江西省吉安市东固中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

江西省吉安市东固中学2021年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.（多选题）如图，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流增加（）A．环A有扩张的趋势 B．环A有缩小的趋势C．螺线管B有缩短的趋势 D．螺线管B有伸长的趋势参考答案：AC【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律．【分析】线圈B中电流I减小，B中电流产生的磁场减弱，应用楞次定律阻碍磁通量变化分析A环的受力情况；根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥判断螺线管相邻两匝线圈间的力，再分析A和B有怎样形变的趋势．【解答】解：A、B、当B中通过的电流逐渐增加时，电流产生的磁场逐渐增强，故穿过A的磁通量增加，为阻碍磁通量增加，根据楞次定律可知，环A应向磁通量减小的方向形变．由于A环中有两种方向的磁场：B线圈外的磁感线方向与B线圈内的磁感线方向相反，B线圈外的磁感线要将B线圈内的磁通量抵消一些，当A的面积增大时，穿过A的磁通量会减小，所以可知环A应有扩张的趋势，故A正确，B错误；C、D、线圈B中电流增加，每匝线圈产生的磁场增强，线圈间的引力增大，所以螺线管B有缩短的趋势，故C正确，D错误；故选：AC．2.一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中，其v-t图象如图所示．下列说法正确的是

A．前2s内该同学处于超重状态

B．前2s内该同学的加速度是最后1s内的2倍

C．该同学在l0s内通过的位移是17m

D.该同学在l0s内的平均速度是1m/s参考答案：C3.有一辆遥控电动玩具汽车，已知车内电动马达驱动后轮转动.现玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上.如图所示.按动遥控器上的“前进”、“后退”键，汽车就能前进或后退，地面与甲、乙车之间的摩擦力不计.以下叙述正确的是A．按动遥控器上的“前进”键，乙车对前轮摩擦力向前，乙车相对地面向前进B．按动遥控器上的“前进”键，甲车对后轮摩擦力向前，甲车相对地面向后退C．按动遥控器上的“后退”键，甲车对后轮摩擦力向后，甲车相对地面向前进D．按动遥控器上的“后退”键，乙车对前轮摩擦力向后，乙车相对地面向后退参考答案：BC4.（单选）物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，下列说法中正确的是（

）A.开普勒发现了万有引力定律 B.伽利略发现了落体运动规律C.卡文迪许测出了静电力常量 D.楞次发现了电磁感应定律参考答案：B5.（单选）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L。现有一边长为的正方形线框abcd，在外力作用下，保持ac垂直磁场边缘，并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域，若以逆时针方向为电流正方向，下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是

(

)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.如图所示，PQ是固定的水平导轨，两端有定滑轮，物体A和B用细绳相连处于静止状态时，α=37°，β=53°。若B重5N，则A所受的摩擦力大小为_______N，方向为____________。参考答案：1，水平向左。解:对物体B受力分析,受到重力,两根细线的拉力和,如图所示,有:

再对A物体受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根据平衡条件,有:,静摩擦力方向水平向左.故答案为:,水平向左.7.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。③图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。参考答案：8.如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，M为一小电动机，其内部线圈的导线电阻RM=2Ω。R为一只保护电阻，R=3Ω。电动机正常运转时，电压表（可当作理想电表）的示数为1.5V，则电源的输出功率为

W，电动机的输出功率为Ｗ。

参考答案：2.5；1.5

159.①已知基态氢原子的能量为，一群处于n=3能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生_______种不同频率的光子，其中频率最低的光子能量是_______ev.②原子核经过________次衰变，__________次衰变，变为原子核.参考答案：①由可知能产生3种不同频率的光子；n=3至n=2能级的光子频率最低；②核反应方程满足质量数和电荷数守恒。10.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。

参考答案：11.(1)（6分）如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为

eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是

eV。参考答案：12.09

7.5512.（4分）有一束射线进入匀强磁场中，a、b、c分别表示组成射线的三种粒子流在磁场里的轨迹，如图所示．已知磁场方向与速度方向垂直并指向纸内，从这些粒子流的偏转情况可知，可能是粒子的轨迹是_______；可能是光子的轨迹是______。参考答案：

a；b13.实验室给同学们提供了如下实验器材：滑轮、小车、小木块、长木板、停表、砝码、弹簧测力计、直尺，要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律．(1)实验中因涉及的物理量较多，必须采用

法来完成该实验．(2)某同学的做法是：将长木板的一端垫小木块构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用停表记录小车滑到斜面底端的时间．试回答下列问题：①改变斜面倾角的目的是：__________________________________________

.②用停表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所经历的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这样做的原因是

.

