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1、天津双水道中学2020-2021学年高三物理期末试卷含解析一、 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. (多选)(2014秋?市中区校级月考)在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触后向右运动的过程中,下列说法正确的是()A物块接触弹簧后即做减速运动B当物块的加速度为零时,它的速度最大C当弹簧处于压缩量最大时,物块的加速度等于零D物块接触弹簧后先加速后减速参考答案:BD解:A、B物块接触弹簧后弹簧的弹力逐渐增大,开始阶段,弹力小于水平恒力F,合力方向向右,与速度方向相同,物体做加速运动
2、,后来弹力大于F,合力向左,与速度方向相反,物体开始做减速运动所以物块接触弹簧后先加速后减速故A错误,D正确B、当弹力与恒力F大小相等、方向相反时,加速度为零;此时速度达最大;故B正确;C、而当物块的速度为零时,合力向左,加速度向左,不等于零故CD错误故选:BD2. 衣服在洗衣机中脱水时附着在筒壁上,此时( )A、衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力、离心力的作用;B、衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供;C、筒壁对衣服的摩擦力随着转速的增大而增大;D、筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少。参考答案:BD3. (单选)如图所示,B是一个螺线管,C是与螺线管相连接的金属线圈,在B的正上方
3、用绝缘丝线悬挂一个金属圆环A,A的环面水平且与螺线管的横截面平行.若仅在金属线圈C所处的空间加上与C环面垂直的变化磁场,发现在至时间段内金属环A的面积有缩小的趋势,则金属线圈C处所加磁场的磁感应强度随时间变化的B一t图象可能是参考答案:D4. (多选)一颗围绕地球运行的飞船,其轨道为椭圆。已知地球质量为M,地球半径为R,万有引力常量为G,地球表面重力加速度为g。则下列说法正确的是A.飞船在远地点速度一定大于 B.飞船在近地点瞬间减速转移到绕地圆轨道后,周期一定变小C.飞船在远地点瞬间加速转移到绕地圆轨道后,机械能一定变小D.飞船在椭圆轨道上的周期可能等于参考答案:BD5. 在均匀介质中选取平衡
4、位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的距离均为 L,如图(a)所示。一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间t 第一次出现如图(b)所示的波形。则该波的( )(A)周期为t,波长为8L (B)周期为t,波长为8L (C)周期为t,波速为(D)周期为t,波速为 参考答案:答案:BC 解析:由图像 b可知=8L,质点 1 该时刻正向上运动,而 t=0 时质点 1开始向下运动,故传播时间t=(n+)T,由题意知第一次出现如图(b)所示的波形,所以 n=1。传播距离 x=1.5=12L,周期 T=t,波速v= 。故选项 B、C 正确。二、 填空题:本题共8小题,每小
5、题2分,共计16分6. 在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,取下一段如图所示的纸带研究其运动情况。设O点为计数的起始点,在四个连续的计数点中,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,若物体做理想的匀加速直线运动,则计数点“A”与起始点O之间的距离s 1 为 _cm,物体的加速度为 _m/s 2 (结果均保留3位有效数字). 参考答案: (1). (2). 考点:“测定匀变速直线运动加速度”的实验7. 如图所示,水平轻杆CB长1m,轻杆与墙通过转轴O连接现在离B点20cm处D点挂一重50N的物体,则绳AB中的拉力为番茄花园22_N;O对C的作用力的方向沿_(填“水平”、“斜向上”、“斜向下”)
6、 参考答案:8. 如图所示,在平面直角中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,已测得坐标原点处的电势为0 V,点处的电势为6 V, 点处的电势为3 V,那么电场强度的大小为E= V/m,方向与X轴正方向的夹角为 。参考答案:200V/m 12009. 如图所示,在高为h的平台边缘以初速度0水平抛出小球A,同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B,两球运动轨迹在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度为g为使两球能在空中相遇,水平距离s应v0;若水平距离为s0,则B=参考答案:考点:平抛运动;竖直上抛运动分析:A做平抛运动,B球竖直上抛运动,要使两球在空中相遇,运动的时间必然小于A球运
7、动时间,且A球的水平距离要等于s,两球同时运动,运动的时间相同,根据平抛运动和竖直上抛运动的公式,抓住时间,位移的关系联立方程即可求解解答:解:由于A做平抛运动有:x=v0t,h=,可得:x=v0所以为使两球能在空中相遇,水平距离应有:sx,即:sv0由:s0=v0t,h=+(vBt)得:vB=故答案为:,点评:本题主要考查了平抛运动和竖直上抛运动的基本规律,关键要正确分析两个物体运动之间的关系10. 将1ml的纯油酸配成500ml的油酸酒精溶液,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴,则每滴油酸酒精溶液的体积为_ml。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开
8、后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的直径是_m(保留一位有效数字)。参考答案:0.005ml m11. (填空)(2013?徐汇区二模)(1)法拉第发现电磁感应现象的实验装置如图所示,软铁环两侧分别绕两个线圈,左侧线圈为闭合回路,在其中一段导线下方附近放置一小磁针,小磁针静止时N极指向北方如图所示,右侧线圈与电池、电键相连则在闭合电键后,你将看到小磁针 (单选题)(A)仍然在原来位置静止不动 (B)抖动后又回到原来位置静止(C)抖动后停在N极指向东方位置 (D)抖动后停在N极指向西方位置(2)通过归纳得出产生感应电流的条件是 参考答案:(1)B;(2)穿过闭合回路中磁通量发生变化
