2021年河南省平頂山市葉縣回民中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2021年河南省平頂山市葉縣回民中學(xué)高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，絕緣細(xì)桿傾斜放置，小球M套在桿上可沿桿滑動，用彈簧與固定小球N相連，桿和彈簧處于同一豎直平面內(nèi)，現(xiàn)使M從A位置由靜止釋放，M運(yùn)動到B點(diǎn)時彈簧與桿垂直且為原長，運(yùn)動到C點(diǎn)時速度減為零，M在A、C兩點(diǎn)時彈簧長度相同．下列說法正確的是（）A．M從A到C的過程，兩小球重力勢能一直減小B．M在A、C兩點(diǎn)的加速度大小一定相等C．M從A到B的過程，重力勢能減少量大于其克服摩擦力做的功D．M從A到B的過程，兩小球重力勢能減少量與彈簧彈性勢能的減少量之和等于M在B點(diǎn)處的動能參考答案：A【考點(diǎn)】功能關(guān)系；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．【分析】根據(jù)高度的變化分析重力勢能的變化．根據(jù)牛頓第二定律列式分析M在A、C兩點(diǎn)的加速度關(guān)系．結(jié)合功能關(guān)系和能量守恒分析即可．【解答】解：A、M從A到C的過程，N的重力勢能不變，M的重力勢能一直減小，所以兩小球重力勢能一直減?。蔄正確．B、設(shè)M運(yùn)動到A、C兩點(diǎn)時彈簧的彈力大小為F，摩擦力大小為f．桿與水平方向的夾角設(shè)為α根據(jù)牛頓第二定律得：M在A點(diǎn)有：mgsinα+Fcosα﹣f=maA．M在C點(diǎn)有：Fcosα+f﹣mgsinα=maC．對比可知，由于f與mgsinα的大小關(guān)系不能判斷，所以aA與aC的大小關(guān)系不能確定，故B錯誤．C、M從A到B的過程，根據(jù)功能原理知，M克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少，重力勢能減少量與其克服摩擦力做的功的關(guān)系相等，故C錯誤．D、M從A到B的過程，兩小球重力勢能減少量與彈簧彈性勢能的減少量之和等于M在B點(diǎn)處的動能和M克服摩擦力做的功之和，故D錯誤．故選：A2.多選）如圖所示，間距為L的兩根平行金屬導(dǎo)軌彎成“L”形，豎直導(dǎo)軌面與水平導(dǎo)軌面均足夠長，整個裝置處于豎直向上大小為B的勻強(qiáng)磁場中．質(zhì)量均為m、阻值均為R的導(dǎo)體棒ab、cd均垂直于導(dǎo)軌放置，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ，當(dāng)導(dǎo)體棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動時，釋放導(dǎo)體棒ab，它在豎直導(dǎo)軌上勻加速下滑．某時刻將導(dǎo)體棒cd所受水平恒力撤去，經(jīng)過一段時間，導(dǎo)體棒cd靜止，此過程流經(jīng)導(dǎo)體棒cd的電荷量為q（導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間接觸良好且接觸點(diǎn)及金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，已知重力加速度為g），則（）A．導(dǎo)體棒cd受水平恒力作用時流經(jīng)它的電流I=B．導(dǎo)體棒ab勻加速下滑時的加速度大小a=g﹣C．導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它的位移為s=D．導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它產(chǎn)生的焦耳熱為Q=m﹣參考答案：：解：A、cd切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為E=BLv0，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：I==．故A錯誤．B、對于ab棒：根據(jù)牛頓第二定律得：mg﹣f=ma，又f=μN(yùn)，N=BIL，聯(lián)立解得，a=g﹣．故B正確．C、對于cd棒，根據(jù)感應(yīng)電量公式q=得：q=，則得，s=，故C正確．D、設(shè)導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由于ab的電阻與cd相同，兩者串聯(lián)，則ab產(chǎn)生的焦耳熱也為Q．根據(jù)能量守恒得：2Q+μmgs=，又s=，解得：Q=m﹣，故D正確．故選：BCD3.圖l中的變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)之比

為10:1.變壓器的原線圈接如圖2所示的正弦交流電，電壓表為理想電表接在副線圈兩端。則

A．原線圈上電壓的有效值為100VB．原線圈上電壓的有效值約為VC．電壓表的讀數(shù)為5.0VD．電壓表的讀數(shù)約為7.07V參考答案：D4.（單選）如圖所示，菱形ABCD的對角線相交于O點(diǎn)，兩個等量異種點(diǎn)電荷分別固定在AC連線上的M點(diǎn)與N點(diǎn)，且OM=ON，則（

