河北省張家口市察北中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

河北省張家口市察北中學2021-2022學年高三物理上學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，A、B是兩個游泳運動員，他們隔著水流端急的河流站在岸邊，A在下游的位置，且A的游泳技術比B好，現在兩個人同時下水游泳，要求兩個人盡快在河中相遇，試問應采取下列哪種方式比較好

A、A、B均向對方游(即沿圖中虛線方向)而不考慮水流作用

B、B沿圖中虛線向A游；A沿圖中虛線偏上方向游

C、A沿圖中虛線向B游；B沿圖中虛線偏上方向游

D、AB沿圖中虛線偏上方向游，A比B更偏上一些參考答案：2.（多選）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△l．現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（）A．輕彈簧的勁度系數為B．電阻R中電流最大時，金屬棒在A處下方的某個位置C．金屬棒在最低處時彈簧的拉力一定小于2mgD．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mg△l參考答案：解：A、靜止時金屬棒位于A處，此時彈簧的伸長量為△l，即mg=k△l，輕彈簧的勁度系數為，故A正確；B、若沒有磁場，金屬棒回到A處時速度最大，有磁場時，由于電磁感應產生感應電流，金屬棒將受到安培阻力作用，則在A處上方速度達到最大，此時感應電流最大．故B錯誤．C、若沒有磁場，金屬棒做簡諧運動，根據對稱性可知，金屬棒在最低處時加速度大小等于g，方向豎直向上，由牛頓第二定律得知，金屬棒在最低處時彈簧的拉力等于2mg．有磁場時，金屬棒還受到安培阻力作用，金屬棒向下到達的最低位置比沒有磁場時高，加速度應小于g，則彈簧的拉力一定小于2mg．故C正確．D、金屬棒最后靜止在A處，從釋放到金屬棒最后靜止的過程中，其重力勢能減小，轉化成內能和彈簧的彈性勢能，則電阻R上產生的熱量小于mg△l．故D錯誤．故選：AC3.下列四個選項的圖中實線為河岸，河水的流速u方向如圖中箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向對岸N的實際航線，已知船在靜水中速度小于水速，且船頭方向為船對水的速度方向。則其中可能正確是（

）參考答案：C4.下列說法中正確的是

A．氣體溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁的作用力增大，從而氣體的壓強一定增大B．氣體體積變小時，單位體積的分子數增多，單位時間打到器壁單位面積上的分子數增多，從而氣體的壓強一定增大C．分子A從遠處趨近固定不動的分子B，當A到達與B的距離為r0（分子力為零）處時、A分子的動能一定最大D．做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，這兩種方式從效果來看是等效的，從能量轉化或轉移的觀點來看是沒有區(qū)別的參考答案：C5.一小水電站，輸出的電功率為P0=20kW，輸出電壓U0=400V，經理想升壓變壓器T1變?yōu)?000V電壓遠距離輸送，輸電線總電阻為r=10Ω，最后經理想降壓變壓器T2降為220V向用戶供電。下列說法正確的是（

AD

）A．變壓器T1的匝數比n1∶n2=1∶5B．輸電線上的電流為50AC．輸電線上損失的電功率為25kW

D．變壓器T2的匝數比n3∶n4=95∶11參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數。實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點①上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個點（圖中未標出），計數點間的距離如圖所示。根據圖中數據計算的加速度a=

(保留兩位有效數字)。②為測量動摩擦因數，下列物理量中還應測量的有

。（填入所選物理量前的字母）A.木板的長度L

B.木板的質量C.滑塊的質量

D.托盤和砝碼的總質量E.滑塊運動的時間t③滑塊與木板間的動摩擦因數＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）.與真實值相比，測量的動摩擦因數

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）0.5

（2）CD

（3）；偏大7.（3分）鐵路提速，要解決許多技術問題。通常，列車阻力與速度平方成正比，即f＝kv2。列車要跑得快，必須用大功率的機車來牽引。試計算列車分別以120千米/小時和40千米/小時的速度勻速行駛時，機車功率大小的比值（提示：物理學中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

