上海金匯中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

上海金匯中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示，A、B兩個(gè)小物體用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接跨在一尺寸不計(jì)的滑輪兩端，小物體B置于一表面呈凹形的光滑曲面上，曲面底端切線沿水平方向，曲面放在桌子邊緣并使A懸空，開(kāi)始時(shí)將B物體從曲面頂端由靜止釋放，B將能滑到曲面的底端．不計(jì)一切摩擦，輕繩足夠長(zhǎng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．物體B從曲面頂端到達(dá)曲面底端過(guò)程中，B的機(jī)械能守恒B．物體B到達(dá)曲面底端時(shí)的速率大于A的速度C．物體B在曲面頂端和底端時(shí)，重力對(duì)B的功率相等D．物體B機(jī)械能的減小量等于物體A的動(dòng)能和重力勢(shì)能的增加量參考答案：BCD2.下列說(shuō)法中正確的是A．在國(guó)際單位制中，力學(xué)的單位被選為基本單位的是米、千克、秒B．物體的加速度一定和物體所受合外力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失，且方向永遠(yuǎn)一致

C．在月球上舉重比在地球上容易，所以同一個(gè)物體在月球上比在地球上慣性小D．升降機(jī)地板上放一個(gè)彈簧盤(pán)秤，盤(pán)上放一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)秤的讀數(shù)為0.8mg時(shí)，升降機(jī)一定是加速下降參考答案：AB3.（多選）一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬度為b，厚度為d，將導(dǎo)體置于一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于側(cè)面，如圖所示．當(dāng)在導(dǎo)體中通以圖示方向的電流I時(shí)，在導(dǎo)體的上下表面間用電壓表測(cè)得的電壓為UH，已知自由電子的電量為e，則下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)體內(nèi)自由電子只受洛倫茲力作用B．用電壓表測(cè)UH時(shí)，電壓表的“+”接線柱接下表面C．金屬導(dǎo)體的厚度d越大，UH越小D．該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為參考答案：考點(diǎn)：霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用．分析：定向移動(dòng)的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢(shì)差，電子到達(dá)的表面帶負(fù)電，導(dǎo)致兩表面形成電場(chǎng)．最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，及單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)．解答：解：A、定向移動(dòng)的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢(shì)差，最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，故A錯(cuò)誤；B、由圖，磁場(chǎng)方向向里，電流方向向右，則電子向左移動(dòng)，根據(jù)左手定則，電子向上表面偏轉(zhuǎn)，則上表面得到電子帶負(fù)電，那么下表面帶上正電，所以電壓表的“+”接線柱接下表面，故B正確；C、根據(jù)電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，則有：，解得：，則金屬導(dǎo)體的厚度d越大，UH越大，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)，再由I=neSv=nebdv，得導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為：n=，故D正確．故選：BD．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握洛倫茲力的偏轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致兩表面出現(xiàn)電勢(shì)差，形成電場(chǎng)，產(chǎn)生電場(chǎng)力，以及知道最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡的應(yīng)用．4.如圖甲所示，一輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為N，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，N－圖像如乙圖所示。下列說(shuō)法正確的是（