）A.A、C兩處電勢、場強(qiáng)均相同

B．B、D兩處電勢、場強(qiáng)均相同

C．A、C兩處電勢、場強(qiáng)均不相同

D．B、D兩處電勢、場強(qiáng)均不相同參考答案：B根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場的分布特點(diǎn)和疊加原理可知,選項(xiàng)A錯誤，B正確；因?yàn)閍、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱，a、b兩點(diǎn)的電勢差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢差，選項(xiàng)C正確；根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場的分布特點(diǎn)，a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢，所以試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能，選項(xiàng)D錯誤。5.（單選）物理學(xué)中規(guī)律的發(fā)現(xiàn)是從現(xiàn)象到認(rèn)識本質(zhì)的過程，下列說法中不正確的是（

）A．通電導(dǎo)線受到的安培力，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體內(nèi)運(yùn)動電荷受到洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)B．穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化時電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是因?yàn)樽兓艌鲈谥車a(chǎn)生了電場使電荷定向移動C．磁鐵周圍存在磁場，是因?yàn)榇盆F內(nèi)有取向基本一致的分子電流D．電磁感應(yīng)中的動生電動勢的產(chǎn)生原因與洛倫茲力有關(guān)，洛倫茲力做功不為零參考答案：D試題分析：通電導(dǎo)線受到的安培力，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體內(nèi)運(yùn)動電荷受到洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)，A正確；根據(jù)麥克斯韋電磁理論可得穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化時電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是因?yàn)樽兓艌鲈谥車a(chǎn)生了電場使電荷定向移動，B正確；根據(jù)安培分子電流假說可得磁鐵周圍存在磁場，是因?yàn)榇盆F內(nèi)有取向基本一致的分子電流，C正確；洛倫茲力跟速度方向垂直，做功為零，D錯誤考點(diǎn)：考查了安培力，感應(yīng)電流，安培分子電流假說，二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.金屬桿在豎直面內(nèi)構(gòu)成足夠長平行軌道，桿間接一阻值為R的電阻，一個質(zhì)量為m的、阻值為r的長度剛好是軌道寬L的金屬棒與軌道間的摩擦力恒為f，金屬棒始終緊靠軌道運(yùn)動。此空間存在如圖所示的水平勻強(qiáng)磁場（×場），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)金屬棒由靜止下滑h時已經(jīng)勻速，則此過程中整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為__________。參考答案：答案：7.如圖所示，用天平測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是（）A． B． C． D．參考答案：A【考點(diǎn)】安培力．【分析】線框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁場強(qiáng)度B和電流大小I相等，即根據(jù)線框在磁場中的有效長度大小關(guān)系即可判斷其受力大小關(guān)系．【解答】解：天平原本處于平衡狀態(tài)，所以線框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于線框平面與磁場強(qiáng)度垂直，且線框不全在磁場區(qū)域內(nèi)，所以線框與磁場區(qū)域的交點(diǎn)的長度等于線框在磁場中的有效長度，由圖可知，A圖的有效長度最長，磁場強(qiáng)度B和電流大小I相等，所以A所受的安培力最大，則A圖最容易使天平失去平衡．故選：A．8.為了測量玩具遙控汽車的額定功率，某同學(xué)用天平測出其質(zhì)量為0.6kg，小車的最大速度由打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶來測量，如圖所示，主要實(shí)驗(yàn)步驟有：A．給小車尾部系一條長紙帶，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時器；B．接通打點(diǎn)計(jì)時器（電源頻率為50Hz），使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度，繼續(xù)運(yùn)行一段時間后關(guān)閉小車發(fā)動機(jī)，使其由地面向前滑行直至停下；C．處理紙帶上打下的點(diǎn)跡。（1）由紙帶知遙控汽車的最大速度為

；汽車滑行時的加速度為

。（2）汽車滑行的阻力為

；動摩擦因數(shù)為

，額定功率為

。（g取10m/s2，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）第22題圖

參考答案：（1）1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.049.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路測量電壓表的內(nèi)阻和電阻絲的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：兩節(jié)干電池、電阻箱R0、粗細(xì)均勻的電阻絲、與電阻絲接觸良好的滑動觸頭P、開關(guān)、靈敏電流計(jì)（靈敏電流計(jì)的零刻度在表盤正中央）、待測電壓表、導(dǎo)線。他進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)操作：（1）按原理圖1將如圖2所示的實(shí)物圖連接成完整電路，請你幫他完成實(shí)物連線_______；（2）先將電阻箱的阻值調(diào)至最大，將滑動觸頭P移至電阻絲的正中間位置；（3）閉合開關(guān)K，將電阻箱的阻值逐漸減小，當(dāng)電阻箱的阻值為R0時，靈敏電流計(jì)示數(shù)為0，可知電壓表內(nèi)阻RV＝_________；（4）將電阻箱的阻值調(diào)至0，將cd導(dǎo)線斷開，然后將滑動觸頭P移至最左端。此時電壓表的示數(shù)為U，靈敏電流計(jì)的示數(shù)為I，則電阻絲的電阻為_____________，測得的電阻值______________（填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”）。參考答案：

(1).電路連線如圖:

(2).R0

(3).

