2021-2022学年天津江陵中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年天津江陵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.如图2所示为甲、乙两物体从同一地点沿直线向同一方向运动的v–t图象，则正确的叙述为（

）A．甲、乙两物体在4s末相距最远B．甲、乙两物体在5s末相遇C．前4s内甲物体总在乙的前面D．甲、乙两物体在2.5s末相距最远参考答案：BCD2.空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势j随x的分布如图所示，A、M、O、N、B为x轴上的点，|OA|＜|OB|，|OM|=|ON|。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是A．粒子一定带正电B．粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大C．粒子一定能通过N点D．粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加参考答案：C由电势j随x的分布图可知电势随x均匀变化，则可知电场为匀强电场，且O点左侧的电场强度大于右侧的电场强度，左侧场强方向沿x轴负向，右侧场强方向沿x轴正向，由于带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，故粒子一定带负电，粒子从M向O运动过程中所受电场力不变，电场力做正功，电势能减小，粒子从O向N运动过程中所受电场力做负功，做减速运动，由于|OA|＜|OB|，|OM|=|ON|，故粒子一定能通过N点，故只有选项C正确。3.（单选）如图，一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上，上表面成水平，在其上表面上放一光滑小球m，楔形物体从静止开始释放，则小球开始的运动轨迹是

(

)A．沿斜面方向的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线参考答案：B4.一个可自由运动的轻线圈L1和一个固定的线圈L2互相垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈都能以如图所示的电流时，则从左向右看，线圈L1将（

）.A．不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．向纸外平动参考答案：B5.以下运动中，物体的机械能一定守恒的是

A．在水平面上做匀速圆周运动的物体

B．在竖直平面内做匀速圆周运动的物体

C．运动过程中受合外力为零的物体

D．运动过程中不受摩擦力作用的物体参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为E=_________J。

参考答案：EK=60J、

E=28J7.一物体从某行星上的一悬崖上从静止开始下落，1s后，从起点落下4m。该行星上的重力加速度为________m/s2。若该物体再下落4s，它将在起点下面_______m处。参考答案：8

1008.我国交流电的周期为________，频率为________，1min内电流方向改变了___次。参考答案：0.02s

50Hz

6000次。9.氢原子第能级的能量为，其中为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则

。参考答案：根据跃迁公式即可解得。10.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度v大小为；太阳的质量M可表示为．参考答案：考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据圆周运动知识求出行星的线速度大小．研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量．解答：解：根据圆周运动知识得：v=研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：解得：故答案为：；点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．11.在使两个分子间的距离由很远(r＞10-9m)变到很难再靠近的过程中,分子间的作用力的大小将(

)

(A)先减小后增大

(B)先增大后减小(C)先增大后减小再增大

(D)先减小后增大再减小参考答案：C12.如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场。甲、乙叠放在一起，二者无相对滑动地沿粗糙的斜面，由静止开始加速下滑，在加速阶段，甲、乙两物块间的摩擦力将

乙物块与斜面间的摩擦力将

（填增大、减小或不变）参考答案：减小，增大；13.如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为

W；表格中X值为

。参考答案：．20；0.72三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测定电源电动势和内阻”的实验中，提供了如图甲、乙、丙所示的三组器材。①请把能完成实验的器材都连成电路。②某同学根据他的实验数据作出了如图丁所示的图象，由此可知该同学选用的是______组器材进行实验（请填写“甲”、“乙”或“丙”）。根据图象可算出电源的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。（忽略电表内阻的影响，结果保留两位有效数字）参考答案：作图如答图2(乙、丙各2分，画了甲图则在此问扣1分，不负分。)；丙(2分)，1.4(范围1.3-1.5)(2分)，1.0(范围0.80-1.1)(2分)。15.（05年全国卷Ⅰ）测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V，r约为1.5Ω)。器材：量程3V的理想电压表V，量程0.5A的电流表A(有一定的内阻)，固定电阻R=4Ω，滑线变阻器R'，电键K，导线若干。

