2021-2022學(xué)年四川省甘孜市瀘定縣瀘定中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年四川省甘孜市瀘定縣瀘定中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10：１，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，除R以外其余電阻不計．從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上u1=220sin100ptV的交變電壓．并將開關(guān)接在a處．則A．t=s時，c、d間電壓瞬時值為110VB．t=s時，電壓表的示數(shù)為22VC．若將滑動變阻器觸片P向上移，電壓表和電流表A2的示數(shù)均變大D．若將單刀雙擲開關(guān)由a撥向b，兩電流表的示數(shù)均變大參考答案：

答案：BD2.如圖所示是測量磁感應(yīng)強度B的一種裝置。把一個體積很小的電阻為R、匝數(shù)為N、面積為S的測量線圈L放在通電螺線管內(nèi)待測處，線圈平面與螺線管軸線垂直，將測量線圈跟測量電量的儀器G表串聯(lián)。當閉合電鍵K時，G表可測得瞬間流過測量線圈的電量ΔQ，則：（1）（多選題）測量磁感應(yīng)強度B所依據(jù)的物理規(guī)律是

（

）（A）法拉第電磁感應(yīng)定律和焦耳定律（B）閉合電路歐姆定律和焦耳定律（C）法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律（D）法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律

（2）用此方法測量通電螺線管內(nèi)軸線處磁感應(yīng)強度的表達式為B=______________。參考答案：C、D（2分），

B=RΔQ/NS3.大小分別為2N和6N的兩個力共同作用于一物體上，物體具有2m/s2的加速度，該物體的質(zhì)量不可能是A．lkg

B．2kg

C．3kg

D．4kg參考答案：A4.（單選）如圖所示，A為帶正電的點電荷，電量為Q，中間豎直放置一無限大的金屬板，B為質(zhì)量為m、電量為+q的小球，用絕緣絲線懸掛于O點，平衡時絲線與豎直方向的夾角為θ，且A、B二個小球在同一水平面上，間距為L，則金屬板上的感應(yīng)電荷在小球B處產(chǎn)生的電場強度大小E為（）A．

B．C．

D．參考答案：C解析：靜電平衡時，金屬板的感應(yīng)電荷在B處產(chǎn)生的電場強度方向向右．

以小球為研究對象，分析受力情況：重力、點電荷對小球的靜電力F、感應(yīng)電荷的靜電力qE和細線的拉力，如圖．根據(jù)共點力平衡條件：

F+qE=Tsinθ，mg=Tcosθ

又根據(jù)庫侖定律得：F=，聯(lián)立得，故ＡＢＤ錯誤，Ｃ正確．5.（多選）已知磁敏電阻在沒有磁場時電阻很小，有磁場時電阻變大，并且磁場越強阻值越大。為探測磁場的有無，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計了如圖所示電路，電源的電動勢E和內(nèi)阻r不變，在沒有磁場時調(diào)節(jié)變阻器R使電燈L正常發(fā)光，若探測裝置從無磁場區(qū)進入強磁場區(qū)。則(

)A.電燈L變亮B.電燈L變暗C.電流表的示數(shù)減小D.電流表的示數(shù)增大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，光滑水平桌面上有一小球被細線栓住，細線另一端固定在天花板上，小球受到一水平向右的拉力F作用，在拉力F逐漸增大的過程中，小球始終沒有離開水平桌面，則在這一過程中，小球受到繩的拉力FT將

，桌面支持力FN將

參考答案：增大

減小根據(jù)平衡條件：，而且角減小，所以繩的拉力將增大，桌面支持力將減小7.某行星繞太陽運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為

；太陽的質(zhì)量可表示為

。參考答案：答案：，

解析：該行星的線速度V=；由萬有引力定律G=，解得太陽的質(zhì)量M=

。8.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。②計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為

m/s。③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：9.氣墊導(dǎo)軌工作時，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，故滑塊運動時受到的阻力大大減小，可以忽略不計。為了探究做功與物體動能之間的關(guān)系，在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧相接，彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當位置（如圖所示），使彈簧處于自然狀態(tài)時，滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置，與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間。實驗步驟如下：①用游標卡尺測量遮光片的寬度d；②在氣墊導(dǎo)軌上適當位置標記一點A（圖中未標出，AP間距離遠大于d），將滑塊從A點由靜止釋放．由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t；③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時的速度v；④更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復(fù)實驗步驟②③，記錄彈簧勁度系數(shù)及相應(yīng)的速度v，如下表所示：彈簧勁度系數(shù)k2k3k4k5k6kv（m/s）0.711.001.221.411.581.73v2（m2/s2）0.501.001.491.992.492.99v3（m3/s3）0.361.001.822.803.945.18（1）測量遮光片的寬度時游標卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d=

m；（2）用測量的物理量表示遮光片通過光電門時滑塊的速度的表達式v=

；（3）已知滑塊從A點運動到光電門P處的過程中，彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比，根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，可得出彈簧對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度v的關(guān)系是

