福建省南平市建甌縣中學(xué)2020-2021學(xué)年高三物理期末試卷含解析

/福建省南平市建甌縣中學(xué)2020-2021學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中正確的是（

）A、摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B、靜摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反C、摩擦力不一定總是阻礙物體運(yùn)動(dòng)，也可以是動(dòng)力D、正壓力越大，靜摩擦力就越大參考答案：BC2.（單選）如圖所示，兩根平行放置、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的直導(dǎo)線a和b，放置在與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)a導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為I，b導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為2I，且電流方向相反時(shí)，a導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力大小為F1，b導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力大小為F2，則a通電導(dǎo)線的電流在b導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（

）參考答案：C3.（多選）某興趣小組用實(shí)驗(yàn)室的手搖發(fā)電機(jī)和理想變壓器給一個(gè)燈泡供電，電路如圖所示。當(dāng)線圈以較大的轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)是U1，額定電壓為U2的燈泡正常發(fā)光，燈泡正常發(fā)光時(shí)電功率為P，手搖發(fā)電機(jī)的線圈電阻是r，則有

A．電流表的示數(shù)是

B．變壓器的原副線圈的匝數(shù)比是U2：U1

C．從如圖所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u=

D．手搖發(fā)電機(jī)的線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值是參考答案：AC4.如圖，固定斜面，CD段光滑，DE段粗糙，A、B兩物體疊放在一起從C點(diǎn)由靜止下滑，下滑過(guò)程中A、B保持相對(duì)靜止，則（）A．在CD段時(shí)，A受三個(gè)力作用B．在DE段時(shí)，A可能受二個(gè)力作用C．在DE段時(shí)，A受摩擦力方向一定沿斜面向上D．整個(gè)下滑過(guò)程中，A、B均處于失重狀態(tài)參考答案：C【考點(diǎn)】牛頓第二定律；彈性形變和范性形變；物體的彈性和彈力．【分析】根據(jù)牛頓第二定律求出整體的加速度，隔離對(duì)A分析，判斷B對(duì)A是否有摩擦力．【解答】解：A、在CD段，整體的加速度a=，隔離對(duì)A分析，有：mAgsinθ+fA=mAa，解得fA=0，可知A受重力和支持力兩個(gè)力作用．故A錯(cuò)誤．B、設(shè)DE段物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，在DE段，整體的加速度a==gsinθ﹣μgcosθ，隔離對(duì)A分析，有：mAgsinθ+fA=mAa，解得fA=﹣μmAgcosθ，方向沿斜面向上．若勻速運(yùn)動(dòng)，A受到靜摩擦力也是沿斜面向上，所以A一定受三個(gè)力．故B錯(cuò)誤，C正確．D、整體下滑的過(guò)程中，CD段加速度沿斜面向下，A、B均處于失重狀態(tài)．在DE段，可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不處于失重狀態(tài)．故D錯(cuò)誤．故選：C．5.如圖所示，木塊m放在薄板AB上（B端光滑鉸鏈連接），開(kāi)始θ＝0，現(xiàn)在A端用一個(gè)豎直向上的力F使板繞B端逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，在m相對(duì)AB保持靜止的過(guò)程中A．各力相對(duì)B端的力矩都保持不變B．相對(duì)B端順時(shí)針的力矩之和保持不變C．F的力矩先減小再增大D．F大小保持不變

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.水平面中的平行導(dǎo)軌相距L，它們的右端與電容為C的電容器的兩塊極板分別相連如圖，直導(dǎo)線ab放在導(dǎo)軌上并與其垂直相交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌面。若發(fā)現(xiàn)電容器上極板上帶負(fù)電荷，則ab向______沿導(dǎo)軌滑動(dòng)(填向“左”或向“右”)；如電容器的帶電荷量為Q，則ab滑動(dòng)的速度v=_________參考答案：左