參考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p28.一定質量的理想氣體由狀態(tài)A依次變化到狀態(tài)B、C、D、A、E、C，整個變化過程如圖所示。已知在狀態(tài)A時氣體溫度為320K，則狀態(tài)B時溫度為

K，整個過程中最高溫度為

K。參考答案：

答案：80

5009.如圖，重為G的物體，用繩子掛在支架的滑輪B上，繩子的另一端接在絞車D上．轉動絞車，物體便能升起．設滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計，桿AB和BC的質量不計，A、B、C三處均用鉸鏈連接．當物體處于平衡狀態(tài)時，桿AB所受力的大小為2.73G，桿BC所受力的大小為3.73G．參考答案：考點：力矩的平衡條件；共點力平衡的條件及其應用．分析：畫出各個力，分別作出各個力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A為支點，AB受到BC的支持力和兩個繩子的拉力，它們的力臂如圖1，設AB桿的長度為L，則：豎直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入數據得：FBC=3.73G同理，以B為支點，BC受到AB的拉力和兩個繩子的拉力，它們的力臂如圖2，則：豎直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入數據得：FAB=2.73G故答案為：2.73G；3.73G點評：本題的解題突破口是抓住AB桿和BC桿是二力桿，分別畫出AB和BC的作用力方向，再根據力矩平衡條件求解．10.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。某顆中軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為__________；線速度大小為___________；周期為____________。參考答案：，，（提示：衛(wèi)星的軌道半徑為4R。利用GM=gR2。）11.一個質量為0.5kg的物體做初速度為零的勻加速直線運動，其位移S與速度的關系是S=0.5u2m，則該物體運動到3s末，其速度大小是________m/s；物體所受合外力的瞬時功率是__________W。參考答案：答案：3；1.512.某同學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個計數點，相鄰計數點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數據，可判斷物塊在相鄰計數點

和

之間某時刻開始減速。②計數點5對應的速度大小為

m/s，計數點6對應的速度大小為

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（g為重力加速度），則計算結果比動摩擦因數的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結果保留三位有效數字）。參考答案：13.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內，環(huán)上套著兩個小球A和B（中央有孔），A、B間由細繩連接著，它們處于如圖中所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角。已知B球的質量為m，則細繩對B球的拉力為___________，A球的質量為_____________。參考答案：2mg，2m三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.⑴一同學得到一根圓柱形金屬導體棒，似銅質材料，該同學準備在實驗室對其鑒定．首先用游標卡尺測出了導體棒的長度為L，測其直徑D的示數如下圖所示，則D＝_________mm．

如果該同學通過測金屬棒的電阻率來做鑒定．則還需測量的物理量有

．這時電阻率的計算公式是ρ＝

．（用所測物理量的符號表示）⑵實驗室有兩個電壓表V1、V2，量程分別為3V和15V，其中已知電壓表V2的內阻為R2．現提供電源E、滑動變阻器R、開關S、導線等，請在虛線框內畫出測電壓表V1的內阻R1的電路圖，并由此得R1＝____________.

（用測量量和已知量的符號表示）．若測得R1＝600Ω，則要將V1改裝成量程為50V的電壓表，應該給它串聯的分壓電阻R＝_________Ω．參考答案：（1）D＝___13.40______mm．

還需測

電阻R

或(它兩端的電壓U和它的電流I)．

ρ＝

或

．⑵R1＝____________.

