2021年湖南省婁底市東富中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021年湖南省婁底市東富中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示，豎直放置在水平面上的輕彈簧上放著質(zhì)量為2kg的物體A，處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將一個質(zhì)量為3kg物體B豎直向下輕放在A上的一瞬間，則B對A的壓力大小為__________N（g取10m/s2）

參考答案：2.如圖1所示，理想變壓器輸入端接在電動勢隨時間變化，內(nèi)阻為r的交流電源上，輸出端接在理想電流表及阻值為R的負載，變壓器原副線圈匝數(shù)比值為；如果要求負載上消耗的電功率最大，則下列說法正確的是（）A．交流電源的效率為50%B．電流表的讀數(shù)為C．負載上消耗的熱功率為D．該交流電源電動勢的瞬時表達式為e=Emsin參考答案：A【考點】變壓器的構(gòu)造和原理；正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率．【分析】由圖可讀出最大值，周期，求得?，得出表達式，求得電壓有效值可得輸出功率，由輸出功率與電功率求得效率，【解答】解：A、把變壓器和R看做一個整體，等效電阻為R′，則當(dāng)R′=r時，總功率為P總==負載功率為P負載=，則其效率為50%．則A正確，C錯誤；B、電流表的讀數(shù)為有副線圈電流的有效值：原線圈電流有效值為I1=，則：=，故B錯誤；D、由圖知周期為0.04S，則其ω=，則瞬時值表達式為e=Emsin（50π），故D錯誤；故選：A．3.（單選）下列有關(guān)力的說法中正確的是（） A． 靜止在水平面上的物體對水平面的壓力就是物體的重力 B． 兩個力的合力可能小于其中的任一個分力 C． 靜止在水平面上的物體所受的支持力和它對水平面的壓力相互平衡 D． 在斜面上勻速下滑的物體受到重力、支持力、摩擦力和下滑力的作用參考答案：考點： 物體的彈性和彈力．分析： 根據(jù)施力物體與受力物體、性質(zhì)等分析物體對水平面的壓力與物體的重力是否相同．分析物體受力情況，分析拉力F和水平面對物體的摩擦力的關(guān)系．解答： 解：A、物體對水平面的壓力施力物體是物體、受力物體是水平面，而物體的重力的施力物體是地球、受力物體是該物體，可見物體對水平面的壓力不是物體的重力．故A錯誤．B、兩個力的合力可能小于或大于、等于其中的任一個分力．故B正確．C、物體所受的支持力和它對水平面的壓力是一對相互作用力．故C錯誤．D、在斜面上勻速下滑的物體受到重力、支持力、摩擦力，沒有下滑力．故D錯誤．故選：B點評： 分析受力情況是學(xué)習(xí)力學(xué)的基本功，一般按重力、彈力和摩擦力的順序分析，根據(jù)平衡條件：合力為零，分析各力的關(guān)系．4.下列說法正確的是A.是衰變方程B.是核聚變反應(yīng)方程C.是核裂變反應(yīng)方程D.是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程參考答案：BD解析：A選項中在質(zhì)子的轟擊下發(fā)生的核反應(yīng)，屬于人工轉(zhuǎn)變，A錯；C選項是α衰變，不是裂變，C錯。5.探究做功與速度變化的關(guān)系實驗中，某同學(xué)利用如圖所示的裝置，通過數(shù)根相同的橡皮條和打點計時器，來探究橡皮條做功與小車獲得速度之間的關(guān)系，得到數(shù)據(jù)如下表所示，則下述說法中正確的是（

）A．利用改變橡皮條的根數(shù)來改變做功的大小，使做功數(shù)值倍數(shù)增加B．每次改變橡皮條的根數(shù)，必須將小車拉到相同位置由靜止釋放C．從表格A列和B列對比，可以判斷橡皮筋做功與小車速度成正比例關(guān)系D．從表格A列和C列對比，可以判斷橡皮筋做功與小車速度平方成正比例關(guān)系A(chǔ)BC橡皮條數(shù)速度速度的平方11.001.0021.411.9931.732.9942.004.00