。參考答案：（1）1.62×10-2

（2）d/t

(3)W與v2成正比10.（4分）在國際單位制中，力學(xué)的三個基本物理量是長度、________和時間，其對應(yīng)的單位分別是米、________和秒。參考答案：質(zhì)量；千克11.如圖所示，一豎直輕桿上端可以繞水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，輕桿下端固定一個質(zhì)量為m的小球，力F=mg垂直作用于輕桿的中點，使輕桿由靜止開始轉(zhuǎn)動，若轉(zhuǎn)動過程保持力F始終與輕桿垂直，當輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ=30°時，小球的速度最大；若輕桿轉(zhuǎn)動過程中，力F的方向始終保持水平方向，其他條件不變，則輕桿能轉(zhuǎn)過的最大角度θm=53°．參考答案：【考點】：動能定理的應(yīng)用；向心力．【專題】：動能定理的應(yīng)用專題．【分析】：（1）由題意可知：F始終對桿做正功，重力始終做負功，隨著角度的增加重力做的負功運來越多，當重力力矩等于F力矩時速度達到最大值，此后重力做的負功比F做的正功多，速度減??；（2）桿轉(zhuǎn)到最大角度時，速度為零，根據(jù)動能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于輕桿的中點，當輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ時，重力力矩等于F力矩，此時速度最大，則有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）桿轉(zhuǎn)到最大角度時，速度為零，根據(jù)動能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案為：30°；53°【點評】：本題主要考查了力矩和動能定理得直接應(yīng)用，受力分析是解題的關(guān)鍵，難度適中．12.同打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間?，F(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1.00m，則滑塊運動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：13.如圖所示，豎直墻上掛著一面時鐘，地面上的靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運動，觀察到鐘的面積為S′則S和S′的大小關(guān)系是

▲

.（填寫選項前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．無法判斷參考答案：A三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在用電火花計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，如圖甲所示是一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出．(電源頻率為50Hz)(1)根據(jù)運動學(xué)有關(guān)公式可求得vB＝1.38m/s，vC＝________m/s，vD＝3.90m/s.(2)利用紙帶上的數(shù)據(jù)求出小車運動的加速度a＝________m/s2.(3)若利用求得的數(shù)值作出小車的v－t圖線(以打A點時開始計時)，將圖線延長與縱軸相交，交點的縱坐標是0.12m/s，此速度的物理意義是______________。參考答案：（(1)2.64(2)12.6(3)從A點開始計時時，小車的速度為0.12m/s（1）利用勻變速直線運動的推論得：（2）根據(jù)描點法作圖，圖象如圖所示，

（3）加速度（4）此速度的物理意義是打點計時器打下計時點A時紙帶對應(yīng)的速度．15.圖甲為“探索加速度與物體受力的關(guān)系”的實驗裝置圖。圖中小車A的質(zhì)量為m1，連接在小車后的紙帶穿過電火花打點計時器B，它們均置于水平放置的另一端帶有定滑輪且足夠長的木板上，P的質(zhì)量為m2，C為力傳感器，試驗時改變P的質(zhì)量，讀出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F，不計繩與滑輪間的摩擦。（1）電火花打點計時器的工作電壓為_____________（選填“交”或“直”）流___________V。（2）下列說法正確的是_______________。A.一端帶有定滑輪的長木板必須保持水平B.實驗中通過打點計時器打出來的點來求小車運動時的加速度C.實驗中m2應(yīng)遠小于m1D.傳感器的示數(shù)始終為（3）圖乙為某次實驗得到的紙帶，紙帶上標出了所選的四個計數(shù)點之間的距離，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。由此可求得小車的加速度的大小是_______________m/s2.（交流點的頻率為50Hz，結(jié)果保留二位有效數(shù)字）（4）試驗時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖象是圖丙中的_________________。參考答案：【知識點】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4【答案解析】（1）交

