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1、2021年广西壮族自治区桂林市大圩中学高三物理下学期期末试题含解析一、 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，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于 （ ）A.棒的机械能增加量B.棒的动能增加量C.棒的重力势能增加量D.电阻R上放出的热量参考答案：A2. 如图所示，质量为m物块A在质量为M斜面B上正在以加速度a加速下滑，已知斜面
2、倾斜角为，物块下滑过程中斜面始终静止，则下列说法中正确的是 A地面对斜面的支持力小于（M+m）g B地面对斜面的支持力大于（M+m）g C地面对斜面的摩擦力方向向左 D地面对斜面的摩擦力方向向右参考答案：AD3. （多选）如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来下列措施仍可使杯内水沸腾的是A改用直流电源B提高交流电源的频率C将金属杯换为瓷杯D增加线圈匝数参考答案：BD 解析：由题意可知，本题中是涡流现象的应用；即采用线圈产生的磁场使金属杯产生感应电流；从而进行加热的，则由法拉第电磁感应定律可知，增加线圈的匝数、提高交流电的频率均可以提高发热功率；
3、则可以缩短加热时间；故BD正确；A、改用直流电源，则不能产生涡流；则无法加热水，故A错误；C、将杯子换作瓷杯不会产生涡流；则无法加热水；故C错误；故选BD4. 两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在00.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为A和0.30s B3和0.30sC和0.28s D3和0.28s参考答案：B 解析：本题考查图象问题.根据速度图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减速.根据得,根据牛顿第二定律有,得,由,得t=0.3s,B正确.5. 某同学在学习了动力学知识后，绘出了一个沿直线运动的物体，其加速度a，速度v，位移
4、s随时间变化的图象如图所示，若该物体在t=0时刻，初速度均为零，则A、B、C、D四个选项中表示该物体沿单一方向运动的图象是参考答案：C由位移-时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置，故A错误；由速度-时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2-4s沿负方向运动，方向改变，故B错误；由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，故C正确；由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2-3s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误二、 填空题：本题共8小题，
5、每小题2分，共计16分6. 已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为 ，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为 参考答案： 气的质量为：氮气的物质的量为：；故质量为m的水所含的分子数为：；该氮气变为液体后的体积为，则一个氮分子的体积约为：。17、光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图实110(a)所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来图(b)中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木
6、板上相距L=0.5m的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，做匀加速直线运动。光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0102s和4.0103s.用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图(c)所示(1)滑块的宽度d_cm.(2)已知滑块通过光电门1时的速度v1 m/s，滑块通过光电门2时的速度v2_m/s.(结果保留两位有效数字)(3)滑块做匀加速运动的加速度a= m/s2(结果保留三位有效数字)参考答案：1、010 1、0 2、5 5、258. 质量为m=60kg的人站在质量为M=100kg
7、的小车上，一起以v=3 m/s的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动若人相对车以u=4m/s的速率水平向后跳出，则车的速率变为4.5m/s参考答案：考点：动量守恒定律专题：动量定理应用专题分析：首先要明确参考系，一般选地面为参考系其次选择研究的对象，以小车和车上的人组成的系统为研究对象接着选择正方向，以小车前进的方向为正方向最关键的是明确系统中各物体的速度大小及方向，跳前系统对地的速度为v0，设跳离时车对地的速度为v，人对地的速度为u+v最后根据动量守恒定律列方程求解解答：解：选地面为参考系，以小车和车上的人为系统，以小车前进的方向为正方向，跳前系统对地的速度为v0，设跳离时车对地的速度为v，人
8、对地的速度为u+v，根据动量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（u+v），解得：v=v+u，代入数据解得：v=4.5m/s；故答案为：4.5点评：运动动量守恒定律时，一定要注意所有的速度都是相对于同一个参考系，因此该题的难点是人对地的速度为多大9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x5 m的M点时的波形图，图乙是质点N(x3 m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x10 m处的质点，则Q点开始振动时，振动方向沿y轴 方向（填“正”或“负”）；经过 s，Q点第一次到达波峰。参考答案：负，8 解析：图甲所示的波形为波刚传到M点的波形，由图甲可知，此时质点M的振动方向向下，故Q点开始振
9、动的方向沿y轴负方向由图甲可以看出波长=4m，由图乙可以看出周期T=4s所以波速v1m/s由图甲还可以看出，最前面的波峰距Q点的距离x=8m，故最前面的波峰传播到Q点，也就是Q点第一次出现波峰的时间则t=s8s10. 如图为“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。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持 不变，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a-F关系图线（如图所示）。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
10、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，小车所受外力，ks5u（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，C，11. 牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”已知地球半径，表面附近重力加速度为，月球中心到地球中心的距离是地球半径的倍，根据万有引力定律可求得月球的引力加速度为 又根据月球绕地球运动周期，可求得其相向心加速度为 ，如果两者结果相等，定律得到了检验。参考答案：B ， 12. 如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌
11、边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过 s时间相碰， A球离开桌面时的速度 m/s。(g取10m/s2)参考答案： 0.3 s; 1.513. 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
12、，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：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数, (或)则 （或）解得 (都算对) 解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数, (或)则 （
13、或）解得 (都算对) 15. 静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是
14、多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止； 0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB联立式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt联立式并代入题给数
