山东省济宁市邹城古路口中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

山东省济宁市邹城古路口中学2021年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1.一个物体从某一确定的高度以的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为，整个运动过程的位移为s，则正确的说法是A．它的运动时间是

B．它的运动时间是C．它的位移是

D．它的位移是参考答案：B2.某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M，如图所示，一细束白光斜射向水面，经水折射后射向平面镜，被平面镜反射再经水面折射后照在墙上。该同学可在墙上看到

A．上紫下红的彩色光带B．上红下紫的彩色光带C．外红内紫的环状光带D．一片白光参考答案：B解析：某一单色光的光路如图，由三角关系知在水面的折射角大，在平面镜反射时的入射角小，光线在墙上的光点高。红光的折射率最小，在水面的折射角最大，在墙上的光点最高，形成上红下紫的彩色光带。答案B。3.如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电量为的液滴在竖直面内做半径为的匀速圆周运动，已知电场强度为，磁感强度为，则油滴的质量和环绕速度分别为（

）A．，

B．，C．，

C．，参考答案：答案：D4.如图所示，一列向右传播简谐横波在t=0时刻恰好传到A点，波速大小v=0.6m/s，P质点的横坐标为x=1.26m，则下列说法正确的是（）A．该列波的振幅是20cm，波长是0.24mB．该列波的频率是2.5HzC．质点A的振动方程为y=﹣10sin5πt（cm）D．再过一个周期，质点A向右传播的路程为40cmE．质点P第一次到达波峰的时间是2s参考答案：BCE【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】由图读出振幅和波长，由波速公式v=λf求波的频率．简谐波在传播过程中，质点不向前移动．简谐横波向右传播，介质中各质点的起振方向与图示时刻波最前头的质点A的振动方向相同．读出振幅，结合A点的起振方向写出其振动方程．当图示时刻x=0.06m处的波峰到达P点时，质点P第一次到达波峰，根据距离求出时间．【解答】解：A、由图知，振幅A=10cm，波长λ=0.24m，故A错误．B、由v=λf得f===2.5Hz，故B正确．C、t=0时刻质点A正通过平衡位置向下起振，则质点A的振动方程为y=﹣Asin2πft=﹣10sin5πt（cm），故C正确．D、简谐横波向右传播时，质点A只上下振动，并不向右移动，故D错误．E、当图示时刻x=0.06m处的波峰传到P点时，质点P第一次到达波峰，用时t==s=2s．故E正确．故选：BCE5.在某驾校的训练场地上，有一段圆弧形坡道，如图所示，若将同一辆车先后停放在a点和b点，下述分析和比较正确的是（

）A．车在a点受坡道的支持力大于在b点受的支持力

B．车在a点受坡道的摩擦力大于在b点受的摩擦力C．车在a点受到的合外力大于在b点受的合外力D．车在a点受的重力的下滑分力大于在b点受的重力的下滑分力参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是．参考答案：正电子7.振源O产生的横波向左右两侧沿同一条直线上。当振源起振后经过时间t1，A点起振经过时间B点起振，此后A、B两点的振动方向始终相反，这列横波的波长为

，这个振源的周期的最大值为

。参考答案：

答案：8.如图所示，两个小物块和紧挨着静止在水平面上，已知的质量为，的质量为，与水平面间的动摩擦因数为，与水平面间、与之间均光滑。现用一与水平面成角斜向下、大小为的外力推物块，使、一起向右运动，则与之间的压力大小为

。(取，)参考答案：69.（5分）长为L的小车静止在光滑水平面上，一人从车左端走到右端，已知人与车的质量比为1：5，则此过程中车的位移为

。参考答案：

答案：L/610.地球半径为R，卫星A、B均环绕地球做匀速圆周运动，其中卫星A以第一宇宙速度环绕地球运动，卫星B的环绕半径为4R，则卫星A与卫星B的速度大小之比为________；周期之比为________。参考答案：2∶1；1∶8 11.如图所示，直角形轻支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度均为L，可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，空气阻力不计。设A球带正电，电荷量为q，B球不带电，处在竖直向下的匀强电场中。若杆OA自水平位置由静止释放，当杆OA转过37°时，小球A的速度最大，则匀强电场的场强E的大小为___________；若A球、B球都不带电，重复上述操作，当A球速度最大时，杆OA转过的角度将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）参考答案：；减小12.由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为__________A。若将两个这样的元件并联接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为__________W。参考答案：1.0；1.513.（9分）一台小型电动机在3V电压下工作，通过它的电流是0.2A，用此电动机提升物重4N的物体，在30秒内可以使该物体匀速提升3m，除电动机线圈生热之外不计其它的能量损失，则电动机的输入电功率为__________W,在提升重物的30秒内，电动机线圈所产生的热量______J,线圈的电阻__________Ω。参考答案：

0.6W，6J，5Ω三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.①用多用电表的欧姆挡测量阻值时，选择倍率为欧姆挡，按正确的实验操作步骤测量，表盘指针位置如图所示，该电阻的阻值约为

；②下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是(

)A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果B．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变。③用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接端，红表笔接端时，指针偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明

（填“”或“”）端是二极管正极。参考答案：①1700

(3分)