參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在某一力學(xué)實驗中，打出的紙帶如圖所示，相鄰計數(shù)點的時間間隔是T。測出紙帶各計數(shù)點之間的距離分別為S1、S2、S3、S4，為使由實驗數(shù)據(jù)計算的結(jié)果更精確些，加速度的平均值為a=

；打下C點時的速度vc

。(寫出表達式)參考答案：（2分）

7.首先發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場的是丹麥物理學(xué)家________，他把一根水平放置的導(dǎo)線沿南北方向放在小磁針的上方，當(dāng)給導(dǎo)線通以由南向北的電流時，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極將向______方向偏轉(zhuǎn)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是

。參考答案：奧斯特，西，法拉第8.為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：A.第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為的滑塊通過細繩與質(zhì)量為的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，將打點計時器固定好。調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運動如圖甲所示B.第二步保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運動，打出紙帶，如圖乙所示

打出的紙帶如下圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點計時器打點時滑塊速度____________，打點計時器打點時滑塊速度_____________。②已知重錘質(zhì)量，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣?，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊_________（寫出物理名稱及符號），合外力對滑塊做功的表達式W合=____________。③測出滑塊運OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，VA、VB、VC、VD、VE以為縱軸，以W為橫軸建坐標(biāo)系，描點作出圖象，可知它是一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線，若直線斜率為，則滑塊質(zhì)量_____________參考答案：①___

，

______

②___下滑的位移__（寫出物理名稱及符號），W合=_______。③__________9.為了探究受到空氣阻力時，物體運動的速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了探究“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置如圖1所示．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．①往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車_______________

(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．②從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00．501．001．502．002．50速度v/(m·s－1)0．120．190．230．260．280．29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖2中作出小車的v－t圖象．圖2

③通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：①之前②圖象如圖所示③同意，在v－t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．解析①打點計時器要在釋放小車之前接通電源．②選取合適的坐標(biāo)標(biāo)度，描點連線即可作出圖象，如圖所示．③v－t圖象的斜率表示加速度的大小，由圖象可知，其速度越來越大，加速度越來越小，則小車所受空氣阻力越來越大．10.（13分）如（a）圖，質(zhì)量為Ｍ的滑塊Ａ放在氣墊導(dǎo)軌B上，Ｃ為位移傳感器，它能將滑塊Ａ到傳感器Ｃ的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊Ａ的位移－時間（s-t）圖象和速率－時間（v-t）圖象。整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長度為了、高度為。（取重力加速度g=9.8m/s2，結(jié)果可保留一位有效數(shù)字）

（1）現(xiàn)給滑塊Ａ一沿氣墊導(dǎo)軌向上的初速度，Ａ的v-t圖線如（b）圖所示。從圖線可得滑塊Ａ下滑時的加速度a=

m/s2,摩擦力對滑塊Ａ運動的影響

。（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）（2）此裝置還可用來驗證牛頓第二定律。實驗時通過改變

，可驗證質(zhì)量一定時，加速度與力成正比的關(guān)系；實驗時通過改變

，可驗證力一定時，加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系。（3）將氣墊導(dǎo)軌換成滑板，滑塊Ａ換成滑塊Ａ’，給滑塊Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t圖線如（c）圖。圖線不對稱是由于造成的，通過圖線可求得滑板的傾角θ＝（用反三角函數(shù)表示），滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ＝。

參考答案：答案：（1）6

不明顯，可忽略（2）斜面高度h

滑塊A的質(zhì)量M及斜面的高度h，且使Mh不變

（3）滑動摩擦力

解析：（1）從圖像可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，所以摩擦力對滑塊的運動影響不明顯，可以忽略。根據(jù)加速度的定義式可以得出（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系。當(dāng)質(zhì)量一定時，可以改變力的大小，當(dāng)斜面高度不同時，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關(guān)系。由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保證向下的分力不變，應(yīng)該使不變，所以應(yīng)該調(diào)節(jié)滑塊的質(zhì)量及斜面的高度，且使Mh不變。

