安徽省安庆市枞阳县第三中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

安徽省安庆市枞阳县第三中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析
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，质量相同的三个小球均可视为质点，处于同一水平面上．A球以初速度v0竖直上抛，B球以与水平面成θ角、大小也是v0的初速度斜向右上抛出，C球沿倾角为θ的足够长斜面以初速度v0上滑．上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，以下关于三个小球上升的最大高度的比较正确的是
B．
C．
D．
参考答案：
D
2. （多选）某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中，用电压表测量到铜片与锌片间电压为0.30V，然后又将这样的西红柿电池10个串联成电池组（n个相同电池串联时，总电动势为nE，内电阻为nr），与一个额定电压为1.5V、额定功率为1W的小灯泡相连接，小灯泡不发光，量得小灯泡两端的电压为0.3V，对此现象的解说各同学不一，其中摘录如下，其中说法正确的是
（）
A.西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压，小灯泡已烧毁；
B.小灯泡的实际功率小于0.04W，太小了；
C.西红柿电池组输出的电功率太小；
D.西红柿电池组的内阻太大。

参考答案：
CD
3. 如图所示，水平传送带以速度v1沿逆时针方向匀速运动，一木块从右端以速度v2滑上传送带，则以下说法正确的是（）
A．木块受摩擦力方向一定向右
B．木块可能不受摩擦力
C．木块受摩擦力方向可能向左
D．木块受摩擦力方向可能向右
参考答案：
BCD
木块到达传送带后，受到的摩擦力不确定，分v1大于、等于、小于v2三种情况分析．v1大于v2 时，木块相对传送带向右运动，受向左的摩擦力；同理，v1小于v2 时，木块受向右的摩擦力，向左减速运动；v1等于v2 时，木块不受摩擦力作用。

4. （多选）如图4所示电路，电源电动势为E，内阻为r。

当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。

已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是
A．电动机的额定电压为IR
B．电动机的输出功率为IE-I2R
C．电源的输出功率为IE-I2r
D．整个电路的热功率为I2（R0 +R + r）
参考答案：
CD
5. （单选）如图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。

甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有（）
A．甲的切向加速度始终比乙的大
B．甲、乙在同一高度的速度大小不相等
C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度
D．甲比乙先到达B处
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。

线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。

整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1= ，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q= 。

参考答案：
7. 如图所示，光滑的半圆槽内，A球从高h处沿槽自由滑下，与静止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到达的最大高度均为h／9，A球、B球的质量之比为_____________或
____________。

参考答案：
1:4，1:2
8. 某兴趣小组设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图a 为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）
（1）图b为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出。

根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2，打C点时纸带的速度大小为 m/s（保留二位有效数字）
（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。

该图线不通过原点，其主要原因是
___________________________。

参考答案：
（1）0.51 （2分） 0.71 （2分）
（2）_没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（2分）
9. 如图所示，测定气体分子速率的部分装置放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25r/s匀速转动．两盘相距L＝20cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成6°的夹角，圆盘转一周的时间为_________s；如果某气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，则气体分子的最大速率为________ m/s．
参考答案：
0.04 ； 300
10. 如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈，ABCD由n 匝导线绕成，线圈中有如图所示方向、大小为I的电流，在 AB边的中点用细线竖直悬挂于一小盘子的下端，而小盘子通过-弹簧固定在O点。

在图中虚线框内有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B
，平
衡时，CD 边水平且 线圈ABCD 有一半面积在磁场中，如图甲所示，忽略电流I 产生的磁场，则穿过线圈的磁通量为____；现将电流反向（大小不变），要使线圈仍旧回到原来的位置，如图乙所示，在小盘子中必须加上质量为m 的砝码。

由此可知磁场的方向是垂直纸面向____（填“里”或“外”）．磁感应强度大小B:____（用题中所给的B 以外的其它物理量表示）。

参考答案：
（1分），外（1分），（2分）
11. 用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为
，木板
的倾角为。

实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A 点间的距离如图乙所示：AB=
；AC=
；AD=
；AE=。