②AC（3分；选对但不全的，每选对一个得1分）③(①用欧姆档测电阻，读数时一定不要忘记乘以倍率。②选用多用电表欧姆档测电阻时，待测电路中不能有电源，即应该把待测电阻与电路断开；测量电阻时，红、黑表笔分别插在负、正插孔对测量结果无影响；测量阻值不同的电阻时，无需重新调零；欧姆表使用一段时间后，调零后总内阻变小，中值电阻变小，则对应刻度值比实际的电阻值要大．可得读数偏大。③黑表笔与表内电池正极相连，红表笔与表内电池负极相连，二极管具有单向导电性，欧姆表指针偏转角较大，说明电阻较小，故a端是二极管正极。15.用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．A．电压表V1（量程6V、内阻很大）

B．电压表V2（量程3V、内阻很大）C．电流表A（量程3A、内阻很小）

D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）E．小灯泡（2A、5W）

F．电池组（电动势E、内阻r）G．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．（1）请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整．（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I2，U2），标到U﹣I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=4.5V、内阻r=1.0Ω．（结果保留两位有效数字）（3）在U﹣I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为0.0Ω（结果保留两位有效数字）．参考答案：解：（1）伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小；调节滑动变阻器时，电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，则V1测路端电压，V2测灯泡两端电压，电路图如图所示．（2）电源的U﹣I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=4.5V，电源内阻r===1.0Ω．（3）由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=2.5V，此时电路电流I=2.0A，电源电动势E=Ir+UL+IR滑，即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R滑，则R滑=0.0Ω．故答案为：（1）电路图如图所示；（2）4.5；1.0；（3）0.0．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图1，电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m，底端连接电阻R=2Ω，导轨平面倾斜角θ=30°，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1T．质量m=40g、电阻R=0.5Ω的金属棒MN放在导轨上，金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动，经过时间t1=2s通过距离x=1.5m，速度达到最大，这个过程中电压表示数U0=0.8V，电流表实数I0=0.6A，示数稳定，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，细线始终与导轨平行且在同一平面内，电动机线圈内阻r0=0.5Ω，g=10m/s2．求：（1）细线对金属棒拉力的功率P多大？（2）从静止开始运动的t1=2s时间内，电阻R上产生的热量QR是多大？（3）用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN，使金属棒保持静止状态，金属棒到导轨下端距离为d=1m．若磁场按照图2规律变化，外力F随着时间t的变化关系式？参考答案：解：（1）细线对金属棒拉力的功率P等于电动机的输出功率，根据能量转化和守恒，有：

P=I0U0﹣I02r0=0.6×0.8﹣0.62×0.5=0.3W

（2）当从静止开始运动经过t1=2s时间，金属棒速度达到最大，设此时为vm，金属棒中电动势为E，电流为I1，受到的安培力为F安，细线的拉力为F拉，则

F安=BI1L则得：F安=又P=F拉vm金属棒速度最大时做匀速运动，有F拉=mgsinθ+F安联立得：=mgsinθ+将：P=0.3W，m=0.04kg，θ=30°，B=1T，L=0.5m，R=0.5Ω，r=0.5Ω代入上式解得：vm=1m/s金属棒从静止开始运动到达到最大速度过程中，设整个电路中产生的热量为Q，由能量转化和守恒得：解得：QR=0.224J；

（3）由图可知B′=（0.2+0.4t）设在t时刻，磁场的磁感应强度为B'，金属棒中电动势为E'，电流为I'，受到的安培力为F安′，则B′=（0.2+0.4t）（T）

根据法拉第电磁感应定律得：感应电动势E′=Ld，感应电流

I′=金属棒所受的安培力F安′=B′I′L

根据平衡条件得F=mgsinθ+F安′解得：F=0.016t+0.208（N）答：（1）细线对金属棒拉力的功率P为0.3W．（2）从静止开始运动的t1=2s时间内，电阻R上产生的热量QR是0.224J．（3）外力F随着时间t的变化关系式为F=0.016t+0.208（N）．17.2010年11月15日下午,上海市胶州路余姚路附近一教师公寓突发火灾,一架警用直升机随即赶往现场勘查火情.假如直升机能对被困人员进行救援,武警队员从悬停在空中离被困人员95m高的直升机上沿绳滑落进行救人,某武警队员和他携带的设备质量共为70kg,设武警队员用特制的手套轻握绳子时可获得210N的摩擦阻力,紧握绳子时可获得910N的摩擦阻力,滑落过程中武警队员至少轻握绳子才能确保安全.试求（重力加速度g=10m/s2）：(1)武警队员轻握绳子降落时的加速度大小;(2)若要使武警队员到达被困人员跟前时速度为零,则武警队员在空中下滑过程中按怎样的方式运动所需时间最少?最少时间为多少?参考答案：(2)在位移一定的情况下,武警队员经过加速和减速两个过程所需的时间最短,即武警队员先轻握绳子以最大加速度下滑,再紧握绳子以最大的摩擦阻力做减速运动,使到达被困人员跟前时速度为0,这样的下滑过程所需时间最少.

(2分)设有最大的摩擦阻力时武警队员的加速度大小为a′,则′

(1分)解得=3m/s