重庆巴川中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

重庆巴川中学2021年高三物理上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1.一列简谐横波向右传播，在其传播路径上每隔L＝0.1m选取一个质点，如图甲所示，t＝0时刻波恰传到质点1，并立即开始向上振动，经过时间?t＝0.3s，所选取的1-9号质点间第一次出现如图乙所示的波形，则下列判断正确的是：A．t＝0.3s时刻，质点1向上运动B．t＝0.3s时刻，质点8向下运动C．t＝0至t＝0.3s内，质点5运动的时间只有0.2sD．该波的周期为0.2s，波速为4m/sE．该波的周期为0.3s，波速为2.67m/s参考答案：BCD2.计算机光驱主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息，光敏电阻自动计数器的示意图如图所示，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，无激光照射时，信号处理系统获得的电压为U0，有激光照射时，信号处理系统获得的电压为U，此光电计数器的基本工作原理是

（

）

A．当有光照R1时，U>U0

B．当有光照射R1时，U0

C．每当U0时就计数一次

D．每当U>U0时就计数一次参考答案：答案：AD3.（多选）某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为40cm．B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为24cm．P、Q转动的线速度均为4πm/s．当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图，P、Q可视为质点．则（）A．A盘的转速为5转/秒B．Q的周期为0.2sC．Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为0.24sD．Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为0.6s参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：因为P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，再次被接收时，经历的时间都为各自周期的整数倍，分别求出各自的周期，求出周期的最小公倍数，从而求出经历的时间．解答：解：A、A盘的转速n====5r/s．故A正确．B、Q的周期T===0.12s．故B错误．C、P的周期为T′===0.2s，Q的周期为T=0.12s，因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.12和0.2的最小公倍数为0.6s，则这个时间的最小值为0.6s．故C错误，D正确．故选：AD．点评：解决本题的关键知道P发出的红外线恰好再次进入Q的接收窗口，所经历的时间为它们周期的整数倍，通过最小公倍数球最短时间间隔．4.如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P之间接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．金属棒在平行于导轨的外力F的作用下沿导轨向上运动，从运动过程中的某时刻开始计时，通过R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示．下列说法正确的是A．流过电阻R的电流方向为M→R→PB．金属棒ab的动能逐渐增大C．穿过回路abPMa的磁通量均匀增加D．拉力F做的功等于回路产生的热量与金属棒ab增加的机械能之和参考答案：CD5.质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象可能正确的是（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】物体做曲线运动的条件．【分析】当合力与速度不在同一条直线上时，问题就做曲线运动，但是加速度的方向和合外力的方向是相同的．【解答】解：A、物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的，所以A错误；B、物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断BC错误，D正确；故选D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整

▲

旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为

▲

．参考答案：欧姆调零（2分）

32007.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是

m/s，木板和物块最终的共同速度为

m/s．参考答案：8.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天

平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设卫星中具有弹簧秤、刻度尺、秒表等基本测量工具。实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是

；②实验时需要测量的物理量有

；③待测质量的表达式为m=

。（用上小题中的物理量表示）参考答案：（1）物体对支持面几乎没有压力

（2分）（2）弹簧秤读数F、小球运动周期T、小球运动圆周半径r（3分）（3）m=（2分）9.如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。参考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定义可得两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为qEdsinα；两电荷具有的电势能为-qEdcosα。10.（1）用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有4处错误，请写出其中两处：①______

_____________________；②______

_____________________。（2）．利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：a、按装置安装好器材并连好电路.b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落.c、关闭电源，取出纸带,更换纸带重复步骤b，打出几条纸带.d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图（相邻计数点的时间为T），进行数据处理:若是探究重力做功和物体动能变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=

.②若是测量重力加速度g.为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=

.③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是

.（g′为已知量）参考答案：（1）（4分）（2）．（6分）①VB

----------------------------（2分）②g

---------（2分）③重锤的质量m；

11.某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个打印的连续点取1个计数点，标以1、2、3……。各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm，d2=7.5cm,d3=13.5cm，则（1）物体做

的运动，理由是

；（2）物体通过1计数点的速度v1=

m/s；（3）物体运动的加速度为a=

m/s2.参考答案：（1）匀加速直线运动；；或连续相等的时间内位移之差为常数；（2分）（2）0.375m/s2；（2分）（3）1.5m/s2

12.卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：_____________参考答案：13.测速仪安装有超声波发射和接受装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始作匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距355m，已知声速为340m/s。则从B发出超声波到接收到反射回来的超声波信号用时为________s，汽车的加速度大小为__________m/s2。参考答案：2,

10三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组同学利用气垫导轨和光电门计时器等装置探究动能定理．他们通过改变滑轮下端的小沙盘中啥子的质量来改变滑块所受水平方向的拉力；滑块上安有宽度为d的挡光片，实验中，用天平称出小盘和沙子的总质量为m，滑块（带挡光片）的质量为M，用最小分度为1mm的刻度尺测量出光电门1和2之间的距离x，计时器显示档光片经过光电门的时间分别为t1和t2．（1）用最小分度为1mm的刻度尺测量出光电门1和2之间的距离x，以下数据合理的是A、50cm

