2021年山东省烟台市海阳第九中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年山东省烟台市海阳第九中学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.（多选）受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v－t图线如图所示，则()A．在0～t1秒内，外力F大小不断增大B．在t1时刻，外力F为零 C．在t1～t2秒内，外力F大小可能不断减小D．在t1～t2秒内，外力F大小可能先减小后增大参考答案：CD2.（单选题）下列说法中正确的是（）A．在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零B．做匀变速直线运动的物体，同一时间内通过的路程与位移的大小一定相等C．速度不变的运动就是匀速直线运动，加速度不变的运动可以是曲线运动D．在地面上发射飞行器，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，则它将挣脱地球的束缚绕太阳运动参考答案：C解：A：电势和电场强度是分别描述电场的力的性质和能的性质的物理量，它们的大小没有直接的关系，故A错误；B：做匀变速直线运动的物体，同一时间内通过的位移的大小还与初末的速度的大小即方向都有关，只有方向相同时，同一时间内通过的路程与位移的大小才相等，故B错误．C：速度是矢量，速度不变指的是大小和方向都不变的运动，它就是匀速直线运动；加速度不变的运动要看它的速度方向与加速度的方向是否一致，一致时做直线运动，否则，物体就做曲线运动，故C正确；D：第一宇宙速度是7.9km/s，第二宇宙速度是飞行器挣脱地球的束缚绕太阳运动的速度，大小是11.2km/s，速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，则它将在绕地球的椭圆轨道上运动，故D错误．故选：C3.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则

A.电压表的示数为220V

B.电路中的电流方向每秒钟改变50次

C.灯泡实际消耗的功率为484W

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J参考答案：D4.（多选）U型金属导轨构成如图所示斜面，斜面倾斜角为，MN，PQ间距为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面，导轨电阻不计，金属棒ab质量为m，以速度v沿导轨上滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨与ab棒间的动摩擦因数为μ，ab棒接入电路电阻为R,ab棒沿导轨上滑位移为S时速度减为O，已知重力加速度为g，则在这一过程中A．ab棒沿导轨向上做变减速运动B．ab棒受到的最大安培力大小为C．导体棒动能的减少量等于mgssin+μmgscosD．克服安培力做的功等于mv－mgssin－μmgscos参考答案：AD5.（单选）如图所示，两根相同的轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上．可视为质点、质量不同（m1≠m2）的两物块分别置于两弹簧上端．现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止竖直向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程中，两物块（）A．上升的最大高度一定相同B．重力势能的变化量一定相同C．最大加速度一定相同D．最大速度一定相同参考答案：：解：由于压缩量相同，则弹簧的弹性势能相同，则由机械能守恒定律可知，重力势能的增加量一定等于弹性势能；故重力势能的变化量相同；但由于物体的质量不同，故上升的高度不同；由于弹簧的弹力相同，而质量不变，故最大加速度不同；速度最大时，动能等于弹簧的弹性势能；故最大速度不相同；故ABD错误，B正确；故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，已知R1=10Ω，R2=20Ω，R3=20Ω，AB两端间电压恒为30V，若CD之间接理想电压表，则电压表示数U=_____V；若CD之间改接理想电流表，则电流表示数I=______A。参考答案：答案：20V；0.75A7.如图，带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为＿＿＿＿＿＿，方向＿＿＿＿＿＿。(静电力恒量为k)参考答案：答案：，水平向左(或垂直薄板向左)

8.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只需测量出_______________________________，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率________________。

参考答案：玻璃砖直径边绕O点转过的角度，9.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)请根据下表的实验数据作出s—h关系的图象.(2)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s—h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数=_________.(结果保留一位有效数字)

(3)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果_________(选填“偏大”或“偏小”).

