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1、内蒙古自治区呼和浩特市师范大学附属中学2020-2021学年高三物理期末试题含解析一、 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. 如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中，以下说法中正确的是()A电梯地板对物体的支持力所做的功等于B电梯地板对物体的支持力所做的功大于C钢索的拉力所做的功等于MgHD钢索的拉力所做的功大于MgH参考答案：BD2. （多选）如图甲所示，两根间距L=0.4m的平行金属导轨水平放置，导轨的电阻忽略不计，整个装置处于竖直
2、向下的匀强磁场中，磁感应强度B=T，导轨右端接有一理想变压器，变压器的原、副线圈匝数比为2：1，电表均为理想电表，一根导体棒ab置于导轨上，导体棒电阻不计且始终与导轨良好接触，若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ和MN之间运动，其速度图象如图乙的正弦曲线所示，电阻R=10，则下列判断正确的有（） A 导体棒产生的感应电动势最大值4V B 交流电压表读数为2V，交流电流表示数为0.2A C 电阻R在1分钟内产生的热量为96J D 增大导体棒运动的频率，其他条件不变，电压表示数将变大参考答案：【考点】： 导体切割磁感线时的感应电动势；变压器的构造和原理【专题】： 电磁感应与电路结合【分析】： 导体棒的
3、速度作正弦规律变化，产生正弦式交变电流，由E=BLv得到感应电动势瞬时表达式，求出感应电动势最大值，从而得出有效值的大小由欧姆定律求解电流的有效值，即可得到两个电表的读数，并分析电表读数与频率的关系根据焦耳定律求解电阻R上产生的热量： 解：A、B、由乙图得：v=10=m/s导体棒产生的感应电动势瞬时表达式：e=BLv=V感应电动势最大值为，有效值为，由于导体棒电阻不计，则原线圈两端的电压为：U1=E=4V，根据，U2=2V，即交流电压表读数为2V，交流电流表示数为：I2=，故A、B正确C、电阻R在1分钟内产生的热量为：Q=，故C错误D、增大导体棒运动的频率，导体棒产生的感应电动势最大值不变，有
4、效值不变，则电压表示数不变，故D错误故选：AB【点评】： 本题是电磁感应与变压器规律的综合，关键要掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律和变压器的规律，知道交流电表测量有效值，求热量应用有效值3. （单选）下列说法错误的是（）A光波是一种概率波B光波是一种电磁波C光具有波粒二象性D微观粒子具有波动性，宏观物体没有波动性参考答案：解：A、C、光具有波粒二象性，是一种概率波故A正确，C正确；B、根据麦克斯韦的电磁场理论，光波是一种电磁波故B正确；D、微观粒子和宏观物体都具有波粒二象性故D错误本题选择错误的，故选：D4. （单选）如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图
5、中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后() AM静止在传送带上BM可能沿斜面向上运动CM受到的摩擦力不变DM下滑的速度增大参考答案：C5. 光滑水平桌面上放置一长木板 ，长木板上表面粗糙，上面放置一小铁块 ，现有一水平向右的恒力 F 作用于铁块上，以下判断正确的是A铁块与长木板都向右运动，且两者一定保持相对静止B若水平力足够大，铁块与长木板间有可能发生相对滑动C若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，铁块与长木板间有可能发生相对滑动D若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，铁块与长木板间仍将保持相对静止参考答案：BD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计
6、16分6. 质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v-t图像如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。设球受到的空气阻力大小恒为f，取g10m/s2，则：弹性球受到的空气阻力f的大小为_N，弹性球第一次碰撞后反弹的高度h为_m。 参考答案：0.2N 3/87. 物体做自由落体运动，把其全程自上而下分为三段，物体通过三段所用的时间之比为1：2：3，则这三段的位移之比为 ，这三段中物体的平均速度之比为 LU21。参考答案：8. 已知氢原子的基态能量为E，激发态能量,其中n=2,3。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发
7、态电离的光子的最大波长为 _参考答案：原子从n=2跃迁到+所以故：9. 某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只需测量出_，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率_。 参考答案：玻璃砖直径边绕O点转过的角度，10. 一个横截面为矩形、粗细均匀的折射率为n的玻璃棒，被弯成如图所示的半圆形状，其内半径为，玻璃棒
8、横截面宽为。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部从水平端面射出，则与的最小比值为_。 参考答案：11. 如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接；现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置；现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动；则此过程中，圆环对杆摩擦力F1 _ _(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2 _ _(填增大、不变、减小)。参考答案：不变， 增大； 设圆环B的质量为M；以整体为研究对象，分析受力，如图，根据平衡条件得F2=FF1=（M+m）g由可知
9、，杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变；再以结点为研究对象，分析受力，如图2；根据平衡条件得到，F=mgtan，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，增大，则F增大，而F2=F，则F2增大12. 如图所示，一束粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向 ，进入磁场后，粒子的动能 （填“增加”、“减少”或“不变”）。参考答案：答案：里 不变解析：由图可知，粒子（带负电）进入磁场时所受洛伦兹力方向水平向右，根据左手定则可以判断磁场方向向里。由于粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，所以粒子的动能不变。13. （6分）一列简谐横波在时的
10、波形图如下，若波自右向左传播的，则在X=0.2m处且处于平衡位置的P点此时的运动方向是 。若经过时间后，P点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是 ,从到时P点走过的路程为 。参考答案：向下 10m/s 2.05m三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设
11、共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律15. （选修3-3模块）（4分）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b气体分子之间相互作用可忽略不计现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？参考答案： 答案: 气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；（2分）a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能
12、增大。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.5m的圆环，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离h=2.4m。用质量m1=1.0kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，物块与水平桌面间的动摩擦因数=0.4，CB=0.5m，BD=2.5m，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。现用同种材料、质量为m2=0.1kg的物块仍将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块从桌面右端D飞离后，由P点沿切线落入圆轨道(g=10m/s2)。求：（1）物块m2飞离桌面的速度大小（2）物块
13、m2在圆轨道P点时对轨道的压力大小（3）物块m2的落地点与M点间的距离参考答案：解：（1）1分， 1分1分（2）由D到P: 平抛运动1分,1分， 且vP=8 m/s 1分，OP与MN夹角=6001分。在P点：1分 ,FP=13.3N1分，由牛顿第三定律，得：m2对轨道的压力大小为: 1分。（3） 由P到M: 1分，1分， 1分，2分17. 如图所示，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角=30，在MO左侧存在电场 强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v（0v）垂直
14、于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，求： （1）速度最大的粒子自O开始射入磁场至返回水平线POQ所用的时间 （2）磁场区域的最小面积参考答案：1）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，粒子在匀强磁场中运动时间为t1则 即： （1分）（1分） （1分） 设粒子自N点水平飞出磁场，出磁场后应做匀速运动至OM，设匀速运动的距离为s，匀速运动的时间为t2， 由几何关系知： S=Rcot （1分） （1分） 过MO后粒子做类平抛运动，设运动的时间为，则： （2分） 又由题知： （1分） 则速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间（1分） 解得： （2分）（2）由题知速度大小不同的