（3）滑板與滑塊間的滑動摩擦力比較大，導(dǎo)致圖像成拋物線形。從圖上可以讀出，滑塊上滑和下滑時發(fā)生位移大小約為。上滑時間約為，下滑時間約為，上滑時看做反向勻加速運動，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律有：，根據(jù)牛頓第二定律有。下滑時，有，

聯(lián)立解得，11.某人在某行星表面以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時間t落回手中，已知該行星的半徑為R，則能在這個行星表面附近繞該行星做勻速圓周運動的衛(wèi)星所具有的速率為

參考答案：12.某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖線，如圖乙所示?；瑝K和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=

kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=

。（重力加速度g取10m／s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）參考答案：0.5

0.213.在畫線處寫出下列3個演示實驗的目的：

①

；②

；③

參考答案：①懸掛法測重心；②顯示微小形變；③驗證平行四邊形法則三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用單擺測重力加速度的實驗中，為使周期的測量盡可能準(zhǔn)確，則計時位置應(yīng)在單擺擺動到______（選填“最高點”、“最低點”），同時測量擺球擺動30~50次的時間，算出單擺的周期，這是應(yīng)用_________（選填“比較法”、“放大法”、“替代法”、“轉(zhuǎn)換法”）減少測量的誤差。參考答案：答案：最低點、

放大法

15.在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，已知滴入水中的油酸溶液中所含的純油酸的體積為4.0×l0-6mL，將玻璃板放在淺盤上描出油膜輪廓，再將玻璃板放在邊長為l.0cm的方格紙上，所看到的圖形如右圖所示。則該油膜的面積約為

cm2（保留兩位有效數(shù)字）。由此可估算出油酸分子的直徑約為____cm（保留一位有效數(shù)字）。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(15分)如圖所示，間距為L的光滑導(dǎo)軌豎直固定，導(dǎo)軌下端接一阻值為R的電阻。t=0時在兩水平虛線L1、L2之間加一變化的磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系為B=Kt，方向垂直導(dǎo)軌所在平面。質(zhì)量為m的金屬棒AB兩端套在導(dǎo)軌上并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動。在t=0時將金屬棒在L1上方由靜止釋放，在t=t1時進入磁場，t=t2時穿出磁場。金屬棒剛進入磁場瞬間電流為0，穿出磁場前瞬間電流和金屬棒在L1上方運動時電流相等。(重力加速度取g，金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計)求：（1）L1、L2之間的距離d；（2）金屬棒在L1上方運動過程中電阻上產(chǎn)生的熱量Q；（3）金屬棒在穿過磁場過程中克服安培力所做的功W。參考答案：解析：⑴進入磁場瞬間回路中動生電動勢E1==kLgt12

（2分）

感生電動勢E2=S=Ldk

（2分）

∵回路電流為零，

∴動生電動勢E1與感生電動勢E2方向相反、大小相等，即：

E1=kLgt12=E2=Ldk

∴d=gt12

（1分）

⑵Q===

（3分）

⑶金屬棒在L1上方電流I1

=

=

（1分）

金屬棒穿出磁場前瞬間電流I2=

==

（1分）

∵I1=I2

∴=

（2分）

金屬棒穿過磁場過程中，由動能定理得：

mgd－W=－

（2分）

W=mgd+－

=

（1分）17.如圖所示，線圈C的匝數(shù)n=150,電阻r=1.0Ω，內(nèi)有一面積為S=0.2m2、方向垂直于線圈平面向上的勻強磁場，B1=B0+kt，k=0.5T/s.間距d=0.2m的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度B2=1T的勻強磁場．閉合開關(guān)S，板間電場視為勻強電