2020-2021学年安徽省宣城市金坝中心中学高三物理期末试题带解析

2020-2021学年安徽省宣城市金坝中心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. 用图示的方法可以测出一个人的反应时间，甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方，乙同学在直尺下端刻度a的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰直尺。

当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即握住直尺，结果乙同学握住直尺的刻度为b，
已知重力加速度为g，则乙同学的反应时间为
A、 B、
C、 D、
参考答案：
C
2. （单选）倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使质量分布均匀的光滑球静止在如图所示的位置，需用一个水平推力F作用于球上，F的作用线通过球心。

设球受到的重力为G，竖直墙对球的弹力为N1，斜面对球的弹力为N2 ，则下列说法正确的是
A．N1一定等于F B．N2一定大于N1
C．N2一定大于G D．F一定小于G
参考答案：C
3. 关于光的本性的认识，下列叙述正确的是（）
A．杨氏双缝干涉实验是光的波动说的有力证据
B．单色光经窄缝所产生的衍射图样是明暗相间的不等间距条纹
C．在做光电效应实验时，只要光的强度足够大，就一定有光电子发射出来
D．爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应现象
参考答案：
答案：ABD
4. （6分）虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如题11图1所示.M 、N、P、Q点的颜色分别为
A。

紫、红、红、紫 B.红、紫、红、紫 C.红、紫、紫、红 D.紫、红、紫、红
参考答案：
A
试题分析：白光中的可见光部分从红到紫排列，对同一介质的折射率，由折射定律知紫光的折射角较小，由光路可知，紫光将到达M点和Q点，而红光到达N点和P点，故选A。

考点：本题考查光的折射和全反射、光路、折射率。

5. 如图所示，两根通电长直导线A、B垂直于纸面固定放置，二者之间连线水平，电流方向均垂直于纸面向里，A中电流是B中电流的4倍，此时A受到的磁场作用力大小为F。

当在A、B的正中间再放置一根与A、B平行共面的通电长直导线C后，A受到的磁场作用力大小变为2F，则B
受到的磁场作
用力大小和方向可能是
A. 大小为，方向水平向右
B. 大小为，方向水平向左
C. 大小为，方向水平向右
D. 大小为，方向水平向左
参考答案：
BD
【详解】由于ab间的磁场力是两导体棒的相互作用，故B受到A的磁场力大小为F，方向向左；中间再加一通电导体棒时，由于C处于中间，其在ab两位置产生的磁场强度相同，故A受到的磁场力为B 受磁场力的4倍；由于A受到的磁场作用力大小变为2F，则可能有两种情况：
①、C对A的作用力为F，方向向右；则C对B的作用力为F/4，方向向左，则B受力大小为5F/4，方向水平向左；
②、C对A的作用力为3F，方向向左，则C对B的作用力为3F/4，方向向右，则B受力大小为F/4，方向水平向左；
故BD正确，AC错误。

故选BD。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一个带电小球，带有5.0×10-9C的负电荷；当把它放在电场中某点时，受到方向竖直向下、大小为2.0×10-8N的电场力，则该处的场强大小为_____，方向__ _；如果在该处放上一个电量为3.2×10-12C带正电的小球，所受到的电场力大小为__ __，方向__ __；
参考答案：
4N/C 竖直向上 1.28×10-11N 竖直向上
场强大小为，方向与负电荷所受的电场力方向相反，即竖直向上；
如果在该处放上一个电量为带正电的小球，所受到的电场力大小为
，方向竖直向上；7. 某同学采用如图3所示的装置验证规律：“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”。

a.按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号；
c.保持小车的质量M不变，多次改变配重的质量m，再重复步骤b；
d.算出每条纸带对应的加速度的值;
e.用纵坐标表示加速度a，横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F)，作出a-F图象。

①在步骤d中，该同学是采用v--t图象来求加速度的。

图4为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。

打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。

打点计时器打C点时，小车的速度为___________m/s；
②其余各点的速度都标在了v-t坐标系中，如图5所示。

T=0.10s时，打点计时器恰好打B 点。

请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中，并作出小车运动的v-t图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a=_______m/s2；
③最终该同学所得小车运动的a-F图线如图6所示，从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。

根据图线可以确定下列说法中不正确的是
A.本实验中小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比
B.小车的加速度可能大于重力加速度g
C.可以确定小车的质量约为0.50kg
D.实验中配重的质量m远小于小车的质量M
参考答案：
8. 在点电荷电场中的A点分别由静止释放质子和α粒子，从A运动到B的过程中，电场力对质子和α粒子的冲量之比为。

参考答案：
答案：：4 9. 一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10L，那么变到状态B时气体的体积为__________L，变到状态C时气体的压强为
____________Pa。

