eq\f(1,2)a×52a，最初5s內的位移為x1＝eq\f(1,2)at2－eq\f(1,2)a(t－5)2＝5ata，由題意知x1∶x2＝11∶5，聯立解得t＝8s，A正確；物體最初5s內的位移為x1＝3.3×5m＝16.5m，即5ata＝16.5，解得a＝0.6m/s2，B正確；由v＝at知物體運動的初速度大小為v＝0.6×8m/s＝4.8m/s，C錯誤；由平均速度定義知，運動過程中的平均速度為eq\x\to(v)＝eq\f(v＋0,2)＝eq\f(1,2)×0.6×8m/s＝2.4m/s，D錯誤。19.解析：選AC對電腦的受力分析如圖所示，電腦始終處于靜止狀態，故電腦受力平衡。由平衡條件可知：電腦受到的支持力FN＝mgcosθ，電腦受到的摩擦力f＝mgsinθ，由原卡位1調至卡位4，θ減小，故FN增大，f減小，選項A正確，B錯誤；散熱底座對電腦的作用力的合力即電腦受到的支持力與摩擦力兩力的矢量和，大小等于電腦所受的重力，始終不變，選項C正確；電腦受到的支持力與摩擦力兩力大小之和大于其所受重力的大小，選項D錯誤。20.解析：選ABC雨滴由靜止開始下落時，所受的空氣阻力為0，此時雨滴只受重力，加速度為g，隨著雨滴速度增大，所受的空氣阻力增大，由mg－Ff＝ma可知，雨滴的加速度減小，即雨滴做加速度逐漸減小的加速運動。當Ff＝mg時，加速度減小到零，雨滴做勻速運動，故選項A、B正確；最后雨滴做勻速運動時有：kr2v02＝mg＝ρ·eq\f(4,3)πr3g，故v02＝eq\f(4πρgr,3k)，即v0＝eq\r(\f(4πρgr,3k))，選項C正確，D錯誤。21.解析：選AC帶電粒子在電場中做類平拋運動，根據y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(qU,2md)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,v0)))2，解得極板間電勢差U＝eq\f(2mdyv02,qL2)，帶電粒子進入電場位置和離開電場位置的電勢差為ΔU＝eq\f(U,d)y＝eq\f(2my2v02,qL2)，A項正確；帶電粒子從進入電場到離開電場，電場力做的功為W＝qΔU＝eq\f(2my2v02,L2)，B項錯誤；帶電粒子離開電場時豎直方向的分速度為vy＝at＝eq\f(2yv0,L)，C項正確；帶電粒子離開電場時速度方向與水平方向的夾角的正切值為tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(2y,L)，D項錯誤22.解析：(1)打下F點時物體的瞬時速度vF的表達式為：vF＝eq\f(xEG,tEG)＝eq\f(d6－d4,10T)。(2)物體的v-t圖像如圖所示，則圖像的斜率為物體的加速度大小，即a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\,0.5)m/s2＝0.4m/s2。(3)由v-t圖像可知計數點A對應的速度大小為0.1m/s。(4)若當時電網中交變電流的電壓變成210V，對打點的時間間隔無影響，則加速度的測量值與實際值相比不變。答案：(1)eq\f(d6－d4,10T)(4)不變23.解析：(1)實驗電路連線如圖所示。(2)為使金屬棒獲得更大的速度，則金屬棒運動時需要更大的加速度，根據牛頓第二定律有a＝eq\f(BIL,m)，所以增加磁感應強度、增大電流、增加兩導軌間的距離都可以使加速度增大。故選項A、C正確，B錯誤。答案：(1)見解析圖(2)AC24.解析：由題意可知，小物塊沿木板向上做勻減速運動，木板沿斜面向上做勻加速運動，當小物塊運動到木板的上端時，恰好和木板具有共同速度。設小物塊的加速度大小為a，由牛頓第二定律可得mgsinθ＋μmgcosθ＝ma設木板的加速度大小為a′，由牛頓第二定律可得F＋μmgcosθ－Mgsinθ＝Ma′設小物塊和木板達到共同速度所用時間為t，由運動學公式可得v0－at＝a′t設小物塊和木板共速時小物塊的位移為x，木板的位移為x′，由位移公式可得x＝v0t－eq\f(1,2)at2，x′＝eq\f(1,2)a′t2小物塊恰好不從木板的上端滑下，有x－x′＝l解得l≈0.714m。答案：0.714m25.解析：(1)線圈向下進入磁場時，有mgsinθ＝μmgcosθ＋F安，其中F安＝BId，I＝eq\f(E,R)，E＝Bdv解得v＝2m/s。(2)設線圈到達最高點MN邊與bb′的距離為x，則v2＝2ax，mgsinθ－μmgcosθ＝ma根據動能定理有－μmgcosθ·2x＝Ek－Ek1，其中Ek＝eq\f(1,2)mv2解得Ek1＝0.1J。(3)線圈向下勻速通過磁場區域過程中，有mgsinθ·2d－μmgcosθ·2d＝Q解得：Q＝0.004J。答案：(1)2m/s(2)0.1J(3)0.004J33.解析：(1)根據相對濕度的定義：相對濕度＝eq\f(絕對濕度,同溫下水的飽和汽壓)，可知在相對濕度相同的情況下，夏天的氣溫較高，水的飽和汽壓較大，則絕對濕度較大，故A正確；當火罐內的氣體體積不變時，溫度降低，根據eq\f(pV,T)＝C分析知，氣體的壓強減小，這樣外界大氣壓大于火罐內氣體的壓強，從而使火罐緊緊地被“吸”在皮膚上，故B錯誤；若不漏氣，則氣體做等容變化，有：eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，得p2＝eq\f(p1T2,T1)＝8.1×106Pa，因為p2>7.8×106P