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1、2020-2021学年黑龙江省哈尔滨市庆阳中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是.地球的向心力变为缩小前的一半.地球的向心力变为缩小前的.地球绕太阳公转周期与缩小前的相同.地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半参考答案：答案： BC解析：由于天体的密度不变而半径减半，导致天体的质量减小，所以有地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力。所以有，所以B正确。，整理得与原来相同，C正确。2. 一质量为M
2、的人手握长为l轻绳(不可伸长)一端，绳的另一端栓一质量为m的小球，今使小球在竖直平面内做圆周运动，若小球刚好能经过圆周的最高点，则在小球运动过程中，下面说法正确的是：（ ）A人对地面的最小压力等于MgB人对地面的最小压力小于MgC人对地面的最大压力等于(M+m)gD人对地面的最大压力大于(M+m)g 参考答案： 答案：BD3. 一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是( )A黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B木炭包的质量越大，径迹的长度越短C传送带运动的速度越大，径迹的长度越短D木炭包与传送带
3、间动摩擦因数越大，径迹的长度越短参考答案：D4. 如图所示，垂直于光滑水平桌面存在两个宽度均为L的匀强磁场，方向相反，磁感应强度大小相等等边三角形金属框水平放置，高MN长度为L，且与磁场边界垂直现使其匀速向右穿过磁场区域，速度方向与磁场边界垂直从图示位置开始计时，以逆时针方向为电流的正方向，下列四幅图中能够反映线框中电流I随移动距离x关系的是（）ABCD参考答案：C【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律【分析】先由楞次定律判断感应电流的方向由公式E=BLv，L是有效切割长度，分析感应电动势的变化，从而判断感应电流大小的变化【解答】解：x在0L内，由楞次定律判断知感应电流的方向
4、沿逆时针，为正线框有效的切割长度在均匀增大，由公式E=BLv，知产生的感应电动势均匀增大，则感应电流由零均匀增大x在L2L内，线框的左右两边都切割磁感线，均产生感应电动势，两个感应电动势串联，故最大值是第一过程中的两倍；根据楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向，为负x在2L3L内，由楞次定律判断知感应电流的方向沿逆时针，为正线框有效的切割长度在均匀增大，由公式E=BLv，知产生的感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，而且感应电流变化情况与线框进入磁场的过程相同；综上所述可知，C正确，ABD错误故选：C5. 关于两等量异种点电荷在其连线中点的电场强度和电势，下列说法中正确的是（）A场强为零，
5、电势不为零B场强不为零，电势为零C场强为不零，电势也不为零D场强为零，电势也为零参考答案：B【考点】电场线；匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】根据两个等量异种点电荷的电场线分布情况，分析电场强度的大小；两个等量异种点电荷连线的中垂线是一个等势面，一直通到无穷远，据此分析电势【解答】解：根据两个等量异种点电荷的电场线图可知，其连线中点的电场强度不为零；由于两个等量异种点电荷连线的中垂线为等势面，一直通到无穷远，两个等量异种点电荷，故连线中点的电势也为零故ACD错误，B正确故选：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系” 的实验如
6、图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W. 当用2条、3条，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、 （填测量工具）和 电源（填“交流”或“直流”）；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是（ ）A.放开小车，能够自由下滑即可 B放开小车，能够匀速下滑即可 C放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放
7、置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（ ） A橡皮筋处于原长状态 B橡皮筋仍处于伸长状态C小车在两个铁钉的连线处 D小车已过两个铁钉的连线参考答案：7. 一家用电热水器的铭牌如图所示该电热水器额定电压的最大值为 V，正常工作1h电热丝产生的电热为 J参考答案：311_ 7.21068. 如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_；碰撞过程中，B对A做功为 。参考答案：4.5m -3mv02/8 动量守恒：；动能定理：。9. 水面下一