（3）R＝___9400______Ω．15.為測量某金屬絲的電阻率，小明同學取來一段粗細均勻、長為L0的金屬絲進行實驗．（1）用蜾旋測微器測金屬絲的直徑d，讀數如圖甲所示．則d=

mm．（2）用一電阻檔有三個倍率（分別是×1、×10、×100）的多用電表粗測其電阻．選用×10檔測量某電阻時．操作步驟正確，發(fā)現表頭指針偏轉角度很大，為了較準確地進行測量，應換到

檔．重新正確操作后，表盤的示數如圖乙所示，其讀數為

Ω．（3）進一步準確測量金屬絲的電阻，實驗室提供的器材有：A．直流電源E（電動勢4V，內阻不計）；B．電流表A1（量程0～0.6A，內阻約1Ω）；C．電流表A2（量程0～150mA，內阻約2Ω）；D．電壓表V（量程0～3V，內阻約10kΩ）：E．滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）；F．滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）；G．待測電阻絲Rx，開關、導線若干．①實驗中，小明設計了如圖丙所示的電路，其中電流表應選用

，滑動變阻器應選用

．實驗時，開關S2應接

（選垓“1”成“2”）．②請用筆畫線代替導線在圖丁中完成實物電路連接（部分連線已畫出）．③若實驗中測得該金屬絲的電阻為R0，則計算這種電阻絲材料電阻率的表達式為ρ=

（用題中給定的物理量符號和已知常數表示）．參考答案：解：螺旋測微器的固定刻度為0.5mm，可動刻度為18.0×0.01mm=0.180mm，所以最終讀數為0.5mm+0.180mm=0.680mm．（2）用×10檔測量某電阻時，表頭指針偏轉角度很大，說明所選擋位太大，為了較準確地進行測量，應換到×1檔．由圖示表盤可知，則該電阻的阻值是：R=22×1=22Ω；（3）①通過電阻絲的最大電流，所以電流表選擇量程150mA的電流表C；滑動變阻器應采用分壓式接法，選擇小電阻，便于調節(jié)；臨界電阻，選擇電流表外接法，所以開關應接1②實物電路如圖所示：③根據電阻定律，聯立得故答案為：（1）0.680；（2）×1，22；（3）①C，E，1；②如圖所示；③【考點】測定金屬的電阻率．【分析】（1）螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀．（2）用歐姆表測電阻，應選擇適當的檔位，使指針指在中央刻度線附近，歐姆表換擋后要重新進行歐姆調零；歐姆表指針示數與檔位的乘積是歐姆表示數．（3）①計算出電阻絲的最大電流，從而確定電流表量程；滑動變阻器采用分壓式接法，這樣便于調節(jié)，誤差??；滑動變阻器采用分壓式接法，伏安法測電阻用安培表外接法；②根據電路圖連接實物電路圖．③根據電阻定律求電阻率四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（18分）如圖甲所示，平行金屬導軌豎直放置，導軌間距為L＝1m，上端接有電阻R1＝3Ω，下端接有電阻R2＝6Ω，虛線OO′下方是垂直于導軌平面的勻強磁場．現將質量m＝0.1kg、電阻不計的金屬桿ab，從OO′上方某處垂直導軌由靜止釋放，桿下落0.2m過程中始終與導軌保持良好接觸，加速度a與下落距離h的關系圖象如圖乙所示.求：(1)磁感應強度B；(2)桿下落0.2m過程中通過電阻R2的電荷量q.

參考答案：（18分）參考解答：(1)由圖象知，桿自由下落距離是0.05m，當地重力加速度g＝10m/s2，則桿進入磁場時的速度v＝＝1m/s

（2分）由圖象知，桿進入磁場時加速度a＝－g＝－10m/s2

（1分）由牛頓第二定律得mg－F安＝ma

（2分）回路中的電動勢E＝BLv

（1分）桿中的電流I＝

（1分）R并＝

（2分）F安＝BIL＝

（1分）得B＝＝2T.

（1分）(2)桿在磁場中運動產生的平均感應電動勢＝

（2分）桿中的平均電流＝

（2分）通過桿的電荷量Q＝·Δt

（2分）通過R2的電荷量q＝Q＝0.05C.

（1分）

17.（18分）如圖所示，置于光滑水平面上的絕