(4).偏大【詳解】（1）電路連線如圖：（3）靈敏電流計(jì)的示數(shù)為0時，說明電壓表和電阻箱分壓之比與電阻絲右邊和左邊電阻分壓相等，故；（4）將電阻箱的阻值調(diào)至0，將cd導(dǎo)線斷開，將滑動觸頭P移至最左端后，電阻絲的全部電阻與靈敏電流計(jì)串聯(lián)，電壓表測量的是靈敏電流計(jì)和電阻絲的總電壓，電阻絲電阻的測量值，因?yàn)椴捎昧藘?nèi)接法，，故電阻的測量值偏大。10.如右圖所示，AB為豎直固定金屬棒，金屬桿BC重為G。長為L，并可繞過B點(diǎn)垂直紙面的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，AC為輕質(zhì)金屬線，DABC＝37°，DACB＝90°，在圖示范圍內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與時間成正比：B＝kt，整個回路總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流I＝

，當(dāng)t=

時金屬線AC中拉力恰為零。（已知，）參考答案：；

11.小球作直線運(yùn)動時的頻閃照片如圖所示．已知頻閃周期T=0．1s，小球相鄰位置間距(由照片中的刻度尺量得)分別為OA=6．51cm，AB=5．59cm，BC=4．70cm，CD=3．80cm，DE=2．89cm，EF=2．00cm．小球在位置A時的速度大小νA=

m/s，小球運(yùn)動的加速度大小a=

m/s2．（結(jié)果保留一位小數(shù)。）參考答案：0.6m/s,

0.9m/s212.在“用單擺測定重力加速度”的某次實(shí)驗(yàn)中，擺長為L的單擺完成n次全振動的時間為t，則單擺的周期為▲，重力加速度大小為▲參考答案：

t/n，13.如圖，用細(xì)繩一端系著質(zhì)量為M=0.6kg的物體A，物體A靜止在水平轉(zhuǎn)盤上。細(xì)繩的另一端通過圓盤中心的光滑小孔O吊著系著質(zhì)量為m=0.3kg的小球B。物體A到O點(diǎn)的距離為0.2m.物體A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為2N，為使物體A與圓盤之間保持相對靜止，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度范圍為

。（g=10m/s2）參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列________的點(diǎn)。②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點(diǎn)計(jì)時器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計(jì)數(shù)點(diǎn)。測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（?。┍緦?shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設(shè)紙帶上三個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。參考答案：（1）①等間距⑥線性（2）（?。┻h(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量。（ⅱ），24.2，47.3，1.16（ⅲ）15.在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧秤．（1）為完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：彈力F（N）0.501.001.502.002.503.003.50伸長量x（10－2m）0.741.802.803.724.605.586.42

用作圖法________求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；（2）某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤的指針位置如圖所示，其讀數(shù)為________N；同時利用（1）中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N，畫出這兩個共點(diǎn)力的合力F合________；（3）由圖得到F合＝________N．參考答案：

(1).（1）如圖所示

(2).53（說明：±2內(nèi)都可）

(3).（2）2.10（說明：有效數(shù)字位數(shù)正確，±0.02內(nèi)都可）

(4).如圖；

(5).（3）3.3（說明：±0.2內(nèi)都可）試題分析：（1）根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象如圖所示：根據(jù)圖象得：k==55N/m（2）彈簧秤的讀數(shù)為：F=2+0.10N=2.10N根據(jù)力的圖示法，作出兩個分力，2.10N和2.50N，以這兩個邊為臨邊，作出平行四邊形，對角線即可合力，（3）根據(jù)圖象及比例尺得出合力的大小F合=3.3N四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量均為，初始時彈簧處于原長，A、B兩物塊都以的速度在光滑的水平地面上向右運(yùn)動，質(zhì)量為的物塊C靜止在前方，如圖所示.B與C碰撞后二者會粘在一起運(yùn)動．求①B與C碰撞后瞬間B與C的速度；②當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時，物塊A的速度為多大。參考答案：解析①對BC碰撞過程:即②當(dāng)ABC三者達(dá)到共同速度時,彈簧壓縮到最短,對ABC組成的系統(tǒng),由動量守恒即17.如圖所示，一水平光滑、距地面高為h、邊長為a的正方形MNPQ桌面上，用長為L的不可伸長的輕繩連接質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩小球，兩小球在繩子拉力的作用下，繞繩子上的某點(diǎn)O以不同的線速度做勻速圓周運(yùn)動，圓心O與桌面中心重合，已知mA=0.5kg，L=1.2m，LAO=0.8m，a=2.1m，h=1.25m，A球