重庆开县陈家中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

重庆开县陈家中学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.（多选）下列表述正确的是A．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律B．焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力参考答案：AB2.（单选）如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态．保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放．则释放后小球从M运动到N过程中（）A．小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变B．小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加C．弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量?D．小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和参考答案：【考点】：匀强电场中电势差和电场强度的关系；弹性势能．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态，说明小球受到的电场力等于重力．在小球运动的过程中，电场力做功等于重力做功．据此来分析各个选项：解：A、由于有电场做功，故小球的机械能不守恒，小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的，故A错误．B、由题意，小球受到的电场力等于重力．在小球运动的过程中，电场力做功等于重力做功，小球从M运动到N过程中，出现的是重力势能减小转化为电势能和动能，故B错误；C、释放后小球从M运动到N过程中，弹性势能并没变，一直是0，故C错误．D、由动能定律可得重力和电场力做功，小球动能增加，小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和，故D正确．故选：D．3.（单选）一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，电场强度E的大小与位移x的关系如右图所示。下列图象中合理的是（

）参考答案：B解析：粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场强度越越小，故粒子做加速度减小的加速运动A、根据U=Ed，，因为电场强度越越小，故电势降低的越越慢，应该是曲线，故A错误；B、A、Ek-x图象上某点的切线的斜率表示电场力，电场强度越越弱，F=Eq，电场力越越弱，斜率越越小，故B正确；C、速度随着位移均匀增加，而相同位移所用的时间逐渐减小（加速运动），故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小；故矛盾，故C错误；D、粒子做加速度减小的加速运动，，故加速度的图像用过是E-x图像相同，故D错误；故选B4.（单选）如图是一个初速度为Vo沿直线运动物体的速度图象，经过时间t速度为Vt，则在这段时间内物体的平均速度

的情况是

(

)A.

B．C．

D．无法确定参考答案：A5.（多选）如图所示，某生产线上相互垂直的甲乙传送带等高、宽度均为d，均以大小为v的速度运行，图中虚线为传送带中线．一工件（视为质点）从甲左端释放，经长时间由甲右端滑上乙，滑至乙中线处时恰好相对乙静止．下列说法中正确的是（

）A、工件在乙传送带上的痕迹为直线，痕迹长为

B、工件从滑上乙到恰好与乙相对静止所用的时间为C、工件与乙传送带间的动摩擦因数

D、乙传送带对工件的摩擦力做功为零参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在质量为M的电动机飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到轴的距离为R，如图所示，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超过__________。参考答案：

7.如图所示为一电流随时间变化的图象。该电流的有效值为___________。参考答案：（4分）8.一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为，真空中的光速为，普朗克常量为，则每一个光子的能量为

；该激光器在时间内辐射的光子数为

。参考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

9.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧是起点）。设该同学质量为50kg，摩托车的质量为75kg，根据该同学的实验结果可估算（）（下图长度单位：ｍ）（1）骑摩托车行驶至D点时的速度大小为_________；（2）骑摩托车加速时的加速度大小为________；（3）骑摩托车加速时的牵引力大小为__________N。参考答案：（1）__14.5________;

（2）___4.0_______;（3）

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;10.如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s（水的密度为1×103kg/m3）．当它工作时，估计水枪的功率为240W，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为4×105Pa．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：先求出时间ts内喷出水的质量，再求出做的功，由P=求得功率；根据压强的公式，结合作用力的大小求出压强的大小．解答：解：ts时间内喷水质量为m=ρSvt=1000×0.00006×20tkg=1.2tkg，水枪在时间ts内做功为W=故水枪的功率为P=．压强pa．故答案为：240，4×105，点评：本题主要考查了功率的计算，注意先求出时间t内喷水枪所做的功即可；11.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J．参考答案：放出；

5×104；12.如图所示，一个有界的匀强磁场区域，方向垂直纸面向里，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置Ⅰ运动到位置Ⅱ，在dc边刚进入磁场时，受到的安培力方向为______，在ab边即将离开磁场时，线框中感应电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）。

参考答案：

答案：向左、顺时针13.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，下图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始终为零”）。参考答案：方向由a到b

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.测绘小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L：规格“4.0V，2.2W”；电流表：量程3A，内阻约为；电流表：量程0.6A，内阻；电压表V：量程3V，内阻；定值电阻：阻值为；滑动变阻器R：阻值范围0~10；学生电源E：电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干。（1）电流表应选______（2）在方框中画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。参考答案：（1）

（2）提示：滑动变阻器分压式接法，电压表量程较小，所以要和定值电阻串联后接入电路，电流表用外接法。15.（4分）某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。由这些已知数据计算：①该匀变速直线运动的加速度a=_______m/s2。②与纸带上D点相对应的瞬时速度v=______m/s。（答案均要求保留3位有效数字）