参考答案：
30，3.20×105Pa
10. 在万有引力定律研究太阳系中的行星围绕太阳运动时，我们可以根据地球的公转周期，求出太阳的质量。

在运算过程中，采用理想化方法，把太阳和地球简化成质点，还做
了和的简化处理。

参考答案：
答案：把地球的运动简化为匀速圆周运动（匀速、轨迹圆周分别填在两空上得一空分），忽略其他星体对地球的作用，认为地球只受太阳引力作用。

11. 如图所示为一定质量的理想气体的状态变化过程的图线A→B→C→A，则B→C的变化是过程，若已知A点对应的温度T A=300K，B点对应的温度T B=400K，则C点的对应的温度T C= K。

参考答案：
等压、533.3
12. 如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，一个质量为m、电量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。

若粒子恰好从c点离开电场，则电场强度E＝______________；粒子离开电场时的动能为______________。

参考答案：
，mv02
13. 某热机在工作中从高温热库吸收了8×106 kJ的热量，同时有2×106 kJ的热量排放给了
低温热库（冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了
kJ的功，热机的效率
％。

参考答案：
6×106，75
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （5分）在做《验证力的平行四边形定则》实验时，所需的器材除了木板、白纸、细线、刻度尺和图钉外，还应有的器材是。

A．天平 B．橡皮条 C．打点计时器 D．弹簧秤
参考答案：
BD
15. （6分）有一个电路决定是否工作，电路中用A和B分别表示二个元件，用C和D分别表示另二个元件），如果工作，输出为高电势。

（1）如果A和B都滿足条件（“滿足条件”输入为高电势）工作，则电路才一起工作。

请画出输出端Z输出的电信号，并完成该门电路的真值表。

（2）如果中任何一个损坏，或两个都损坏（“损坏”输入为高电势），则电路都无法工作。

请根据以上情况完成真值表，并在虚线框内画出用门电路符号表示的逻辑电路图
⑶当A 端输入电信号”1”、B 端输入电信号”0”时，则在C 和D 端输出的电信号分别为1和l，请设计一种满足以上要求的、用门电路符号表示的组合逻辑电路画在框内。

（要求用二个门电路模块）
参考答案：
答案：（共6分⑴（2分）
⑵（2分）
⑶（2分）其他答案也可。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图II所示，质量为m=lkg的精块，在水平力作用下静止在倾角为在光滑斜面上，斜面的末端B与水平传送带相接（物块经过此位置滑上皮带时无能量损失），传送带的运行速度为
=3m/s，长为L=1.4m；今将水平力撒去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同。

滑块与传送带间的动摩擦因数为=0.25。

g=10m/，求：(1)滑块下滑的高度；
(2)若滑块进入传送带速度大于3m/s，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。

参考答案：
解析：（1）设滑块从高为h处下滑，到达斜面底端速度为v下滑过程机械能守恒：
若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；根据动能定理有：
解得：h=0.1m
若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动；根据动能定理：
解得：h=0.8m
（2）设滑块在传送带上运动的时间为t，则t时间内传送带的位移：
s=v0t （1分）
滑块相对传送带滑动的位移
相对滑动生成的热量
17. （15分）如图所示，质量m=4kg的物体（可视为质点）用细绳拴住，放在水平传送带的右端，物体和传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，传送带的长度l＝6m，当传送带以v=4m/s的速度做逆时针转动时，绳与水平方向的夹角θ＝37°。

已知：sin37°=0.6, cos37°=0.8。

求：
（1）传送带稳定运动时绳子的拉力；
（2）某时刻剪断绳子，则经过多少时间，物体可以运动到传送带的左端；
（3）物体在运动过程中和传送带之间由于摩擦而产生的热量。

参考答案：
（1）（2）2.5s （3）32J
18. 如图，正点电荷Q放在一匀强电场中O点，在电场空间中有M、N两点，若将一试探电荷放在距O点为x的N点，它受到的电场力正好为零。

ON连线与匀强电场方向平行。

MO间距为y，MO与匀强电场方向垂直。

则
（1）匀强电场的场强大小E为多少？方向如何？
（2）M点的电场强度大小为多少？
（3）若将正点电荷Q移走，将一点电荷-q由N点移动到M点，求这一过程中电荷的电势能如何变化？变化量为多少？
参考答案：
（1）因为q在N点受电场力为0，其合电场强度为0
（1分）E=（1分）
方向水平右（1分）
（2）EQ=（1分）
合场强为E合=（1分）
E合=（1分）
（3）电场力做功为W= -q Ex （1分）
电场力做负功，电荷的电势能增加（1分）增加量为△E=|W|=（1分）。