浙江省寧波市第十八高中2021年高三物理期末試題含解析

浙江省寧波市第十八高中2021年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）試判斷下列幾個速度中哪個是平均速度（）A．子彈出槍口的速度800m/sB．小球第3s末的速度6m/sC．汽車從甲站行駛到乙站的速度40km/hD．汽車通過站牌時的速度72km/h參考答案：考點：平均速度．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：瞬時速度表示某一時刻或某一位置的速度，平均速度表示某一段時間或某一段位移內(nèi)的速度．解答：解：A、子彈出槍口的速度是研究的某一位置的速度，是瞬時速度．故A錯誤．

B、第3s末是一時刻，該時刻的速度表示瞬時速度．故B錯誤．

C、汽車從甲站行駛到乙站的速度表示一段位移內(nèi)的速度，為平均速度．故C正確．

D、汽車通過站牌時的速度，是對應一個位置的速度，是瞬時速度．故D錯誤．故選：C．點評：解決本題的關(guān)鍵會區(qū)分平均速度和瞬時速度，瞬時速度表示某一時刻或某一位置的速度，平均速度表示某一段時間或某一段位移內(nèi)的速度．2.（單選）如圖所示,某人靜躺在椅子上,椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ．若此人所受重力為G,則椅子各個部分對他作用力的合力大小為A．G

B．GsinθC．Gcosθ

D．Gtanθ參考答案：A3.（單選）一個擋板豎直固定于光滑水平地面上，截面為圓的柱狀物體甲放在水平面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與地面接觸而處于靜止狀態(tài)，如圖7所示．現(xiàn)在對甲施加一個水平向左的力F，使甲沿地面極其緩慢地移動，．設(shè)乙對擋板的壓力為F1，甲對地面的壓力為F2，在此過程中()直至甲與擋板接觸為止A.F1緩慢減小，F(xiàn)2不變

B.F1緩慢增大，F(xiàn)2不變C.F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大

D.F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大參考答案：C4.如圖所示，用兩個彈簧秤同時作用在水平橡皮筋上，使之沿水平方向伸長一定的長度，彈簧秤的讀數(shù)分別為F1和F2；改用一個彈簧秤拉橡皮筋，使橡皮筋仍沿水平方向伸長相同的長度，彈簧秤的讀數(shù)為F，這一實驗直接說明

A．彈簧秤的彈力大小跟形變大小成正比B．橡皮筋的彈力大小跟形變大小成正比C．F1和F2共同作用效果與F的作用效果是相同的D．F1和F2對橡皮筋產(chǎn)生的效果可用F來替代參考答案：CD5.地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑（約為6400km）。地面上有一輛汽車在行駛，已知汽車的速度越大，地面對它的支持力就越小。當汽車的速度達到下列哪個值時，地面對車的支持力恰好為零A．0.5km/s B．7.9km/s C．11.2km/s D．16.7km/s參考答案：B當?shù)孛鎸嚨闹С至榱銜r，靠重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得，mg=m，解得v=≈7.9km/s．故B正確，A、C、D錯誤．故選B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，下圖是打出紙帶的一段。①已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=____________。②為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_____________。用測得的量及加速度a表示阻力的計算式是為f=_______________。參考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之間都正確） ②小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點間距離l及這兩點的高度差h。（2分）7.位移是描述物體

變化的物理量，加速度是描述物體

快慢的物理量．參考答案：位置；速度變化【考點】加速度；位移與路程．【分析】位移的物理意義是描述物體位置變化的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，都是矢量．【解答】解：位移是描述物體位置變化的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量．故答案為：位置；速度變化8.如圖所示，PQ是固定的水平導軌，兩端有定滑輪，物體A和B用細繩相連處于靜止狀態(tài)時，α=37°，β=53°。若B重5N，則A所受的摩擦力大小為_______N，方向為____________。參考答案：1，水平向左。解:對物體B受力分析,受到重力,兩根細線的拉力和,如圖所示,有:

再對A物體受力分析,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,根據(jù)平衡條件,有:,靜摩擦力方向水平向左.故答案為:,水平向左.9.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s內(nèi)F的變化和木箱速度的變化如圖中（a）、（b）所示，則木箱的質(zhì)量為_______________kg，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為_______________.（g=10m/s2）參考答案：25；0.2由v-t圖可知3-5s，物塊做勻速運動，有Ff=F=50N．

