山西省朔州市王坪中學2021年高三物理期末試卷含解析一、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1.一帶正電的粒子只在電場力作用下運動，電場力做負功。則粒子位置變化過程A．場強增大B．電勢升高C．電勢能減小D．動能減小參考答案：BD2.如圖所示，某點O處固定點電荷+Q，一個帶電為-q1的點電荷以O點為圓心做勻速圓周運動，另一帶電為-q2的點電荷以O為焦點做橢圓軌道運動，兩個軌道相切于P點，兩點電荷的比荷相等，忽略它們之間的靜電引力和萬有引力，若-q1、-q2先后經過P點時速度大小分別為v1、v2，加速度大小分別為a1、a2，則下述關系正確的是A．a1<a2

B．a1=a2

C．v1<v2

D．v1=v2參考答案：B3.如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻。將質量為m的金屬棒懸掛在一個上端固定的絕緣輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，除電阻R外其余電阻不計，導軌所在平面與一勻強磁場垂直，靜止時金屬棒位于A處，此時彈簧的伸長量為Δl?，F將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（

）（A）釋放瞬間金屬棒的加速度為g（B）電阻R中電流最大時，金屬棒在A處上方的某個位置（C）金屬棒在最低處時彈簧的拉力一定小于2mg（D）從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，電阻R上產生的熱量為mgΔl參考答案：ABC4.（多選）一勻強磁場，磁場方向垂直紙面，規定向里的方向為正，在磁場中有一位于紙面內細金屬圓環，如圖甲所示.現令磁感應強度值B按圖乙隨時間t變化，令E1、E2、E3分別表示oa、ab、bc這三段變化過程中感應電動勢的大小，I1、I2、I3分別表示其對應的感應電流A．I1、I3沿逆時針方向，I2沿順時針方向，B．I1沿逆時針方向，I2、I3沿順時針方向C．E1>E2>E3，D．E1<E2=E3，參考答案：BD5.（單選題）關于牛頓第一定律，下述說法中正確的是(

)①由于在宇宙中不存在不受力的物體，因此牛頓第一定律只是理想定律，并不具有任何實際意義②牛頓第一定律揭示了在宇宙中任何物體都具有慣性③牛頓第一定律告訴我們，力不是維持物體慣性的原因，力是改變物體慣性的原因④牛頓第一定律告訴我們，力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態的原因A.①③

B.②④

C.①④

D.②③參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）如圖所示，輕質光滑滑輪兩側用輕繩連著兩個物體A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止。已知A和B的質量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為θ（θ<90o），重力加速度為g，則物體B受到的摩擦力為

；物體B對地面的壓力為 。參考答案：

答案：mAgcosθ；

mBg－mAgsinθ7.某研究性學習小組利用如圖甲所示電路測量某電池的電動勢E和內電阻r。在坐標紙中畫出了如圖乙所示的U－I圖象，若電流表的內阻為1Ω,則E＝________V，r＝________Ω參考答案：2.0；

1.4；8.如圖所示，AB、BC、CA三根等長帶電棒絕緣相連成正三角形，每根棒上電荷均勻分布，AB、BC帶電均為+q，CA帶電為-q，P點為正三角形中心，P、Q兩點關于AC邊對稱?，F測得P、Q兩點的電場強度大小分別為E1和E2，若撤去CA棒，則P、Q兩點的電場強度大小分別為EP=__________，EQ=__________。參考答案：，（寫成也給分）9.（4分）質量分別是2m和m的A、B兩點電荷，在不計重力的情況下，由靜止開始運動，開始時兩點電荷間的距離是L，A的加速度是a，經過一段時間后，B的加速度也是a，且速率是v，那么這兩個點電荷此時的距離是________，點電荷A的速率是_______。參考答案：

L

V/210.用測電筆接觸市電相線，即使赤腳站在地上也不會觸電，原因是

；另一方面，即使穿絕緣性能良好的電工鞋操作，測電筆仍會發亮，原因是

。參考答案：測電筆內阻很大，通過與之串聯的人體上的電流（或加在人體上的電壓）在安全范圍內；（2分）市電為交流電，而電工鞋相當于一電容器，串聯在電路中仍允許交流電通過．（3分）11.如圖所示，一個半徑為R、透明的球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對藍光的折射率為。則它從球面射出時的出射角

▲

。若換用一束紫光同樣從A點射入該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不變”）。參考答案：由折射率的定義式可得,由幾何關系可知=30°，故60°。在同種介質中，紫光的偏折程度大于藍光，故紫光從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置偏左。12.（6分）若加在某導體兩端的電壓變為原來的時，導體中的電流減小了0.4A.如果所加電壓變為原來的2倍，則導體中的電流為__________A。參考答案：2.013.如圖(a)所示為一實驗小車自動測速示意圖。A為繞在條形磁鐵上的線圈，經過放大器與顯示器連接，圖中虛線部分均固定在車身上。C為小車的車輪，B為與C同軸相連的齒輪，其中心部分使用鋁質材料制成，邊緣的齒子用磁化性能很好的軟鐵制成，鐵齒經過條形磁鐵時即有信號被記錄在顯示器上。已知齒輪B上共安裝30個鐵質齒子，齒輪直徑為30cm，車輪直徑為60cm。改變小車速度，顯示器上分別呈現了如圖（b）和（c）的兩幅圖像。設（b）圖對應的車速為vb，（c）圖對應的車速為vc。（1）分析兩幅圖像，可以推知：vb_________vc（選填“>”、“<”、“=”）。（2）根據圖(c)標出的數據，求得車速vc=__________________km/h。參考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.