参考答案：10.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于

；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为

。参考答案：

由静摩擦力提供向心力可得，解得v=，地面受到摩托车的作用力为摩托车的重力与摩擦力的合力。11.在空中某固定点，悬挂一根均匀绳子，然后让其做自由落体运动。若此绳经过悬点正下方H=20m处某点A共用时间1s(从绳下端抵达A至上端离开A)，则该绳全长为

m。参考答案：1512.质量为m=1kg的小球由高h1=0.45m处自由下落，落到水平地面后，反跳的最大高度为h2=0.2m，从小球下落到反跳到最高点经历的时间为Δt=0.6s，取g=10m/s2。求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力的大小为

N。参考答案：

答案：6013.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；周期为____________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（04年全国卷Ⅰ）（4分）图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为

mm。参考答案：答案：6.124(6.123～6.125均给分)15.某同学利用图1－9甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率．①所得实验数据如下表，请在给出的直角坐标系上画出U－I图象．

U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55②根据所画U－I图象，可求得电流I＝0.20A时电源的输出功率为________W．(保留两位有效数字)③实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计．在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是________．(Rx阻值未知)

甲乙参考答案：①如图所示②0.37(或0.36)③BC四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的直角坐标系中，在y>0的区域内有竖直向下的匀强电场，在y<0的区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子在点（0,d)以速度平行于x轴正方向进入匀强电场，粒子第一次进入磁场时坐标为(2d，0)，再次回到电场中运动时离x轴的最远位置的横坐标为3d，不计粒子重力。

试求：

(1)匀强电场的电场强度E的大小；

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。参考答案：17.如图所示，一绝缘轻绳绕过无摩擦的两轻质小定滑轮O1、O2，一端与质量m=0.2kg的带正电小环P连接，且小环套在绝缘的均匀光滑直杆上（环的直径略大于杆的截面直径），已知小环P带电q=4×10-5C，另一端加一恒定的力F=4N。已知直杆下端有一固定转动轴O，上端靠在光滑竖直墙上的A处，其质量M=1kg，长度L=1m，杆与水平面的夹角为θ=530，直杆上C点与定滑轮在同一高度，杆上CO=0.8m，滑轮O1在杆中点的正上方，整个装置在同一竖直平面内，处于竖直向下的大小E=5×104N/C的匀强电场中。现将小环P从C点由静止释放，求：（取g＝10m／s2）（1）刚释放小环时，竖直墙A处对杆的弹力大小；（2）下滑过程中小环能达到的最大速度；（3）若仅把电场方向反向，其他条件都不变，则环运动过程中电势能变化的最大值。参考答案：（1）设环受到重力为Gp，电场力为F，绳子拉力为T，对环受力分析得：Tcos370+N1=(Gp+F)cos530代入数据得：N1=0.8N

（2分）

竖直墙A处对杆的弹力为N，对杆分析得：代入数据得：N=2.95(N)……（3分）（2）设小环下滑时，绳与杆之间的夹角为α时，小环速度最大，此时小环沿杆方向的合外力为零（F+G）sin530=Fsinα得：α=370

……（2分）

也即小环滑至O1正下方时，小环速度最大，此时小环下滑s=0.3m

……（2分）（3）当电场力反向，电场力正好与重力平衡，当小环下滑至绳拉力方向与杆垂直时，速度最大。由对称性得：小环下滑s1=2scos530cos530=2×0.3×0.6×0.6(m)=0.216(m),此时电势能变化值最大……（4分）18.（14分）在足够大的绝缘光滑水平面上有一质量m=1.0×10-3kg、带电量q=1.0×10-10C的带正电的小球，静止在O点。以O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系Oxy。在t0=0时突然加一沿x轴正方向、大小E1=2.0×106V/m的匀强电场，使小球开始运动。在t1=1.0s时，所加的电场突然变为沿y轴正方向、大小E2=2.0×106V/m的匀强电场。在t2=2.0s时所加电场又突然变为另一个匀强电场E3，使小球在此电场作用下在t3=3.0s时速度变为零。求：（1）在t1=1.0s时小球的速度v1的大小；（2）在t2=2.0s时小球的位置坐标x2、y2；（3）匀强电场E3的大小；（4）请在图的坐标系中绘出该小球在这3s内的运动