(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律，则需利用打点计时器来记录小车的运动情况．如下图是某同学得到的一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出)，打点计时器接的是50Hz的低压交流电源．他将一把毫米刻度尺放在纸上，其零刻线和计数点O对齐．由以上数据可计算打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的瞬时速度，其中打E点时的速度是________m/s．加速度的大小是

m/s2。(取三位有效数字)参考答案：(1)控制变量(2)①改变小车所受的合外力②记录更准确(或：更容易记录，记录误差会更小，时间更容易记录，方便记录，方便计时，位置很难记录等类似答案均正确)（3）0.233±0.003

0.344三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（填空）某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系。可用的器材如下：电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、电键、导线若干。

(1)通过实验、作图得到了小灯泡的图象如图甲中的图线I，则可知小灯泡的电阻随电压增大而___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)为了得到图甲中的图线I，请将图乙中缺少的两根导线补全，连接成合理的实验电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。(3)换小灯泡重做实验、作图，得到其图象如图甲中的图线II。若将小灯泡并联使用，请根据I、II两条图线，在图甲中做出两小灯泡并联的图象。(4)现将这两个小灯泡并联接在电动势3V、内阻6的电源两端，则此时电源两端的电压为_________V；两小灯泡消耗的总功率为_________W。参考答案：（1）增大；（2）图见解析；（3）图见解析；（4）、本题旨在考查描绘小电珠的伏安特性曲线。（1）由图象根据欧姆定律知，小灯泡的电阻随电压增大而增大；（2）由于小灯泡的电阻远小于电压表的内阻，电流表应用外接法；又电流与电压从零逐渐增大，故滑动变阻器应用分压式接法，实物图如图：

（3）如图：（4）电动势为，内阻为，则短路电流，在小灯泡的图象中，连接与两点，画出表示电源的图象，如图所示；要使两灯泡并联后接在电源两端，应符合闭合电路欧姆定律，则电源的输出电压与两灯泡电压相等，且路端电压与内压之和等于电动势；由图可知，输出电压应为，此时灯泡的电流为，则其功率：，此时灯泡的电流为，则其功率：，则：故答案为：（1）增大；（2）如图；（3）如图；（4）、15.用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为

cm;参考答案：游标卡尺的主尺读数为13mm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.05×8mm=0.40mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=13mm+0.40mm=13.40mm=1.340cm；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为儿童乐娱乐的滑梯示意图，其中AB为长s1=3m的斜面滑槽，与水平方向夹角为370，BC为水平滑槽，AB与BC连接处通过一段圆弧相连，BC右端与半径R=0.2m的四分之一圆弧CD相切，ED为地面。儿童在娱乐时从A处由静止下滑，设该儿童与斜面滑槽及水平滑槽之间动摩擦因数都为μ=0.5，求：该儿童滑到斜面底端B点时的速度为多大？为了使该儿童滑下后不会从C处平抛出去，水平滑槽BC长度s2应大于多少？（sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2）参考答案：(1)小孩由A滑到B的过程，由能的转化和守恒：

（4分）带入数据计算得，小孩到B时速度

（2分）（2）若不从C处平抛（与接触面间压力不为零），在C点满足：；（4分）

（2分）。由B到C，根据能的转化和守恒：，

（4分）儿童滑下不平跑出去应满足：

（2分）17.（12分）如图，倾角为θ的斜面固定。有n个质量都为m的相同的小木块（可视为质点）放置在斜面上。相邻两小木块间距离都为，最下端的木块距底端也是，小木块与斜面间的动摩擦因数都为μ。在开始时刻，第一个小木块从斜面顶端以初速度v0沿斜面下滑，其余所有木块都静止，由于第一个木块的下滑将依次引起一系列的碰撞。设每次碰撞的时间极短，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动，直到最后第n个木块到达底端时，速度刚好为零。已知重力加速度为g．求：（1）第一次碰撞后小木块1的速度大小v；（2）从第一个小木块开始运动到第一次碰撞后系统损失的机械能；（3）发生一系列碰撞后，直到最后第n个木块到达底端，在整个过程中，由于碰撞所损失的总机械能总。参考答案：解析：（1）设小木块1碰前的速度为v1，从开始运动到碰前，根据动能定理

（2分）

对小木块1和2，由动量守恒