《2021年山西省晋城市高平特立中学高三物理上学期期末试卷含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年山西省晋城市高平特立中学高三物理上学期期末试卷含解析（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2021年山西省晋城市高平特立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. （多选）如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与两相同的定值电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab质量为m，棒的电阻R=0.5R1，棒与导轨之间的动摩擦因数为。导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，此时下列正确的是A此装置因摩擦而产生的热功率为mgvcos B此装置消耗的机械功率为 mg vcosC导体棒受到的安培力的大小为D导体棒受到的安培力的大小为 参考答案：AC2. 如图所示，、是竖直
2、平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K为轨道最低点，处于匀强磁场中，和处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中，下列说法正确的是（ ）A 在K处球a速度最大 B 在K处球b对轨道压力最大C 球b需要的时间最长 D 球c机械能损失最多参考答案：C3. （多选）质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t0时刻开始受到方向不变的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示物体在t0时刻开始运动，其vt图象如图乙所示，若认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则 A物体与地面间的动摩擦因数为 B物体在t0时刻的加速度大小为 C物体所受合外力在t0时刻的功率为
3、2F0v0 D水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为F0参考答案：【知识点】 功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律A5 C2 E1【答案解析】 AD 解析： A、物体在时刻开始运动，说明阻力等于水平拉力故为f=F0，摩擦因数为，故A错误；B、在t0时刻有牛顿第二定律可知，2F0-f=ma，a=，故B错误；C、物体受到的合外力为F=2F0-f=F0功率为P=F0v0，故C错误；D、2t0时刻速度为v=v0+t0，在t0-2t0时刻的平均速度为，故平均功率为P=2F0，故D正确；故选：AD【思路点拨】在t0时刻刚好运动说明物体受到的摩擦力等于阻力，故可判断出摩擦因数；
4、在0-t0时间内物体做变加速运动，不能用运动学公式求解；由P=Fv可求得平均功率，也可求的瞬时功率；本题主要考查了平均功率与瞬时功率的求法，注意P=Fv即可以求平均功率与瞬时功率。4. （单选）如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。最终打到P点。下列说法正确的是（ ）A若只增大两板间的距离，则粒子打到P点左侧B若只增大两板间的距离，则粒子在磁场中运动时间变长C若只增大两板间的电压，则粒子打到P点左侧D若只增大两板间的电压，则粒子
5、在磁场中运动时间变长参考答案：C5. 下列现象中由光的干涉产生的是A.天空中出现的彩虹B.阳光通过三棱镜形成彩色光带C.肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹D.阳光通过一条很窄的缝后在光屏上呈现彩色条纹参考答案：C选项AB是光的色散现象；选项C是薄膜干涉；选项D是光的衍射现象。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图12所示，质量为的物体放在倾角为的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数为。参考答案：7. 如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放
6、置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为 ；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）参考答案：8. 09年湛江二中月考）（5分）利用油膜法可以粗测阿伏加德罗常数，若已知一滴油的体积为V，它在液面上展成的单分子油膜面积为S，假如这种油的摩尔质量为，密度为，并把油分子看成小球状，则阿伏加德罗常数可表示为 。参考答案： 答案：6S3/V3 9. 有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。O
7、B竖直向下，表面光滑。AO上套有一个小环P，OB上套有一个小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图13）。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，移动后和移动前比较，AO杆对P环的支持力N；细绳的拉力T 。参考答案：不变， 变大10. (4分)太阳内部发生热核反应，每秒钟辐射出的能量约为J，据此可做算太阳一年内质量将减少_kg（结果保留2位有效数字）。参考答案： 11. 在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样O1、O2为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且O1P=O2P（1）P点是振动加强点（选填“加强”或“减弱”）（2