9、通电直导线和通电线圈周围磁场的方向解:(1)闭合电键后,线圈中的磁场方向为逆时针,且增加,故根据楞次定律,感应电流的磁场为顺时针方向,故左侧线圈中感应电流方向俯视顺时针,故直导线有电流,小磁针旋转一下,电路稳定后,无感应电流,小磁针不偏转,故选B;(2)只有电键闭合瞬间、断开瞬间有感应电流,即原磁场变化时才有感应电流,故产生感应电流的条件是:穿过闭合回路中磁通量发生变化故答案为:(1)B;(2)穿过闭合回路中磁通量发生变化12. 如图所示,一储油圆桶,底面直径与桶高均为d当桶内无油时,从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B当桶内油的深度等于桶高的一半时,在A点沿AB方向看去,看到桶底上的C点,C、
10、B相距,由此可得油的折射率n= ;光在油中传播的速度 (结果可用根式表示)参考答案:13. 日本福岛核电站核泄漏事故中的污染物中含有碘131,它通过一系列的衰变产生对人体有危害的辐射,碘131不稳定,发生衰变,其半衰期为8天碘131的衰变方程: (衰变后的新元素用Y表示),经过 天有的碘131发生了衰变参考答案:,24三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14. (简答)质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t.在水平悄力F=11N作用下由静止开始 向右运动.如图11所示,当速度达到1m/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端. 已知物块与木板间摩擦因数=0.2,物块可视
11、为质点.(g=10m/s2,).求: (1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大? (2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止?(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小?参考答案:(1)1 (2) 0.5m(3)6.29N牛顿运动定律的综合应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系解析:(1)放上物块后,物体加速度 板的加速度 (2)当两物体达速度相等后保持相对静止,故 t=1秒 1秒内木板位移物块位移,所以板长L=x1-x2=0.5m(3)相对静止后,对整体 ,对物块f=maf=44/7=6.29N (1)由牛顿第二定律可以求出加速度(2)由匀变速直线运动的速度公式与位移公式
12、可以求出位移(3)由牛顿第二定律可以求出摩擦力15. (选修3-3)(6分)如图所示,用面积为S 的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气,活塞质量为m,在活塞上加一恒定压力F,使活塞下降的最大高度为?h, 已知此过程中气体放出的热量为Q,外界大气压强为p0,问此过程中被封闭气体的内能变化了多少?参考答案:解析:由热力学第一定律U=W+Q得 U=(F+mg+P0S)hQ (6分)四、计算题:本题共3小题,共计47分16. 如图所示,长为L的两平行金属板A、B相距d水平放置,板间充满图示的匀强磁场。质量为m、电量为q的粒子(不考虑重力)以速度V0滑两平行板中央O点入射,刚好从B板有边飞出。求:(1)磁
13、感应强度的大小;(2)要使粒子沿虚线通过平行板电容器,则A、B板间要加多大的电压;(3)撤去磁场,保持(2)问中两板间电压和粒子入射速度不变, 粒子在两板间运动的时间及侧移的距离为多少?参考答案:17. 如图所示,左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场,装置上下两极板间电势差为U,间距为L;右侧为“台形”匀强磁场区域ACDH,其中,AH/CD, =4L。一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子(不计重力、可视为质点),从狭缝S1射入左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝S2射出,接着粒子垂直于AH、由AH的中点M射入“台形”区域,最后全部从边界AC射出。若两个区域的磁场方向均水平(垂直于
14、纸面向里)、磁感应强度大小均为B,“台形”宽度=L,忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。(1)判定这束粒子所带电荷的种类,并求出粒子速度的大小;(2)求出这束粒子可能的质量最小值和最大值;(3)求出(2)问中偏转角度最大的粒子在“台形”区域中运动的时间。参考答案:(1)(2),(3)试题分析:(1)由于粒子在“台形”磁场中从边界AC射出,可知粒子带正电由于粒子在左侧正交电磁场中沿直线通过,且洛伦兹力不做功,故粒子速率不变故有:,而,所以(2)在台形区域内,粒子匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,有由上式知:当粒子质量最小时,R最小,粒子运动轨迹恰好与AC相切,如图,当粒子质量有最大值时,R最大,粒子运动轨迹恰好过C点,如图根据几何关系有,所以因为,所以是等边三角形,解得:,(3)粒子运动周期粒子沿质量最小时的轨迹运动时对应圆心角最大,有解得【解析】18. 如图所示,质量为m的b球用长为h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处。另一小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b球粘在一起摆动刚好使细绳拉断。已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为3mg。求a球的质量为多大参考答案:解:a球与b球碰前的速度为v