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1、2020-2021学年河南省商丘市应天高级中学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. 在物理学发展史上，许多科学家通过恰当的运用科学研究方法，超越了当时研究条件的局限性，取得了辉煌的研究成果，下列表述符合物理学史实的是 A库仑在发现电荷间相互作用力规律之前，首先找到了定量测定电荷量的方法B库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究C法拉第发现电流的磁效应，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的D安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究参考答案：B2. （多选）如图所示，物块A放在直
2、角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，弹簧处于竖直。现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动。下列说法正确的是( )A施加F前，竖直墙壁对B的摩擦力可能向下B施加F前，弹簧弹力大小一定等于A、B两物体重力大小之和C施加F后，A、B之间的摩擦力大小可能为零C施加F后，B与竖直墙壁之间可能没有摩擦力参考答案：BC 解析： A、施加F前，对整体受力分析，一定受重力、弹簧弹力，若竖直方向受静摩擦力，则也一定受墙向右的弹力，但若受向右的弹力，则没有向左的力与之平衡，合力不可能为零，故整体不受墙的弹力，也不受静摩擦力；故A错误；B、施加F前，对整体受力分析，受重力、弹簧弹力
3、，根据平衡条件弹簧弹力大小一定等于A、B两物体重力大小之和，B正确；C、当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为mAgsin，若F=mAgsin，则A、B之间的摩擦力为零，故C正确D、对整体分析，由于AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力故D错误故选：BC3. 下列说法正确的是：A温度是分子平均动能的宏观标志，所以两个物体只要温度相等，那么他们分子的平均速率就相等B在自然界能的总量是守恒的，所以不存在能源危机C热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成D热力学第二
4、定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”E质量相同且温度也相同的两种不同理想气体，其内能一定相同F1kg的0的冰比1kg的0的水的内能小些参考答案：4. 以下说法符合物理史实的是（ ）A法拉第发现了电流周围存在磁场B牛顿的经典时空观认为，时间是绝对的C亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因D开普勒发现了万有引力定律参考答案：B5. 质量为1kg的物体在水平面直角坐标系内运动，已知两互相垂直方向上的的速度-时间图象如图所示下列说法正确的是A质点的初速度为5m/s B质点所受的合外力为3NC2s末质点速度大小为7m/sD质点初速度的方向与合外力方向垂直参考答案：D二、 填空题：本题
5、共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻r=2，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为 W，此时电压表读数为 V。参考答案：3 5解析：棒达到稳定速度1.5m/s时，
6、金属棒MN下半段产生的感应电动势Bdv=3V，灯泡中电流I=1A，金属棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率为P=Fv=21.5W=3W。金属棒MN下半段两端点电压为2V，电压表读数为3V+2V=5V。7. 用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光频率，得到Uc图象如图所示，根据图象求出该金属的截止频率c=5.01014Hz，普朗克常量h=6.41034J?s（已知电子电荷量e=1.61019C）参考答案： 解：根据Ekm=hvW0得，横轴截距的绝对值等于金属的截止频率，为v0=5.01014通过图线的斜率求出k=h=J?s故答案为：5.01014，6.
7、410348. 如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为 s，x=1.0m处质点的振动方向沿 (填 “y轴正方向”或 “y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在01.5s内通过的路程为 cm参考答案：9. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t10.2)s时刻的波形图若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为 ；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为 m/s 参考答案：向下2510. 一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。t=0时抛出，得到如图所示的s-t图象，则该行
8、星表面重力加速度大小为 m/s2，物体被抛出时的初速度大小为 m/s。参考答案：8；2011. 如图所示，左侧是倾角为60的斜面、右侧是1/4圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平。一根轻绳两端分别系有质量为m1、m2的小球跨过其顶点上的小滑轮。当它们处于平衡状态时，连结m2 小球的轻绳与水平线的夹角为600，不计一切摩擦，两小球视为质点。则两小球的质量之比ml : m2等于 ；m2小球对圆弧面的压力大小为 m2g .参考答案：12. 如图3310所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置图3310(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不
9、变，用钩码所受的重力作为_，用DIS测小车的加速度(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线(如图3311所示)分析此图线的OA段可得出的实验结论是_.(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 ()A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大参考答案：(1)小车的总质量(或：小车的质量)小车所受外力(或：外力、合外力)(2)在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比C13. 如图所示，三段不可伸长的细绳OA、OB、OC,能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固
10、定.若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳_.参考答案：OA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
11、)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
12、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. 如图所示，质量m = 1 kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2 kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6 m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10 m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3 m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时
13、小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3 m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律： 联立以上两式并代入数据得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，MN和PQ是两块光滑挡板，两板平行放置，板间距为d=0.15m，A、C是MN板上相距l=0.2m的两个小孔。质量为m=210-12kg，带电量为q=+510-8C的粒子（可以看成点电荷）从A点以速度v=3103m/s
14、的速度垂直于MN板射入，粒子与两板的碰撞为弹性碰撞（粒子碰撞前后沿板方向的速度不变，垂直于板的速度大小不变，方向变为反向），带电粒子的重力不计。则（1）若两板间有与板面平行的匀强电场，如图甲，且粒子只与PQ板碰撞一次就从C点飞出，求匀强电场的电场强度的大小；（2）若两板间有如图乙所示的匀强磁场，要使粒子能从C点飞出，求磁感应强度的可能取值。参考答案：17. 如下图所示，质量kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量kg的小球B相连。今用跟水平方向成=30角的力N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2。求：（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数。（3）当为多大时，使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？参考答案：（1）（2）（3）时F的值最小（1）对B进行受力分析，设细绳对B的拉力为T，由平衡条件可得（1分）（1分）解得：（1分），即（1分