①画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。②实验中当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E=__________________，r=_______________。(用I1，I2，U1，U2及R表示)参考答案：答案：①实验电路图如图；②解析：当电流表读数为I1时，电压表读数为U1时，

当电流表读数为I2时，电压表读数为U2时，

可解得

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，绝缘细绳绕过轻滑轮连接着质量为m的正方形导线框和质量为M的物块，导线框的边长为L、电阻为R。物块放在光滑水平面上，线框平面竖直且ab边水平，其下方存在两个匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，方向水平但相反，Ⅰ区域的高度为L，Ⅱ区域的高度为2L。开始时，线框ab边距磁场上边界PP′的高度也为L，各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，运动中线框平面始终与磁场方向垂直，M始终在水平面上运动，当ab边刚穿过两磁场的分界线QQ′进入磁场Ⅱ时，线框做匀速运动，不计滑轮处的摩擦。求：（1）ab边刚进入磁场Ⅰ时，线框的速度大小；（2）cd边从PP′位置运动到QQ′位置过程中，通过线圈导线某横截面的电荷量；（3）ab边从PP′位置运动到NN′位置过程中，线圈中产生的焦耳热。参考答案：(1)对线框和物块组成的整体，由机械能守恒定律mgL＝(m＋M)v12

（2分）v1＝

（2分）(2)线框从Ⅰ区进入Ⅱ区过程中，ΔΦ＝Φ2-Φ1＝2BL2

（2分）E＝

（1分）I＝

（1分）通过线圈导线某截面的电量：q＝IΔt＝（2分）(3)线框ab边运动到位置NN′之前，线框只有ab边从PP′位置下降2L的过程中才有感应电流，设线框ab边刚进入Ⅱ区域做匀速运动的速度是v2，线圈中电流为I2，I2＝

（2分）此时M、m均做匀速运动，

2BI2L＝mg

（2分）v2＝

根据能量转化与守恒定律，mg·3L＝(m＋M)v22＋Q（2分）则线圈中产生的焦耳热为:Q＝3mgL－（2分）17.均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，（1）求线框中产生的感应电动势大小;（2）求cd两点间的电势差大小;（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。参考答案：（1）cd边刚进入磁场时，线框速度v=线框中产生的感应电动势E=BLv＝BL……………（2分）(2)此时线框中电流

I=

cd两点间的电势差U=I()=……（2分）(3)安培力

F=BIL=

根据牛顿第二定律mg-F=ma,由a=0解得下落高度满足

h=…………（4分）18.如图所示，是一次娱乐节目中的一个游戏装置示意图，装置中右端有一个光滑圆弧形轨道，高为h，半径为R，固定在水平地面上，轨道的左端切线沿水平方向，且与竖直墙面间的距离为x。装置左侧的竖直墙高为H，运动员驱动电动滑板可从墙面的顶部平面沿水平方向飞到地面上。该游戏的规则如下：开始时，滑板运动员静止于离墙顶部边缘距离为L的地方。让一滑块从弧形轨道的最高点由静止滑下，当它滑到轨道底端时，同时通过光电传感器发出“开始”信号，滑板运动员可以在看到“开始”信号之前启动滑板电机助跑，但必须在“开始”信号出现时才能和滑板一起水平飞出墙顶部边缘，且当滑块在水平面上停止运动时，运动员恰好落在此处，并将滑块捡起就算获胜。已知滑板与墙顶部平面的动摩擦因数为m-0，滑板与人的总质量为M，滑块到达圆弧形轨道底端时对轨道的压力大小为F，重力加速度为g，不计滑板的长度，运动员可视为质点。求：（1）滑块的质量m；Ks5u（2）滑块与地面间的动摩擦因数m；（3）滑板运动员要想获胜，滑板电动机至少要消耗多少电能？参考答案：（1）滑块沿圆弧面滑动过