2021年内蒙古自治区呼和浩特市方圆中学高三物理期末试题含解析

2021年内蒙古自治区呼和浩特市方圆中学高三物理期末试题含解析一、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.如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端。图中的电流表，电压表均为理想交流电表，原副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V。则A．电流表的读数为0.5AB．流过电阻的交流电的频率为100HzC．交流电源的输出电压的最大值为20D．交流电源的输出功率为2.5W参考答案：CD解析：根据电压表示数为5V可知副线圈输出电压为10V，副线圈输出功率为2.5W，交流电源的输出功率为2.5W，原线圈电压20V，交流电源的输出电压的最大值为20，原线圈中电流即电流表的读数为0.125A，选项A错误CD正确；流过电阻的交流电的频率为50Hz，选项B错误。2.如图所示，I、Ⅱ分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图线，根据图线可以判断（

）

A．甲、乙两小球作的是初速度方向相反的匀减速直线运动，加速度大小相同，方向相反B．图线交点对应的时刻两球相距最近C．两球在t=2s时刻速率相等D．两球在t=8s时发生碰撞参考答案：

CD3.（单选）下面说法中正确的是（）A．用α粒子轰击铍（）核，铍核转变为碳核（），同时放出β射线B．β射线是由原子核外电子受激发而产生的C．γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强D．利用γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹参考答案：解：A、用α粒子轰击铍核的核反应放出的是中子而不是β射线，A错误．B、β射线是原子核发生β衰变放出的，而不是原子核外电子，B错误．C、D检查金属内部有无砂眼和裂纹是利用γ射线强穿透能力，C正确D错误．故选C4.1831年，法拉第经过十年的研究和努力，终于发现了电磁感应定律。如图所示为法拉第发明的人类历史上第一台感应发电机的原理图：一金属圆盘在垂直纸面向里的匀强磁场中以中点b为圆心逆时针旋转。在圆盘的边缘和中心取一直线上的三个位置，记为a、b、c，则关于三点的电势的判断正确的是A．

B．C．

D．参考答案：C5.如图所示，两个3/4圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，对于下述说法，正确的是（

）

A．若hA=hB≥2R，则两小球都能沿轨道运动到最高点B．若hA=hB=3R/2，由于机械能守恒，两小球在轨道上升的最大高度均为3R/2C．适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，A小球的最小高度为5R/2，B小球在hB>2R的任何高度均可

参考答案：答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图甲，在xoy平面内有两个沿z方向（垂直xoy平面）做简谐振动的点波源S1（0，4m）和S2（0，-2m），两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，所产生的两列横波的波速均为1.0m/s，则波源S1发出的波在介质中的波长为_______m，两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互__________（选填加强、减弱或不能形成干涉）。参考答案：

(1).2m；

(2).加强波源S1振动的周期为T1=2s，则波源S1发出的波在介质中的波长为；同理可知；因，则，可知两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互加强。7.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。

①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。③物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2，若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有结果保留三位有效数字）。参考答案：8.质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为

（填“向左”或“向右”）；运动速率为

m/s。参考答案：向左；0.69.太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。若在地面上航天服内气体的压强为p0，体积为2L，温度为T0，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气体体积增大为4L。所研究气体视为理想气体,则宇航员由地面到太空的过程中，若不采取任何措施，航天服内气体内能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）。为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体

（选填“制冷”或“加热”）。参考答案：减小

；

加热10.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境，某兴趣小组通过查资料获知，：弹簧振子做简谐运动的周期为（其中m时振子的质量，k时弹簧的劲度系数）。他们设计了一种装置来间接测量物体的质量，如图所示，A是带夹子的金属块，金属块和夹子的总质量为m0，B是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定），弹簧的劲度系数k未知，当他们有一块秒表。

（1）请你简要地写出测量待测物体质量的方法，测量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为m＝____参考答案：(1)

①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2（此两步共4分，明确写出只测一次全振动时间的最多给2分）(2)

（2分）11.如图所示，竖直墙上挂着一面时钟地面上静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

参考答案：大于12.物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力

的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）（3分）弹簧的劲度系数

200

N/m。（2）（3分）当弹簧示数5N时，弹簧的长度为

12.5

cm。参考答案：

200

12.513.一定质量的理想气体状态变化如图。其中a→b是等温过程，气体对外界做功100J；b→c是绝热过程，外界时气体做功150J；c→a是等容过程。则b→c的过程中气体温度_______(选填“升高”、“降低”或“不变”)，a-→b→c→a的过程中气体放出的热量为_______J。参考答案：

(1).升高

(2).50【分析】因为是一定质量的理想气体，所以温度怎么变化内能就怎么变化，利用热力学第一定律结合气体定律逐项分析，即可判断做功和吸放热情况；【详解】过程，因为体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有：，又因为绝热过程故，故，内能增加，温度升高；a→b是等温过程，则，气体对外界做功100J，则，则根据热力学第一定律有：；b→c是绝热过程，则，外界对气体做功150J，则，则根据热力学第一定律有：；由于c→a是等容过程，外界对气体不做功，压强减小，则温度降低，放出热量，由于a→b是等温过程，所以放出的热量等于b→c增加的内能，即，则根据热力学第一定律有：；综上所述，a→b→c→a的过程中气体放出的热量为。【点睛】本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，注意理想气体的内能与热力学温度成正比以及每个过程中做功的正负。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。

（1）有如下可供选择的实验器材：铁架台、电磁打点计时器以及复写纸、纸带、直流电源、天平（含砝码）、秒表、导线、开关。其中不必要器材的是

，缺少的器材是

。

（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器材

B．先释放纸带，再接通打点计时器的电源开关，打出一条纸带

C．测量打出的纸带上某些点之间的距离

D．根据测量的结果，计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能指出其中操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并写出恰当的操作。答：

。参考答案：15.如题10-1图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,明使用多用电表对其进行探测.

两表笔接的接点多用表的示数a,b_________Ωa,c10.0Ωb,c15.0Ω

(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0刻度线处,应先调整题10-2图中多用电表的___________(选填“A”、“B”或“C”).(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应_______(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况.(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“x1挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值.测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表.两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如题10-2图所示.请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路.参考答案：(1)A(2)短暂

（3）5.0（如图）或四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）（ii）将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。参考答案：(ⅰ)pC＝180mmHg(ⅱ)T′=364K17.如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场.图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后,水平射入偏转电压为U1的平移器,最终从A点水平射入待测区域.不考虑粒子受到的重力.(1)求粒子射出平移器时的速度大小v1;(2)当加速电压变为4U0时,欲使粒子仍从A点射入待测区域,求此时的偏转电压U;(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为F.现取水平向右为x轴正方向,建立如图所示的直角坐标系Oxyz.保持加速电压为U0不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.射入方向y-yz-z受力大小请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向.参考答案：（1）设粒子射出加速器的速度为，动能定理由题意得，即（2）在第一个偏转电场中，设粒子的运动时间为：加速度的大小

，在离开时，竖直分速度

竖直位移

水平位移粒子在两偏转电场间做匀速直线运动，经历时间也为,竖直位移由题意知，粒子竖直总位移，解得则当加速电压为时，（3）由沿轴方向射入时的受力情况可知：B平行于轴，且由沿轴方向射入时的受力情况可知：与平面平行。,则且解得

设电场方向与轴方向夹角为,若B沿轴方向，由沿轴方向射入时的受力情况得解得，或即E与平面平行且与轴方向的夹角为300或1500，同理若B沿轴方向，E与平面平行且与轴方向的夹角为-300或-1500。18.某科研小组设计了如图所示的实验装置，利用现代工具模拟“古人把悬棺