Q／BLC由題意可知，電容器極板上帶負(fù)電荷，因此因棒的切割，從而產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則可知，只有當(dāng)棒向左滑動(dòng)時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流；根據(jù)電容器的電容公式，而棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：E=BLv，此時(shí)U=E，所以ab滑動(dòng)的速度為：，7.如圖所示，在《探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件》的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)磁鐵靜止在線圈上方時(shí)，可觀察到電流表指針不偏轉(zhuǎn)（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)“）；當(dāng)磁鐵迅速插入線圈時(shí)，可觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)“）；此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．參考答案：考點(diǎn)：研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析答題；感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．解答：解：當(dāng)磁鐵靜止在線圈上方時(shí)，穿過(guò)閉合回路的磁通量不變，電流表指針不偏轉(zhuǎn)；當(dāng)磁鐵迅速插入線圈時(shí)，穿過(guò)閉合回路的磁通量變化，電流表指針偏轉(zhuǎn)；此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．故答案為：不偏轉(zhuǎn)；偏轉(zhuǎn)；變化．點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，分析圖示實(shí)驗(yàn)、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可得出正確解題．8.傾角為＝30°的斜面體放在水平地面上，一個(gè)重為G的球在水平力F的作用下，靜止在光滑斜面上，則水平力F的大小為

；若將力F從水平方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)某一角度后，仍保持F的大小，且小球和斜面也仍舊保持靜止，則此時(shí)水平地面對(duì)斜面體的摩擦力f＝[番茄花園23]

。參考答案：9.在電梯中，把一重物置于臺(tái)秤上，臺(tái)秤與力傳感器相連，當(dāng)電梯從靜止開(kāi)始先加速上升，然后又勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，最后停止運(yùn)動(dòng)；傳感器的屏幕上顯示出其受的壓力與時(shí)間的關(guān)系（N-t）圖像，如圖所示，則電梯在啟動(dòng)階段經(jīng)歷了_______s加速上升過(guò)程；電梯的最大加速度是______m/s2。（g=10m/s）

參考答案：

答案：4，

6.7

10.用實(shí)驗(yàn)探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系，為使單擺周期的測(cè)量值更精確，測(cè)量n次全振動(dòng)的時(shí)間t，n應(yīng)適當(dāng)

(選填"大"或"小")些；改變擺線長(zhǎng)，測(cè)量多組擺長(zhǎng)l和相應(yīng)的振動(dòng)周期T的數(shù)據(jù)，用圖象處理數(shù)據(jù).要得到線性圖象，應(yīng)選用

(選填"T-l"、"T-l2"或"T2-l")圖象.參考答案：11.探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一．有同學(xué)通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與哪些因素有關(guān)。他以圓型砂輪為研究對(duì)象，研究其轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與其質(zhì)量、半徑、角速度等的具體關(guān)系。如圖所示，砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)，測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設(shè)尺和砂輪間的摩擦力恒為（轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程動(dòng)能定理也成立。不計(jì)轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量及其與支架間的摩擦）。分別取不同質(zhì)量、不同半徑的砂輪，使其以不同角速度旋轉(zhuǎn)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后得到的數(shù)據(jù)如下表所示：半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能/J4128

41432

42216

44232

81216

161232

(1)根據(jù)題給數(shù)據(jù)計(jì)算砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek，并填在上面的表格里。(2)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系式為_(kāi)____________。參考答案：（1）填空半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能/J41286.44143225.64221612.84423225.68121625.6161232102.4（2）

EK=kmω2r2

或者EK=mω2r2。12.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長(zhǎng)木板一端適當(dāng)墊高，使小車在

（填“掛”或“不掛”）鉤碼的情況下做

運(yùn)動(dòng)；（2）某次實(shí)驗(yàn)中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則小車的加速度為

m/s2.參考答案：（1）不掛（2分）；勻速（2分）

（2）0.6（4分）13.