在0-3s內(nèi)物塊做勻加速運動，加速度a=3m/s2，由牛頓第二定律得ma=F-Ff，

將F=125N、Ff=50N及a代入解得m=25kg．

由動摩擦力公式得

μ==0.2．故答案為：25；0.2。10.目前核電站是利用核裂變產(chǎn)生的巨大能量來發(fā)電的．請完成下面鈾核裂變可能的一個反應方程：

．已知、、和中子的質(zhì)量分別為、、和，則此反應中一個鈾核裂變釋放的能量為

；參考答案：（2分）

11.如圖為“電流天平”，可用于測定磁感應強

度。在天平的右端掛有一矩形線圈，設(shè)其匝數(shù)n=5匝，底‘

邊cd長L=20cm，放在垂直于紙面向里的待測勻強磁場中，

且線圈平面與磁場垂直。當線圈中通入如圖方向的電流

I=100mA時：調(diào)節(jié)砝碼使天平平衡。若保持電流大小不變；

使電流方向反向，則要在天平右盤加質(zhì)量m=8.2g的砝碼，

才能使天平再次平衡。則cd邊所受的安培力大小為______N，

磁場的磁感應強度B

的大小為__________T。參考答案：12.（填空）一列簡諧橫波沿工軸正方向傳播，周期為2s，t=0時刻的波形如圖所示．該列波的波速是m/s；質(zhì)點a平衡位置的坐標xa=2.5m．再經(jīng)s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．參考答案：2，0.25s．考點： 波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．.分析： 由圖讀出波長λ，由波速公式v=求波速．根據(jù)波的傳播方向判斷可知，圖中x=2m處質(zhì)點的運動方向沿y軸向上，當此質(zhì)點的狀態(tài)傳到a點時，質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．運用波形的平移法研究質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動的時間．解答： 解：由圖讀出波長λ=4m，則波速根據(jù)波的傳播方向判斷可知，圖中x=2m處質(zhì)點的運動方向沿y軸向上，當此質(zhì)點的狀態(tài)傳到a點時，質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．則質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動的時間t==s=0.25s．故答案為：2，0.25s．點評： 本題采用波形的平移法求質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動的時間，這是常用的方法．13.如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場。整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動，則：線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1=

，線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=

。

參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為測量阻值約15Q電阻的準確值，實驗室現(xiàn)提供以下器材

A．待測電阻RX

B．電流表A1(0～10mA，內(nèi)阻約2)

C

電流表A2(0～0．6A，內(nèi)阻約0．05)

D．電壓表V1(0～100mv，內(nèi)阻約15K)

E．屯壓表V2(0～5V，內(nèi)阻約15K)

F．定值電阻R定(約20)

G．滑動變阻器(0～5，2A)

H．蓄電池(6V，0.5Q)

I．單刀開關(guān)兩只，導線若干

實驗過程中，要求測量時只能測兩組數(shù)據(jù)(U1、I1和U2

I2，且無系統(tǒng)誤差．(1)在方框圖中畫出測量電路圖，并將所選器材用題給符號標在圖中；(2)R的表達式為：RX=：

(用U1，I1和U2I2（表示）(3)在實物圖上用實線代表導線，連接成實驗電路．

參考答案：

答案：(由于實驗操作順序原因?qū)懗梢部?（3分）

15.（1）測某金屬絲的電阻率，為了精確的測出金屬絲的電阻，需用歐姆表對金屬絲的電阻粗測，下圖是分別用歐姆檔的“×1檔”（圖a）和“×10檔”（圖b）測量時表針所指的位置，則測該段金屬絲應選擇_______檔（填“×1”或“×10”），該段金屬絲的阻值約為_______。

（2）所測金屬絲的直徑d如圖c所示，d=_________mm；接入電路金屬絲的長度L如圖d（金屬絲的左端從零刻度線對齊）所示，L=________cm。

（3）為了更精確的測量該段金屬絲的電阻，實驗室提供了如下實驗器材：A．電源電動勢E（3V，內(nèi)阻約1）

B．電流表A1（0~0.6A，內(nèi)阻r1約5）

C．電流表A2（0~10mA，內(nèi)阻r2=10）

D．電壓表V（0~15V，內(nèi)阻約3k）

E．定值電阻R0=250

F．滑動變阻器R1（0~5，額定電流1A）

G．滑動變阻器R2（0~150，額定電流0.3A）

H．開關(guān)，導線若干

（4）請根據(jù)你選擇的實驗器材在下面的虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖并標明所選器材的字母代號。

（5）若所選電表A1、A2的讀數(shù)分別用I1、I2表示，根據(jù)你上面所設(shè)計的實驗電路，所測金屬絲的電阻的表達式為R=________，若所測電阻值為R，所測金屬絲電阻率的表達式為_______（用R、L、d表示）。參考答案：（1）×1；7.0