已知打点计时器打点的周期为T ，重力加速度为g ，小车与斜面间
摩擦可忽略不计。

那么打D
点时小车的瞬时速度为
；取纸带上的BD 段进行研究，合外力做的功为 ，小车动能的改变量为 。

参考答案：
12. 一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc 与V 轴平行，cd 与T 轴平行，则b→c 过程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”“减小”或“不变”)。

参考答案：
不变 增加
13. 为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G 与线圈L 连接，如图所示．己知线圈由a 端开 始绕至b 端：当电流从电流计G 左端流入时，指针向左偏转．将磁铁N 极向下从线圈上方
竖直插入L 时，发现指针向左偏转．
（1）在图中L 上画上几匝线圈，以便能看清线圈绕向；
（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L 时，指针将指向 ．
（3）当条形磁铁插入线圈中不动时，指针将指向 ．（选填“左侧”、“右侧”或“中央”）
参考答案：
(1)如右图所示。

(2)左侧 (3)中央
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. “水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m 、宽25 m 、水深3 m ．设水的摩尔质量为M ＝1.8×10-2kg ／mol ，试估算该游泳池中水分子数．
参考答案：
1.3×1032个
解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，
游泳池中水的总体积为。

则游泳池中水的物质的量为；
所含的水分子数为个
15. （选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S 的活塞在汽缸内封闭着一定质量
的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已
知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能
变化了多少？
参考答案：
解析：由热力学第一定律△U=W+Q得
△U=（F+mg+P0S）△h－Q （6分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 在建筑装修中，工人用质量为5．0 kg 的磨石A 对地面和斜壁进行打磨，已知A 与地面、A 与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同。

（g 取10/ m/s2）
（1）当A 在水平方向的推力F1＝25 N 作用下打磨地面时，A 恰好在水平地面上做匀速直线运动，求A 与地面间的动摩擦因数μ。

（2）若用A 对倾角θ＝37°的斜壁进行打磨（如图8 所示），当对A 施加竖直向上的推力F2 为多大时，磨石A 能沿斜壁向上做匀速运动。

（sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8）参考答案：
17. 如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ=83°．今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用．试做出光路图并求玻璃的折射率n.
参考答案：
因E点为OA的中点，所以入射角α=30°…………2分
设临界角为C，2α+90°+C+θ+90°=360°…………1分
解得C=37°…………2分
光在OB面恰好发生全反射，则sinC=…………2分
解得n=…………1分
作光路图…………1分
18. （18分）如图，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为300的固定斜面上，物块与
斜面间的动摩擦因数μ＝，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为m A＝0.80kg、m B＝0.64kg、m C＝0.50kg，其中A不带电，B、C均带正电，且q C＝2.0×10-5C，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用，B、C间相距L＝1.0m
．如果
选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为．现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度a＝1.5m/s2的匀加速直线运动，假定斜面足够长．已知静电力常量k＝9.0×109N·m2／C2，g＝
10m/s2．求：
（1）B物块的带电量q B．
（2）A、B运动多长距离后开始分离．
（3）从开始施力到A、B分离，力F对A物块做的功．
参考答案：
解析：
（1）A、B、C处于静止状态时，设B物块的带电量为q B，则C对B的库仑斥力
①
以A、B为研究对象，根据力的平衡②
联立解得q B＝4.0×10-5C ③
（2）给A施加力F后， A、B沿斜面向上做匀加速直线运动，C对B的库仑斥力逐渐减小，A、B之间的弹力也逐渐减小．设经过时间t，B、C间距离变为L'，A、B两者间弹力减小到零，此后两者分离．则t时刻C对B的库仑斥力
为④
以B为研究对象，由牛顿第二定律有⑤
联立①②解得L' =1.2m ⑥
则A、B分离时，A、B运动的距离Δ L= L' – L = 0.2 m ⑦
（3）设从开始施力到A、B开始分离这段时间内库仑力做的功为W0，力F对A物块做的功为W1，A、B分离时速度为v1。

由功能关系有：
⑧由动能定理有⑨
而⑩
⑾
⑿
由③~⑦式解得J ⒀。