8、单色光源发出的一条光线射到水面的入射角为30，从水面上射出时的折射角是45，则水的折射率为_，光在水面上发生全反射的临界角为_。参考答案：10. （6分）物体以 5m/s 的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经 4s 滑回原处时速度的大小仍为5m/s，则物体的速度变化为 m/s，加速度为 m/s2（规定初速度方向为正方向）。参考答案： 10； 2.511. 空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0105J，同时气体的内能增加了1.5l05J试问：此压缩过程中，气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J参考答案：放出； 5104；12. 一点光源以功率P向外发出波长为的单色光，
9、若已知普朗克恒量为h，光速为c，则此光源每秒钟发出的光子数为 个，如果能引起人的视觉反应的此单色光的最小强度是人的视网膜单位面积上每秒钟获得n个光子，那么当人距离该光源 远时，就看不清该光点源了。（球面积公式为，式中r为球半径）参考答案： 答案：13. （1）铀核U经过_次衰变和_次衰变变成稳定的铅核Pb。（2）U衰变为Rn，共发生了_次衰变，_次衰变。参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图甲所示，斜面倾角为=37，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平
10、行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中、均为直线段。已知线框的质量为M=0.1 kg，电阻为R=0.06 （取g=l0ms-2, sin 37=0.6, cos 37=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则 其中x1=0.36m； 解得=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩
11、擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1 解得a=2m/s2 v1=1.2m/s 其中 x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则 （3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大 由 可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得 将v2、B2L2带入可得：15. （选修33（含22）（7分）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的pT图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求气体在状态A和状态C的体积分别是多大？并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热？参考答
12、案：解析：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：(2分) 代入数据解得：(1分)从B到C是一个等容过程， (1分)【或由，代入数据解得：】由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，(1分)故气体内能增大，(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热。(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，甲车质量为2 kg，静止在光滑水平面上，其顶部上表面光滑，右端放一个质量为1 kg的小物块，乙车质量为4 kg，以5 m/s的速度向左运动，与甲车碰撞后甲车获得6 m/s的速度，物块滑到乙车上，若乙车足够长，其顶部上表面与物块的动摩擦因数为0.2(g取10 m/s2)则
13、物块在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止；物块最终距离乙车左端多大距离参考答案：17. （12分）如图所示，一个内轨光滑外轨粗糙的圆形轨道竖直放置，圆心处有一个带正电的点电荷（内外轨相距很近，半径均可视为R），在轨道最低点放一个带负电的小球，质量为m，直径略小于内外轨的距离，现给小球一个水平初速度，经过一段时间后，小球在P、Q之间来回往复运动不止，OP、OQ与竖直方向的夹角为=37（cos37=0.8，sin37=0.6）试求：（1）小球能否通过最高点？（2）小球与圆心点电荷的库仑力；（3）整个过程中小球在最低点对外轨的最大压力；（4）整个过程中小球克服摩擦所做的功Wf和库仑力所做的功Wk参考
14、答案：见解析解：（1）假设没有摩擦力，则过程中机械能守恒，因此由机械能守恒定律可知：解得：h=R，因此小球不可能到达最高点；（2）根据经过一段时间后，小球在P、Q之间来回往复运动不止，则说明不再受到摩擦力作用，则有当小球运动到最低点时，恰好由库仑力与重力提供向心力，根据机械能守恒定律可得：解得：v2=0.4gR再由牛顿第二定律可得：解得：F=1.4mg（3）整个过程中小球在最低点速度最大时，则球对外轨的压力最大，因此根据牛顿第二定律可得：解得：N=1.6mg（4）由于库仑力与速度方向始终垂直，所以库仑力不做功即W库=0再由动能定理对小球在整个过程中，则有=0.8mgR答：（1）小球不能否通过最高点；（2）小球与圆心点电荷的库仑力为1.4mg；（3）整个过程中小球在最低点对外轨的最大压力为1.6mg；（4）整个过程中小球克服摩擦所做的功Wf为0.8mgR和库仑力所做的功Wk为零18. 发电机输出功率40kW，输出电压400V，用变压比(