）A．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/p>

B．小球的質(zhì)量為C．時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向上

D．若，則桿對(duì)小球彈力大小為參考答案：B5.如圖所示，理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比為10：1，變壓器輸入端的交變電壓如圖甲所示，若乙圖中電流表的示數(shù)為2A，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)為VB．電壓表的示數(shù)為20VC．電阻R的阻值為14.1ΩD．變壓器的輸入功率為40W參考答案：解：由理想變壓器輸入信號(hào)如圖甲所示，可知原線圈的輸入端的電壓有效值為200V，頻率為50Hz．原、副線圈匝數(shù)比為10：1，則副線圈的電壓有效值為20V，則電壓表讀數(shù)為20V．由于電路中電流表讀數(shù)為2A，所以電阻R=10Ω，副線圈得到的功率為P=UI=20×2W=40W．故選：BD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)面積為S的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的交流電電壓隨時(shí)間變化的波形如圖所示，則該交流電的電壓有效值為_(kāi)_______V，圖中t=1.0×10-2s時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量為_(kāi)_______。參考答案：答案：V；BS7.如圖所示豎直放置的上粗下細(xì)的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同．使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為△VA___________△VB，壓強(qiáng)變化量為△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：等于，大于8.汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗，如圖所示，在打開(kāi)車燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為4.8A，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為80A，若電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計(jì)，則車燈的電阻為_(kāi)_____________Ω，因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，車燈的電功率的減少量為_(kāi)_____________W。參考答案：2.45Ω，30.3W9.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）10.磁電式電流表（表頭）最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，由于線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱，所以在使用時(shí)還要擴(kuò)大量程．已知某一表頭G，內(nèi)阻Rg=30Ω，滿偏電流Ig=5mA，要將它改裝為量程為0～3A的電流表，所做的操作是并聯(lián)（填“串”或者“并”）一個(gè)0.05Ω的電阻．參考答案：考點(diǎn)：磁電式電表原理．分析：把電流表改裝成大量程電流表，應(yīng)給電流表并聯(lián)一個(gè)電阻，阻值R并=，I為量程．解答：解：改裝成電流表是要擴(kuò)大電流的量程，使用并聯(lián)電路的分流原理；要并聯(lián)的阻值為：R并===0.05Ω；故答案為：并，0.05．點(diǎn)評(píng)：改裝成電流表要并聯(lián)電阻分流，電阻值等于滿偏電壓除以所分最大電流，改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，電阻值等于量程除以滿偏電流減去原內(nèi)阻．11.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象．則波傳播的速度為_(kāi)_______m/s，t＝0.15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸________方向(選填“正”或“負(fù)”)．參考答案：40負(fù)12.（4分）一輛汽車從靜止開(kāi)始先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止。從汽車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起計(jì)時(shí)，下表給出了某些時(shí)刻汽車的瞬時(shí)速度，從表中的數(shù)據(jù)可以得出：汽車勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間是

s，汽車通過(guò)的總路程是

米。

時(shí)刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0參考答案：

答案：4，9613.如圖甲所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的正方形金屬線框位于絕緣光滑水平面上，線框右邊緊貼著豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界OO/．線框在水平向右的外力F作用下從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，外力F隨時(shí)間t呈線性變化，如圖乙所示，圖中的F0、t0均為已知量．在t＝t0時(shí)刻，線框左邊恰到達(dá)OO/．此時(shí)線框受到的合力為_(kāi)______或__________（寫(xiě)出兩種表達(dá)）；在t＝t0時(shí)刻，線框的發(fā)熱功率與外力F的功率之比P熱：PF＝_______．參考答案：F0

或

；

3:5三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)采用如圖所示的裝置，利用A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．圖中MN是斜槽，NR為水平槽．實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置由靜止開(kāi)始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡平均位置P；再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從固定位置由靜止開(kāi)始滾下，與B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡．重復(fù)這種操作10次得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡平均位置E、F．（1）若A球質(zhì)量為m1，半徑為r1；B球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則（單選）A．m1＞m2

r1＞r2

B．m1＞m2

r1＜r2C．m1＞m2

r1=r2

D．m1＜m2

r1=r2（2）以下提供的器材中，本實(shí)驗(yàn)必需的是

（單選）A．刻度尺

B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C．天平

D．秒表（3）設(shè)A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2，則本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為（用裝置圖中的字母表示）