(2)1.700—1.704；99.00—99.05（每空1分）(4)如圖（3分，代號1分）(5)；（1分）（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，一導熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置，橫截面積S=1.0×l0﹣3m2、質(zhì)量m=2kg、厚度不計的活塞與氣缸底部之間封閉了一部分理想氣體，此時活塞與氣缸底部之間的距離l=36cm，在活塞的右側(cè)距離其d=14cm處有一對與氣缸固定連接的卡環(huán)．氣體的溫度t=27℃，外界大氣壓強p0=l.0×105Pa．現(xiàn)將氣缸開口向上豎直放置（g取10m/s2）（1）求此時活塞與氣缸底部之間的距離h；（2）如果將缸內(nèi)氣體加熱到600K，求此時氣體的壓強p．參考答案：考點： 理想氣體的狀態(tài)方程．專題： 理想氣體狀態(tài)方程專題．分析： 氣缸水平放置時，封閉氣體的壓強等于大氣壓強，當氣缸豎直放置時，封閉氣體的壓強等于大氣壓強加活塞重力產(chǎn)生的壓強，由于兩種情況下氣體的溫度保持不變，根據(jù)等溫變化求出此時氣體的體積，根據(jù)氣體的體積可以求出活塞與氣缸底部之間的距離；氣缸豎直放置后，加溫到600K時，如果活塞不能到達卡環(huán)，則氣體壓強仍為大氣壓強加活塞重力產(chǎn)生的壓強，若活塞能到達卡環(huán)，則根據(jù)到達卡環(huán)后氣體做等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可以求出此時封閉氣體的壓強．解答： 解：（1）氣缸水平放置時：封閉氣體的壓強p1=p0=l.0×105Pa，溫度T1=300K，體積V1=lS氣缸豎直放置時：封閉氣體的壓強p2=p0+mg/S=l.2×105Pa，溫度T2=T1=300K，體積V2=hs

由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，，；（2）溫度升高，活塞剛達到卡環(huán)，氣體做等壓變化，此時：p3=p2V2=hs，V3=（l+d）s，T2=300K，代入數(shù)據(jù)解得：T3=500K，氣缸內(nèi)氣體溫度繼續(xù)升高，氣體做等容變化：p3=l.2×105Pa，T3=500KT4=600K，由查理定律得：，解得：p=1.44×105Pa；答：（1）求此時活塞與氣缸底部之間的距離h為0.3m；（2）如果將缸內(nèi)氣體加熱到600K，求此時氣體的壓強p為1.44×105Pa．點評： 正確使用氣體狀態(tài)方程，并根據(jù)題目給出的條件求出氣體狀態(tài)參量，根據(jù)狀態(tài)方程求解即可．注意要判斷第三種情況下氣體是否可以到達卡環(huán)．17.如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距為L＝1m，導軌平面與水平面成＝30°角，上端連接的電阻．質(zhì)量為m＝0.2kg、阻值的金屬棒ab放在兩導軌上，與導軌垂直并接觸良好，距離導軌最上端d＝4m，整個裝置處于勻強磁場中，磁場的方向垂直導軌平面向上．⑴若磁感應強度B=0.5T，將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時電阻R兩端的電壓；⑵若磁感應強度的大小與時間成正比，在外力作用下ab棒保持靜止，當t＝2s時外力恰好為零.求ab棒的熱功率；⑶若磁感應強度隨時間變化的規(guī)律是，在平行于導軌平面的外力F作用下ab棒保持靜止，求此外力F的大小范圍.

參考答案：

解：（1）金屬棒勻速下滑時，

(2分)

(1分)

(1分)解得:

(1分)（2）回路中的電動勢

(1分)回路中的電流

(1分)當外力為零時，

(1分)ab上消耗的功率

(1分)解得:

(1分)(3)回路中的電動勢

(1分)

回路中的電流

（1分）

(1分)解得：

(1分)安培力的最大值

(1分)

外力的大小范圍：

(1分)

18.真空管道超高速列車的動力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平動動能的裝置。圖1是某種動力系統(tǒng)的簡化模型，圖中粗實線表示固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導軌，電阻忽略不計，ab和cd是兩根與導軌垂直，長度均為l，電阻均為R的金屬棒，通過絕緣材料固定在列車底部，并與導軌良好接觸，其間距也為l，列車的總質(zhì)量為m。列車啟動前，ab、cd處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，如圖1所示，為使列車啟動，需在M、N間連接電動勢為E的直流電源，電源內(nèi)阻及導線電阻忽略不計，列車啟動后電源自動關(guān)閉。（1）要使列車向右運行，啟動時圖1中M、N哪個接電源正極，并簡要說明理由；（2）求剛接通電源時列車加速度a的大?。唬?）列車減速時，需在前方設(shè)置如圖2所示的一系列磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域，磁場寬度和相鄰磁場間距均大于l。若某時刻列車的速度為，此時ab、cd均在無磁場區(qū)域，試討論：要使列車停下來，前方至少需要多少塊這樣的有界磁場？參考答案：（1）M接電源正極，理由見解析（2）（3）若恰好為整數(shù)，設(shè)其為n，則需設(shè)置n塊有界磁場，若不是整數(shù)，設(shè)的整數(shù)部分為N，則