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辽宁省沈阳市第三十三高级中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析.docx

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    • 辽宁省沈阳市第三十三高级中学2021年高三物理上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. 一列简谐横波,某时刻的图像如下图甲所示,从该时刻开始计时,波上A点的振动图像如图乙所示,则以下说法正确的是A.这列波沿x轴负向传播B.这列波的波速是25m/sC.质点P比质点Q先回到平衡位置D.经过△t=0.4 s,A质点通过的路程是4 m参考答案:ABD由乙图读出该时刻即t=0时刻质点A的速度方向为沿y轴正方向,由甲图判断出波的传播方向为沿x轴负向.故A正确.由甲图读出该波的波长为λ=20m,由乙图可知周期为T=0.8s,则波速为v==25m/s.故B正确.图示时刻质点P沿y轴负方向,Q直接向平衡位置运动,所以质点P将比质点Q后回到平衡位置.故C错误.△t=0.4s=0.5T,质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅,则经过△t=0.4s,A质点通过的路程是S=2A=4m.故D正确故选ABD2. (多选)在光滑绝缘的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示的PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。

      一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以初速度从如图位置向右自由平移,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为,则下列说法正确的是 ( )A.此时圆环中的电功率为B.此时圆环的加速度为C.此过程中通过圆环截面的电量为D.此过程中回路产生的电能为参考答案:AC3. (多选)如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收,从B盒发射超声波开始计时,经时间Δt0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图象,则下列说法正确的是( )A.超声波的速度为 B.超声波的速度为C.物体的平均速度为 D.物体的平均速度为参考答案:AD4. (单选)关于元电荷,下述正确的是(  )  A. 点电荷就是元电荷 B. 元电荷就是正电子  C. 元电荷是带电量为1C的电荷 D. 自然界中已知的最小电荷量参考答案:解:A、元电荷是指最小的电荷量,不是电荷,不是指质子或者是电子,故AB错误;C、元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电荷,是1.610﹣19C的电量.故C错误;D、元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电荷,是自然界中已知的最小电荷量.故D正确;故选:D.5. 如图甲是某电场中的一条电场线,a、b是这条线上的两点,一负电荷只受电场力作用,沿电场线从a运动到b的过程中,电荷的v-t图线如图乙所示,关于a、b两点的电势φa、φb和电场强度Ea、Eb的关系,下列判断正确的是A.φa<φbB.φa>φbC.Ea

      下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数在额定输出功率不变的情况下,质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04倍当此电动车达到最大速度时,牵引力为 N,当车速为2m/s时,其加速度为 m/s2(g=10m/s2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200W整车质量40Kg额定电压48V最大载重120 Kg额定电流4.5A参考答案:40;0.6解析:电瓶车的额定功率P=200W,又由于,当电动车达到最大速度时,牵引力;当车速为2m/s时,牵引力为,依据牛顿第二定律,可知a=0.6 m/s27. 如图所示为一面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时所产生的交流电的波形,则该交流电的频率是_________Hz,电压有效值为_______V参考答案:50,212.18. (4分)磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为B2/2μ,式中B是磁感强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常数为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B,一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图所示。

      因为F所作的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B= 参考答案:答案:(2μF/A)1/29. (4分) 如图,在半径为R的水平圆板中心轴正上方高h处水平抛出一球,圆板做匀速转动当圆板半径OB转到图示位置时,小球开始抛出要使球与圆板只碰一次,且落点为B,小球的初速度v0= ,圆板转动的角速度ω= 参考答案: 答案:;2πn 10. 两列简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播,波速均为υ=0.4m/s,波源的振幅均为A=2cm如图所示为t=0时刻两列波的图像,此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点恰好开始振动质点M的平衡位置位于x=0.5m处则两列波相遇的时刻为t=______s,当t=2.0s时质点M运动的路程为_______cm参考答案:0.75,20 11. (4分)研究物理问题时,常常需要忽略某些次要因素,建立理想化的物理模型例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状,只计其质量请再写出两个你所学过的物理模型的名称: 和 模型参考答案:答案:点电荷、理想气体等  12. 下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出。

