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1、2021年河北省张家口市康保县邓油坊镇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. （多选）如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地而上的A点，已知杆与水平而之间的夹角，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是A小球的动能与重力势能之和保持不变B小球的动能与重力势能之和先增大后减少C小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变D小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保
2、持不变参考答案：【知识点】机械能守恒定律E3【答案解析】BD解析： A、小球沿杆下滑的过程的受重力、杆的弹力和弹簧的拉力，重力和弹簧的拉力做功，所以小球机械能不守恒，故A错误B、根据除了重力之外的力做功量度机械能守恒得小球自C点由静止释放到B的过程中弹簧的拉力做正功，所以小球的机械能增大，从B点向下，弹簧的拉力与速度方向成钝角，做负功，小球的机械能减小，故B正确C、小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，而小球的重力势能减小，所以小球的动能与弹簧的弹性势能之和增大，故C错误D、小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，故D正确故选BD【思路点拨】分析小球沿杆下滑的过程的受力和做功情况，重力和弹簧的拉力做功，
3、所以小球机械能不守恒，但是小球和弹簧组成的系统的机械能守恒2. 如图所示，在水平地面上有一倾角为、质量为M的光滑斜面块，斜面上放一质量为m的物体，使斜面块水平向右运动，物体可能相对斜面静止的条件是（ ） A斜面块作匀速直线运动B斜面块作匀加速直线运动，加速度为gsin C斜面块作匀加速直线运动，加速度为gtan D斜面块作匀加速直线运动，加速度为gcos参考答案： 答案:C 3. 两磁感应强度均为B的匀强磁场区I、，方向如图所示，两区域中间为宽为s的无磁场区，有一边长为L(Ls)电阻为R的均匀正方形金属线框abcd置于区域I，ab边与磁场边界平行，现拉着金属线框以速度v向右匀速运动，则A当ab
4、边刚进入中央无磁场区域时，ab两点间电压为Bab边刚进入磁场区域时，通过ab边的电流大小为，方向abC把金属线框从区域I完全拉入区域的过程中，拉力所做功为D当cd边刚出区域I到刚进入区域的过程中，回路中产生的焦耳热为参考答案：BC4. 伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是：( )A斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程B斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量C通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律D根据斜面实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律参考答案：BD5. 如图所示，质量为m的物体在水平传
5、送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A物体在传送带上的划痕长B传送带克服摩擦力做的功为C电动机多做的功为D电动机增加的功率为mgv参考答案：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在用DIS测定匀变速直线运动规律的实验中，在小车前部和轨道末端都安装了磁铁，同名磁极相对以防止发生碰撞从轨道上静止释放小车，得到如图2所示的vt图象并且有4个点的坐标值（1）本实验是通过位移传感器获得vt图象的（填传感器名称）（2）小车沿轨道下滑过程
6、匀加速阶段的加速度大小为1m/s2（3）若实验中的阻力可忽略不计，根据图象，1.5s1.6s内磁铁之间排斥力平均值是小车重力的1.1倍参考答案：考点：探究小车速度随时间变化的规律专题：实验题；直线运动规律专题分析：在物体的vt图象中，斜率大小表示物体的加速度，斜率不变表示物体做匀变速直线运动，图象和横坐标围成的面积表示位移，明确图象的斜率、面积等含义即可正确解答解答：解：（1）本实验是通过位移传感器获得vt图象的（2）由图可知图象AB部分为倾斜的直线，因此物体在AB部分做匀加速直线运动，图象的斜率的大小等于物体的加速度，因此有：故其加速度为：a=1m/s2（3）若实验中的阻力可忽略不计，根据图
7、象得a=10m/s2根据牛顿第二定律得：1.5s1.6s内磁铁之间排斥力平均值是小车重力的1.1倍故答案为：（1）位移 （2）1 （3）1.1点评：本题考查了对vt图象的物理意义的理解与应用，对vt图象要明确斜率的含义，知道在vt图象中图象与坐标轴围成的面积的含义等7. 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：，248. 现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块
8、及质量不计的细线试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量（已知重力加速度为g）参考答案：找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的两段用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示设木块质量为m，直尺质量为M记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有 (1) (2)(1)、
9、(2)式联立可得 (3) (4)给出必要的说明占8分，求出r 占10分9. 用波长为的单色光照射金属钨，发出的光电子的最大初动能为EK。当改用波长为的单色光照射金属钨时，发出的光电子的最大初动能为_，金属钨的截止频率是_。已知真空中的光速和普朗克常量分别为c、h。参考答案：10. (4分)如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点已知OA=，该球体对蓝光的折射率为，则它从球面射出时的出射角= ；若换用一束红光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置 (填“偏左”、“偏右”或“不变”)。
10、参考答案：60（2分） 偏右（2分）11. (12分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验。如图(a)为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量，小车运动加速度a可用纸带上点求得： (1)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz)，试由图中数据求出小车加速度值； (2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表： 根据上表数据，为直观反映：F不变时，a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量，建立坐标系，并作出图线.从图线
11、中得到：F不变时，小车加速度a与质量之间定量关系式是_. (3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶重量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线，如图(d)所示，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是_.参考答案：答案：(1)，T=0.04s，a=3.0m/s2(4分) (2)如图所示，(作图2分，结论3分)(3)实验前未平衡摩擦力(3分) 12. 有一内阻未知（约20k60k）、量程（03V）的直流电压表。甲同学用一个多用电表测量上述电压表的内阻，如图A所示：先将选择开关拨至倍率“1K”档，将红、黑表笔短接调零后进行测量，刻度盘指针偏转如图B所示，电压表的电阻应为_ _。这时乙
12、同学发现电压表的读数为1.6V，认为这是此欧姆表中电池的电动势，理由是电压表内阻很大。甲同学对此表示反对，认为欧姆表内阻也很大，这不是电池的路端电压。请你判断： 同学的观点是正确的。参考答案：_40K_ _甲_13. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为_；周期为_。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）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，的值。参考答案：解析：
13、当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。15. 质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数=0.2g取10m/s2求：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小参考答案：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2（1）由牛顿第二定律可得：Fmg=
14、ma1mg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2 ，a2=2m/s2 ，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12= =36 m答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图在xoy坐标系第象限，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B=1.0T；电场方向水平向右，电场强度大小均为一个质量m=2.010-7kg，电荷量q=2.010-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第象限，恰好在xoy平面中做匀速直线运动t=0.10s后改变电场强度大小和方向，带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动，取g=10m/s2求：（1）带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向；（2）带电粒子在xoy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向；（3）若匀速圆周运动时恰好未离开第象限，x轴上入射点P离O点的距离至少为多少？参考答案：解（1）：Eq =mg 方向