8、）（单选题） 若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是D（A）一定沿箭头A方向运动 （B）一定沿箭头B方向运动（C）一定沿箭头C方向运动 （D）在P点处随水面上下运动参考答案：解：（1）据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差为半个波长的整数倍，所以该点P为振动加强点（2）据波传播的特点，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，所以小纸片在P点随水面上下运动，故ABC错误，D正确故答案为：（1）加强；（2）D12. 已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动，经时间t，卫星的行程为s，它与行星中心的连线扫过的角度为（），那
9、么，卫星的环绕周期为 ，该行星的质量为 。（设万有引力恒量为G）参考答案：13. 有两火箭A、B沿同一直线相向运动，测得二者相对于地球的速度大小分别为0.9c和0.8c，则在A上测B相对于A的运动速度为 。参考答案：0.998c三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 在“测定金属的电阻率”实验中，某同学进行了如下测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量3次，求出其平均值。其中一次测量结果如图1所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为_cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值。其中一次测量结果如图2所示，图中读数为
10、_mm。参考答案：15. （6分）为了测量一个阻值较大的末知电阻，某同学使用了干电池（1.5V），毫安表（1mA），电阻箱（0-9999W），电键，导线等器材。该同学设计的实验电路如图（a）所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开K2，闭合K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为I11.00mA，记录电流强度值；然后保持电阻箱阻值不变，断开K1，闭合K2，此时电流表示数为I10.80mA，记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为 W。经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图（b）所示的实验电路，实验过程如下：断开K1
11、，闭合K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为I；断开K2，闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为 ，记录此时电阻箱的阻值，其大小为R0。由此可测出Rx 。参考答案：答案：375，I，R0解析：闭合K1断开K2时，电阻R处于断路，当调节电阻箱的阻值使电流表的示数为时，根据部分电路欧姆定律有，电源电动势为，可得电阻箱的电阻，当断开K1，闭合K2时，待测电阻与电阻箱串联，可得总电阻为，所以。更换测量方法后，电路中分为两部分。当断开K1，闭合K2时，被测电阻接入电路，电阻箱断路。当断开K2，闭合K1时，电阻箱接入电路，被测电阻断路。两个电路由同一个电源供电，如果两次测量时的
12、电流相同，则电阻相同。所以断开K2，闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数与接入被测电阻时的相同，此时电阻箱的阻值R0即为被测电阻的阻值。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （1）如图1所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为l，左端接一电动势为E0、内阻不计的电源。一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置并接触良好。闭合开关S，导体棒从静止开始运动。忽略摩擦阻力和导线框的电阻，平行轨道足够长。请分析说明导体棒MN的运动情况，在图2中画出速度v随时间t变化的示意图；并推导证明导体棒达到的最大速度为；（2）直流电动机是一种
13、使用直流电流的动力装置，是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成的。如图3所示是一台最简单的直流电动机模型示意图，固定部分（定子）装了一对磁极，旋转部分（转子）装设圆柱形铁芯，将abcd矩形导线框固定在转子铁芯上，能与转子一起绕轴OO? 转动。线框与铁芯是绝缘的，线框通过换向器与直流电源连接。定子与转子之间的空隙很小，可认为磁场沿径向分布，线框无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，如图4所示（侧面图）。已知ab、cd杆的质量均为M、长度均为L，其它部分质量不计，线框总电阻为R。电源电动势为E，内阻不计。当闭合开关S，线框由静止开始在磁场中转动，线框所处位置的磁感应强度大小均为B。忽略一切
14、阻力与摩擦。a求：闭合开关后，线框由静止开始到转动速度达到稳定的过程中，电动机产生的内能Q内；b当电动机接上负载后，相当于线框受到恒定的阻力，阻力不同电动机的转动速度也不相同。求：ab、cd两根杆的转动速度v多大时，电动机的输出功率P最大，并求出最大功率Pm。参考答案：（1）导体棒先做加速度减小的加速运动，后以最大速度vm做匀速运动；图见解析；（2）a b试题解析：（1）闭合开关S，导体棒在安培力F=B0Il的作用下开始做加速运动，加速度；导体棒切割磁感线产生反电动势，电流，当速度v增大，电流I减小，安培力F减小，加速度a减小，导体棒做加速度减小的加速运动；当E0 =B0lvm时，电流为零，导体棒速度达到最大，最大速度；此后棒以最大速度vm做匀速运动；v-t示意图如图所示。（2）a设在这个过程中通过杆横截面的电量为Q，稳定时两杆的速度为vm根据能量守恒定律 稳定时有 E = 2BLvm在很短的时间t内可认为电流不变，以ab为研究对象根据动量定理 BILt = Mv对整个