      由图数据可求得:(1)该物体的加速度为 m/s2, .com(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm,(3)打第2个计数点时该物体的速度为 m/s参考答案:(1)0.74 (2)4.36 (3)0.399(1)设1、2间的位移为x1,2、3间的位移为x2,3、4间的位移为x3,4、5间的位移为x4;因为周期为T=0.02s,且每打5个点取一个记数点,所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s;由匀变速直线运动的推论xm-xn=(m-n)at2得:x4-x1=3at2带入数据得:(5.84-3.62)10-2=a0.12解得:a=0.74m/s2.(2)第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2,由匀变速直线运动的推论:x2-x1=at2得:x2=x1+at2带入数据得:x2=3.6210-2+0.740.12=0.0436m即为:4.36cm.(3)由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知=0.399m/s.13. (一定质量的理想气体从状态A经过等温膨胀到状态B,然后经过绝热压缩过程到状态C,最后经过等压降温过程回到状态A.则状态A的体积 (选填"大于"、“等于”或"小于")状态C的体积;A到B过程中气体吸收的热量 (选填"大于"、"等于"或"小于")C到A过程中放出的热量. 参考答案:三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14. (选修3-4模块)(4分)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,已知波的传播速度v = 2m/s.试回答下列问题:①写出x = 1.0 m处质点的振动函数表达式;②求出x = 2.5m处质点在0 ~ 4.5s内通过的路程及t = 4.5s时的位移.参考答案: 解析:①波长λ = 2.0m,周期T = λ/v = 1.0s,振幅A = 5cm,则y = 5sin(2πt) cm (2分) ②n = t/T = 4.5,则4.5s内路程s = 4nA = 90cm;x = 2.5m质点在t = 0时位移为y =5cm,则经过4个周期后与初始时刻相同,经4.5个周期后该质点位移y = — 5cm.(2分)15. 如图,光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b,间距略大于L,板间电场强度大小为E,方向由a指向b,整个装置质量为m。

      现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力,运动一段距离L后,在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块,电荷量为q,质量为m,不计一切摩擦及滑块的大小,则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰,相碰前,外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰,滑块刚准备返回时,外力F做了多少功?参考答案:(1)恰好不发生碰撞(2)【详解】(1)刚释放小滑块时,设底座及其装置的速度为v由动能定理:放上小滑块后,底座及装置做匀速直线运动,小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时,小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移,刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答:(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞;(2)滑块与a板不相碰,滑块刚准备返回时,外力F做功为3qEL四、计算题:本题共3小题,共计47分16. 如图所示,无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内,x轴上下方磁场均垂直xoy平面向里,x轴上方的磁场的磁感应强度为B,x轴下方的磁场的磁感应强度为4B/3现有一质量为m,电量为—q带负电粒子以速度v0从坐标原点O沿y方向进入上方磁场在粒子运动过程中,与x轴交于若干点。

      不计粒子的重力求:(1)粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1(2)设x上方的周期为T1,x下方的周为T2,求T1 :T2(3)如把x上方运动的半周与x下方运动的半周称为一周期的话,则每经过一周期,在x轴上粒子右移的距离4)在与x轴的所有交点中,粒子两次通过同一点的坐标位置 参考答案:(1)粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1,下方磁场中做匀速圆周运动半径r2由 (6分)(2)x上方的周期为T1,x下方的周为T2, (2分) (2分)T1 :T2 =4:3 (2分)(3)在磁场中运动轨迹如图所示,如把x上方运动的半周与x下方运动的半周称为一周期的话,则每经过一周期,在x轴上粒子右移(5分)(4)则在每4周期刚结束时粒子第二次经过的这一点,以后每过一周期将会出现符合要求的点故(5分)(式中k取1、2、3……)17. 在光滑水平面上有一质量mA=l kg的平板小车A,正以1m/s的速度向左匀速运动现有一质量mB=2 kg、大小可以忽略不计的小铁块B,以2m/s的速度水平向右滑上小车,B与A间的动摩擦因数为=0.2,g=10 m/S2问: ①当B在小车上停止运动时,小车的速度为多大? ②为保证B不会从小车右端滑出,小车的长度至少为多少?参考答案:18. (10分)如图所示,两轮在同一高度,他们的半径均为R=0.2m,均以角速度= 8rad/s绕过轮心的水平轴逆时针转动,两轮心间的距离S = 1m,有块长为>2m,的均匀木板AB,水平无初速度地放在两轮上,且木板重心O恰好在右轮轮心正上方。

      木板两轮边缘的动摩擦因数均为求 (1)木板刚开始运动大的加速度大小是多少?。

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