（選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態方程如下：。從理論的角度，設定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請你通過設定條件，列舉其中兩條定律的內容。（要求條件、內容要與定律名稱相對應，不必寫數學表達式）參考答案：

答案：玻意爾定律：一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強跟體積成反比。查理定律：一定質量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強跟熱力學溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積跟熱力學溫度成正比。15.如圖所示，質量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數為k=100N/m的輕質彈簧拴接在一起，物體A處于靜止狀態。在A的正上方h高處有一質量為的小球C，由靜止釋放，當C與A發生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機械能守恒：

聯立以上各式代入數據得：

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.帶有活塞的汽缸內封閉一定量的理想氣體．氣體開始處于狀態A，由過程AB到達狀態B，后又經過程BC到達狀態C，如圖所示．設氣體在狀態A時的壓強、體積和溫度分別為pA、VA和TA．在狀態B時的體積為VB．在狀態C時的溫度為TC．①求氣體在狀態B時的溫度TB；②求氣體在狀態A的壓強pA與狀態C的壓強pC之比．參考答案：①狀態B的溫度為②狀態A的壓強pA與狀態C的壓強pC之比：解：①由題圖知，A→B過程為等壓變化．由蓋﹣呂薩克定律有，解得TB=②由題圖知，B→C過程為等容變化，由查理定律有A→B過程為等壓變化，壓強相等，有pA=pB由以上各式得=．答：①狀態B的溫度為②狀態A的壓強pA與狀態C的壓強pC之比【點評】：由圖線判斷出三點各物理量間的關系，A→B過程為等壓變化．由蓋﹣呂薩克定律求B點溫度；B→C過程為等容變化，熟練應用理想氣體狀態方程即可正確解題17.如圖所示，絕緣細繩繞過輕滑輪連接著質量為m的正方形導線框和質量為M的物塊，導線框的邊長為L、電阻為R。物塊放在光滑水平面上，線框平面豎直且ab邊水平，其下方存在兩個勻強磁場區域，磁感應強度的大小均為B，方向水平但相反，Ⅰ區域的高度為L，Ⅱ區域的高度為2L。開始時，線框ab邊距磁場上邊界PP′的高度也為L，各段繩都處于伸直狀態，把它們由靜止釋放，運動中線框平面始終與磁場方向垂直，M始終在水平面上運動，當ab邊剛穿過兩磁場的分界線QQ′進入磁場Ⅱ時，線框做勻速運動，不計滑輪處的摩擦。求：（1）ab邊剛進入磁場Ⅰ時，線框的速度大小；（2）cd邊從PP′位置運動到QQ′位置過程中，通過線圈導線某橫截面的電荷量；（3）ab邊從PP′位置運動到NN′位置過程中，線圈中產生的焦耳熱。參考答案：(1)對線框和物塊組成的整體，由機械能守恒定律mgL＝(m＋M)v12

（2分）v1＝

（2分）(2)線框從Ⅰ區進入Ⅱ區過程中，ΔΦ＝Φ2-Φ1＝2BL2

（2分）E＝

（1分）I＝

（1分）通過線圈導線某截面的電量：q＝IΔt＝（2分）(3)線框ab邊運動到位置NN′之前，線框只有ab邊從PP′位置下降2L的過程中才有感應電流，設線框ab邊剛進入Ⅱ區域做勻速運動的速度是v2，線圈中電流為I2，I2＝

（2分）此時M、m均做勻速運動，

2BI2L＝mg

（2分）v2＝

根據能量轉化與守恒定律，mg·3L＝(m＋M)v22＋Q（2分）則線圈中產生的焦耳熱為:Q＝3mgL－（2分）18.（16分）如圖所示，質量M=8kg的長木板放在光滑水平面上，在長木板的右端施加一水平恒力F=8N，當長木板向右運動速率達到v1=10m/s時，在其右端有一質量m=2kg的小物塊（可視為質點）以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板，物塊與長木板間的動摩擦因數μ=0.2，小物塊始終沒離開長木板，取10m/s2，求：

（1）經過多長時間小物塊與長木板相對靜止；（2）長木板至少要多長才能保證小物塊不滑離長木板；（3）上述過程中長木板對小物塊摩擦力做的功。參考答案：解析：（1）小物塊的加速度為：a2=μg＝2m/s2，水平向右

（1分）

長木板的加速度為：，水平向右

（1分）

令剛相對靜止時他們的共同速度為v，以木板運動的方向為正方向

對小物塊有：v=－v2＋a2t

（1分）

對木板有：v=v1＋a1t