B、50.00cm

C、50.0cm

D、50.000cm（2）小组的某位同学探究得出结论的表达式为mgx=（M+m）[（）2﹣（）2]请问，在这位同学的实验操作过程中是否满足“小沙盘和沙子的总质量m远远小于滑块（带挡光片）的质量M”这个条件_________（填“是”或“否”）．（3）为减小实验误差可采取的方法是_________A、适当增大挡光片的宽度dB、适当减小挡光片的宽度dC、适当增大两光电门之间的距离xD、适当减小两光电门之间的距离x．参考答案：（1）B

(2)否

(3)BC（1）刻度尺的最小分度是1mm，所以用cm做单位时小数点后保留两位（2）通过表达式可以看出此同学的研究对象是系统，所以并不需要满足“小盘和砂子的总质量m远远小于滑块(带挡光片)的质量M”这个条件；（3）适当减小挡光片的宽度，或适当增大光电门间的距离可减小误差。15.如图所示，是小王同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置。AB是下端安装有光电门的斜面，斜面AB上钉了一刻度尺，刻度起点0正好在光电门处，当光电门中有物体通过时，与之连接的数字计时器（图中未画出）能够显示挡光条的挡光时间。实验中，将AB放在水平桌面上，A端用物块垫高，将滑块在斜面上由静止释放，由数字计时器记录挡光时间。①用游标卡尺测量挡光条宽度如图，其读数为___________cm；②将挡光条粘在滑块上，让滑块从斜面某处由静止滑下，滑块通过光电门时，数字计时器显示挡光时间为2.0×10－3s，则小滑块的速度为___________m/s。③要研究“功与速度变化的关系”只要研究每次从静止下滑时的长度与到达光电门的速度的关系即可，这是因为_________________________________________________。④重复上面的②，并记下滑块每次下滑时对应的刻度尺上的刻度值L（即滑块与光电门的距离），根据每次的速度v及L作出了v与L关系的图像下列正确的是________。参考答案：①0.460（2分）②2.3（1分）③W=FL，物块受到的合力F不变（物块受到的合力F不变、受的各力不变或加速度不变均对）（2分）④C（1分）①游标卡尺的主尺读数为：4mm，游标读数为：0.05×12mm=0.60mm，所以最终读数为：4mm+0.60mm=4.60mm=0.460cm．②小车经过光电门时的速度等于遮光条的宽度除以时间。③④，该实验中保持斜面的倾角不变，故F不变。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）如图所示，一水平放置的平行导体框架宽度L=0.5m，接有电阻R=0.20Ω，磁感应强度B=0.40T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，仅有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab电阻不计，当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时。试求：

（1）导体ab上的感应电动势的大小。（2）要维持ab向右匀速运行，作用在ab上的水平力为多大？（3）电阻R上产生的焦耳热功率为多大？参考答案：解析：（1）导体ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小：

E=BLv=0.40×0.50×4.0V=0.80V

①（2分）

（2）导体ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流：

I=E/(R+r)=4.0A

②（1分）

导体ab所受的安培力：

F=BIL=0.40×4.0×0.50N=0.80N

③（1分）

由于ab匀速运动，所以水平拉力：

F′=F=0.80N

④（2分）

（3）R上的焦耳热功率：

P=I2R=4.02×0.20W=3.2W

⑤（2分）17.如图所示，传送带的水平部分AB长为L=4m，以v0=5m/s的速度顺时针转动，水平台面BC与传送带平滑连接于B点，BC长S=1m，台面右边有高为h=0.5m的光滑曲面CD，与BC部分相切于C点．一质量m=1kg的工件（视为质点），从A点无初速释放，工件与传送带及台面BC间的动摩擦因数均为μ=0.2，g=10m/s2，求（1）工件运动到B点时的速度大小；（2）通过计算说明，工件能否通过D点到达平台DE上；（3）求工件在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．参考答案：考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；力的合成与分解的运用．版权所有专题： 传送带专题．分析： （1）根据牛顿第二定律求出工件在传送带上的加速度，结合速度时间公式求出工件与传送带速度相等经历的时间，根据位移时间公式求出工件的位移，判断出工件在传送带上一直做匀加速直线运动，根据速度位移公式求出工件到达B点的速度．（2）根据动能定理判断工件能否到达平台DE．（3）根据工件在传送带上的相对位移大小，根据Q=μmg△x求出产生的热量．解答： 解：（1）工件刚放上时，做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：μmg=ma代入数据解得：a=2m/s2当两者速度相等时，，工件对地的位移为：所以工件在传送带上一直做初速度为零的匀加速直线运动因此，工件到达B点的速度为：m/s=4m/s．（2）设工件沿曲面CD上升的最大高度为h′，整个过程由动能定理得：μmgL﹣μmgS﹣mgh′=0代入数据解得：h′=0.6m＞h所以，工件能够通过D点到达平台DE上．（3）工件在传送带上运动的时间：这段时间内传送带的位移：x=v0t=5×2m=10m工件相对传送带的位移为：△x=x﹣L=10﹣4m=6m相对滑动生成的热量为：Q=μmg△x=0.2×10×6J=12J．答