三個(gè)用電器均為“110V，20W”，將兩個(gè)并聯(lián)后與第三個(gè)串聯(lián)，然后接于電源上，當(dāng)每個(gè)用電器均不超過(guò)額定功率時(shí)，這個(gè)電路最多消耗電功率為

W，此時(shí)電源輸出電壓為

V．參考答案：答案：30，165三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星．人類為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測(cè)器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開(kāi)障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問(wèn)：(1)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測(cè)器不與障礙物相碰．

15.如圖所示，將一個(gè)斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車對(duì)小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.學(xué)校探究性學(xué)習(xí)小組對(duì)一輛自制小遙控車的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車在水平的地面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的－t圖象，已知小車在0～2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2s～10s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，在10s末停止遙控讓小車自由滑行，小車質(zhì)量m=1kg，整個(gè)過(guò)程中小車受到的阻力大小不變。求：

(1)小車所受的阻力f是多大?

(2)在2s～10s內(nèi)小車牽引力的功率P是多大?

(3)小車在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的總位移s是多少?

參考答案：1）在10s末撤去牽引力后，小車只在阻力f作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，則f=ma(1分)

根據(jù)由圖象可得a=2m/s2

(2分)

∴f=2N

(1分)（2）小車的勻速運(yùn)動(dòng)階段即7s～10s內(nèi)，設(shè)牽引力為F，則F=f

由P=由圖象可知=6m/s

∴P=12W（4分）

（3）小車的加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以分解為0～2s和2s～7s兩段，設(shè)對(duì)應(yīng)的位移分別為S1和S2，設(shè)在0～2s內(nèi)的加速度大小為a1，則由圖象可得a1=2m/s2

S1=

S1=4m

在2s～7s內(nèi)由動(dòng)能定理可得

=4m/s解得S2=25m

S=S1+S2

S=29m

--17.如圖所示，斜面與水平面間的夾角θ＝37°，物體A和B的質(zhì)量分別為mA＝10kg、mB＝5kg。A、B間用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩相連。試求：（1）當(dāng)斜面光滑時(shí)，兩個(gè)物體的加速度及繩的張力各是多少？（2）當(dāng)A和B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2時(shí)，兩個(gè)物體的加速度及繩的張力各是多少？（3）當(dāng)A和B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA＝0.2、μB＝0.8時(shí)，則釋放后的開(kāi)始階段，兩個(gè)物體的加速度及繩的張力又各是多少？參考答案：解析：（1）如斜面光滑摩擦不計(jì)，用整體法：，用隔離法對(duì)B：，代入數(shù)據(jù)求出

（4分）（2）用整體法：用隔離法對(duì)B：，代入數(shù)據(jù)求出

（4分）（3）用隔離法對(duì)B：

因?yàn)樗晕矬wB不下滑，物體A下滑，繩松弛，。

（5分）（還可用如下方法做）：用隔離法對(duì)A：對(duì)B：

設(shè)，即假設(shè)繩子沒(méi)有張力，聯(lián)立求解得。因，故。說(shuō)明物體A運(yùn)動(dòng)比物體B的運(yùn)動(dòng)快，繩松弛，所以的假設(shè)成立。故有，因與實(shí)際不符，所以B靜止。18.如圖甲所示，有一磁感強(qiáng)度大小為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界OP與水平方向夾角為45°，緊靠磁場(chǎng)右上邊界放置長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為d的平行金屬板M、N，磁場(chǎng)邊界上的O點(diǎn)與N板在同一水平面上，O1、O2電場(chǎng)左右邊界中點(diǎn)．在兩板間存在如圖乙所示的交變電場(chǎng)（取豎直向下為正方向）．某時(shí)刻從O點(diǎn)豎直向上同時(shí)發(fā)射兩個(gè)相同的粒子a和b，質(zhì)量為m，電量為+q，初速度不同．粒子a在圖乙中的t=時(shí)刻，從O1點(diǎn)水平進(jìn)入板間電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，由電場(chǎng)中的O2點(diǎn)射出．粒子b恰好從M板左端進(jìn)入電場(chǎng)．（不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用，電場(chǎng)周期T未知）求：（1）粒子a、b從磁場(chǎng)邊界射出時(shí)的速度va、vb；（2）粒子a從O點(diǎn)進(jìn)