220（2）B（3）0.49或0.50（4）C解析：（1）電火花打點計時器工作電壓為交流220V（2）A、該實驗首先必須要平衡摩擦力，故A錯誤；B、通過打點計時器打出來的點來求小車運動時的加速度，故B正確；C、由于該實驗的連接方式，重物和小車不具有共同的加速度，小車是在繩的拉力下加速運動，此拉力可由測力計示數(shù)獲得，不需要用重物的重力來代替，故不要求重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，故C錯誤；D、由于重物向下加速度運動，由牛頓第二定律：m2g-2F=m2a，解得：F=，故D錯誤；故選：B．（3）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2，有：△x=0.0339-0.0289=a×（0.1）2解得：a=0.50m/s2（4）若沒有平衡摩擦力，則當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，所以可能是圖中的圖線C．故選：C．【思路點撥】（1）正確解答本題需要掌握：了解打點計時器的原理和具體使用，尤其是在具體實驗中的操作細節(jié)要明確．（2）該實驗必須要平衡摩擦；由于該實驗的連接方式，小車是在繩的拉力下加速運動，故不要求重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量；由牛頓第二定律可求解測力計的讀數(shù)．（3）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2求解加速度．（4）如果沒有平衡摩擦力的話，就會出現(xiàn)當有拉力時，物體不動的情況．對于基本實驗儀器，要會正確使用，了解其工作原理，為將來具體實驗打好基礎(chǔ)，對于實驗裝置和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做．第2問選項C為易錯選項，這個是課本參考實驗的改進版，用這種方法可以準確得到小車受到的合外力，而不需要用重物的重力來近似代替，是一個比課本參考方案更好的辦法，題目價值很高．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在平行金屬板間的水平勻強電場中，有一長為L的輕質(zhì)絕緣棒OA，其一端可繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端A處有一帶電量為－q且不計重力的小球，質(zhì)量為m的絕緣小球固定在OA棒中點處，當變阻器滑片在P點處時，棒靜止在與豎直方向成30°角的位置，如圖所示。已知此時BP段的電阻為R，平行金屬板間的水平距離為d。（1）求此時金屬板間電場的場強大小E；（2）若金屬板旋轉(zhuǎn)△α＝30°（圖中虛線表示），并移動滑片位置，欲使棒與豎直方向的夾角不變，BP段的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為多大？（3）若金屬板不轉(zhuǎn)動，將BP段的電阻突然調(diào)節(jié)為R，帶電小球初始位置視為零勢能點，求帶電小球電勢能的最小值。

參考答案：解：（1）輕桿力矩平衡：EqLcos30°＝mgLsin30°

（2

場強大小E＝

（1分）（2）金屬板間電勢差U＝Ed＝

（1分）金屬板旋轉(zhuǎn)30°后平衡，E′qLcos60°＝mgLsin30°

E′＝

（1分）

板旋轉(zhuǎn)后，板距d′＝dcos30°，U′＝E′d′＝

（2分）金屬板間電勢差與變阻器BP電阻成正比，＝

（1分）得R′＝R

（1分）（3）電阻調(diào)節(jié)為R后，E′′＝，F(xiàn)′′＝mg

（1分）

帶電小球到達最右端時電勢能最小，此時速度為零設(shè)小球速度為零時，桿與豎直角度為θ

根據(jù)動能定理，mgL（sinθ－sin30°）－mgL（cos30°－cosθ）＝0

（2分）

由題意可得，θ＝60°

（1分）

電場力做功的最大值Wm＝mgL（sin60°－sin30°）＝mgL

即電勢能的最小值εm＝－mgL

17.（20分）（1）為了清理堵塞河道的冰凌，空軍實施了投彈爆破，飛機在河道上空高H處以速度v0水平勻速飛行，投擲下炸彈并擊中目標。求炸彈剛脫離飛機到擊中目標所飛行的水平距離及擊中目標時的速度大小。（不計空氣阻力）（2）如圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點的高度為筒高的一半。內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊。求①當筒不轉(zhuǎn)動時，物塊靜止在筒壁A點受到的摩擦力和支持力的大小；②當物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其受到的摩擦力為零時，筒轉(zhuǎn)動的角速度。參考答案：解析：⑴炸彈作平拋運動，設(shè)炸彈脫離飛機到擊中目標所飛行的水平距離為x,

聯(lián)立以上各式解得設(shè)擊中目標時的豎直速度大小為vy，擊中