参考答案：

答案：①1.93。②1.18（答案均要求保留3位有效数字）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示为一水平传送带装置的示意图，传送带两端点A与B间的距离为L=6.0m，一物块（可视为质点）从A．处以v0=7m/s的水平速度滑上传送带，设物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2，取g=10m/s2（1）若传送带静止，求物块离开B点时的速度；（2）若传送带以v转=5m/s的速度逆时针匀速转动，求物块离开B点的速度；（3）物块离开B点的速度与传送带匀速运动的速度是有关系的．若传送带顺时针匀速运动，用v转表示传送带的速度，vB表示物块离开B点的速度，请在答题卡上的图乙中画出vB与v转的关系图象．（请在图中标注关键点的坐标值，如有需要，可取=8.5）参考答案：解：（1）若传送带静止，物块一直匀减速至B点，由牛顿第二定律得，物块的加速度：a==﹣μg=﹣0.2×10m/s2=﹣2m/s2，由﹣=2aL得，物块离开B点时的速度：vB==m/s=5m/s．（2）若传送带以v转=5m/s的速度逆时针匀速转动，物块的受力情况不变，则物块离开B点的速度仍为vB=5m/s．（3）若传送带顺时针匀速运动时，①当0＜v转≤5m/s时，物块一直减速到B点，则vB=5m/s；②若物块始终加速直至离开B点，其加速度：a′==μg=0.2×10m/s2=2m/s2，则有：vB==m/s=8.5m/s，即：当v转＞m/s时，物块一直匀加速到B点并以m/s的速度离开B点；③当5m/s＜v转≤7m/s时，物块匀减速至等于传送带的速度后，匀速运动至B点离开，则有vB=v转；④当7m/s＜v转≤m/s时，物块匀加速至等于传送带的速度后，匀速运动至B点离开，则有vB=v转；即：7m/s＜v转≤m/s时，vB=v转；如图所示：答：（1）若传送带静止，求物块离开B点时的速度为5m/s；（2）若传送带以v转=5m/s的速度逆时针匀速转动，求物块离开B点的速度5m/s；（3）vB与v转的关系图象见上图．【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】（1）若传送带静止，物块在传送带上一直做匀减速运动，根据牛顿第二定律求出物块的加速度，然后根据速度位移公式求出物块到B时速度；（2）若传送带以v转=5m/s的速度逆时针匀速转动，物块的受力情况不变，由（1）可知物块离开B点时的速度；（3）若传送带顺时针匀速运动时，当0＜v转≤5m/s时，物块一直减速到B点，得出物块离开B点的速度；若物块始终加速直至离开B点，根据牛顿第二定律求出其加速度，利用速度位移公式求出其速度，再分别进行讨论画出vB与v转的关系图象．17.据报道，一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童．已知管理人员到楼底的距离为18m，为确保能稳妥安全接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击．不计空气阻力，将儿童和管理人员都看作质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10m/s2．（1）管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底？（2）若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？参考答案：解：（1）儿童下落过程，由运动学公式得，

①管理人员奔跑的时间t≤t0②对管理人员奔跑过程，由运动学公式得

③由①②③联立并代入数据得，≥6m/s．（2）假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底，奔跑过程中的最大速度为v0，由运动学公式得，，得=9m/s，再匀速，最后匀减速奔跑到楼底．设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为名；t1、t2、t3，位移分别为s1、s2、s3，由运动学公式得，

④，

⑤，s2=vmaxt2

⑥，vmax=at1=at3

⑦，t1+t2+t3≤t0

⑧，s1+s2+s3=s

⑨由④～⑨联立并代入数据得，a≥9m/s2．答：（1）管理人员至少用6m/s的平均速度跑到楼底；（2）管理人员奔跑时加速度的大小需满足a≥9m/s2．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】（1）根据位移时间公式求出儿童自由落体运动的时间，结合位移和时间求出管理人员的最小平均速度．（2）根据运动学公式判断出管理人员先加速、后匀速、再减速过程，抓住总位移和总时间，结合运动学公式求出管理人员奔跑时的加速度大小．18.有人设计了下述装置用以测量线圈的自感系数．在图复19-4-1中，E为电压可调的直流电源。K为开关，为待测线圈的自感系数，为线圈的直流电阻，D为理想二极管，为用电阻丝做成的电阻器的电阻，A为电流表。将图复19-4-1中、之间的电阻线装进图复19-4-2所示的试管1内，图复19-4-2中其它装置见图下说明．其中注射器筒5和试管1组成的密闭容器内装有某种气体（可视为理想气体），通过活塞6的上下移动可调节毛细管8中有色液注的初始位置，调节后将阀门10关闭，使两边气体隔开．毛细管8的内直径为．

已知在压强不变的条件下，试管中的气体温度升高1K时，需要吸收的热量为，大气压强为。设试管、三通管、注射器和毛细管皆为绝热的，电阻丝的热容不计．当接通电键K后，线圈中将产生磁场，已知线圈中储存的磁场能量，为通过线圈的电流，其值可通过电流表A测量，现利用此装置及合理的步骤测量的自感系