．參考答案：（1）C；（2）AC；（3）m1?OP=m1?OE+m2?OF．【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【分析】（1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．（2）先根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)判斷碰撞前后兩個(gè)小球的落地點(diǎn)，再求出碰撞前后兩個(gè)小球的速度，根據(jù)動(dòng)量的公式列出表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)看碰撞前后的動(dòng)量是否相等，根據(jù)表達(dá)式確定需要測(cè)量的量，然后確定需要的實(shí)驗(yàn)器材．（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式．【解答】解：（1）小球在碰撞過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2，在碰撞過(guò)程中機(jī)械能守，由機(jī)械能守恒定律得：m1v02=m1v12+m2v22，解得：v1=v0，要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1﹣m2＞0，要使兩小球發(fā)生對(duì)心正碰，兩球的半徑應(yīng)相等，r1=r2，故選C．（2）P為碰前入射小球落點(diǎn)的位置，E為碰后入射小球的位置，F(xiàn)為碰后被碰小球的位置，小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，碰撞前入射小球的速度v1=，碰撞后入射小球的速度：v2=，碰撞后被碰小球的速度：v3=，若m1v1=m2v3+m1v2，表明通過(guò)該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，帶入數(shù)據(jù)得：m1?OP=m1?OE+m2?OF，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量小球的質(zhì)量，物體的水平位移，因此需要的用天平測(cè)小球質(zhì)量，用刻度尺測(cè)小球的水平位移，故選AC；（3）由（2）可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：m1?OP=m1?OE+m2?OF．故答案為：（1）C；（2）AC；（3）m1?OP=m1?OE+m2?OF．15.某課題研究小組，收集了數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等用舊了的各種類型的電池，及從廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容、電感線圈。現(xiàn)從這些材料中選取兩個(gè)待測(cè)元件：一是電阻R0(約為2kΩ)，二是手機(jī)中常用的鋰電池(電動(dòng)勢(shì)E的標(biāo)稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA)。在操作臺(tái)上還準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：A．電壓表V(量程4V，電阻RV約為10.0kΩ)B．電流表A1(量程100mA，電阻RA1約為5Ω)C．電流表A2(量程2mA，電阻RA2約為50Ω)D．滑動(dòng)變阻器R1(0～50Ω，額定電流1A)E．電阻箱R2(0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω)F．開(kāi)關(guān)S一只、導(dǎo)線若干（1）為了測(cè)定電阻R0的阻值，該小組的一位成員，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路原理圖并選取了相應(yīng)的器材(電源用待測(cè)的鋰電池)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其電路設(shè)計(jì)和器材選取中不妥之處有兩處，你認(rèn)為這兩處應(yīng)該怎樣調(diào)整？①________；②________。

（2）在實(shí)際操作過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器R1、電流表A1、電流表A2已損壞，請(qǐng)用余下的器材測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。①請(qǐng)你在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖(標(biāo)注所用器材符號(hào))。②為了便于分析，一般采用線性圖象處理數(shù)據(jù)，請(qǐng)寫(xiě)出與線性圖象坐標(biāo)軸（x，y）對(duì)應(yīng)的物理量表達(dá)式x=__________；y=________。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一列橫波在x軸上傳播，在t1=0時(shí)刻波形如圖實(shí)線所示，t2=0.05s時(shí)刻波形如圖虛線所示．若周期大于（t1﹣t2），則最小波速和最大波速分別是多少？方向如何？參考答案：解：當(dāng)波沿x軸正方向傳播時(shí)，可能的周期為：△t=nT+，且n=0或1；當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)，可能的周期為：△t=nT+，且n=0或1，由波速公式v=可知，當(dāng)速度v最小時(shí)，周期T最大．分析上面兩類情況可知當(dāng)周期最大時(shí)，波沿x軸正方向傳，且在△t=nT+中取n=0，即△t=，則T大=0.2s最小速度v小==40m/s，方向沿x軸正向；當(dāng)v最大時(shí)，周期T最小，由上面分析可知周期最小時(shí)，波沿x軸負(fù)方向傳，且在△t=nT+中取n=1，即△=T+，則T小=s最大速度v大==280m/s，方向?yàn)檠豿軸負(fù)方向；答：則最小波速大小40m/s，方向沿x軸正向，而最大波速是280m/s，方向?yàn)檠豿軸負(fù)方向．【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】由y的最大值讀出振幅，由相鄰兩個(gè)波峰或波谷間的距離讀出波長(zhǎng)．根據(jù)波形的平移法，結(jié)合波的周期性，得出波傳播的距離與波長(zhǎng)的關(guān)系，求出最小間距和最大間距，得到對(duì)應(yīng)的波速．17.(12分)如圖所示，一塊質(zhì)量為0.6kg均勻平板AB長(zhǎng)0.8m，其左端擱在水平地面上，板與地面的夾角為370，板中心C垂直固定在支架上，支架長(zhǎng)OC為0.3m，支架下端與水平固定轉(zhuǎn)軸O連接．在平板A點(diǎn)處有一質(zhì)量為0.5kg的小物體m以初速v0沿板向上運(yùn)動(dòng)，物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2．試求：（1）平板所受的重力的力矩；（2）小物體運(yùn)動(dòng)到距B端多遠(yuǎn)恰能使平板翻轉(zhuǎn)？（3）若要保證平板不翻倒，給物體的初速度v0不能超過(guò)多大？參考答案：解析：（1）MG=mgLG=0.6×10×0.3×0.6Nm=1.08Nm

(3分)

(2)MN+Mf=MG

(2分)

m1gXcos370+μm1gLcos370=MG

代入數(shù)據(jù)，求得X=0.21m

(2分)

即距B端距離為0.4－0.21m=0.19