四川省德陽市東汽中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

四川省德陽市東汽中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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，abcd為水平放置的平行“?”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計，已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動（金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好）．則（）A．電路中感應(yīng)電動勢的大小為B．電路中感應(yīng)電流的大小為C．金屬桿所受安培力的大小為D．金屬桿的熱功率為參考答案：B【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】由導(dǎo)體切割磁感線公式可求得感應(yīng)電動勢的大小，由安培力公式F=BIL可求得安培力以；由P=FV即可求得功率；注意公式中的l均為導(dǎo)軌間的距離．【解答】解：A、電路中感應(yīng)電動勢的大小E=Blv；公式中的l為切割的有效長度，故電動勢E=Blv；故A錯誤；B、感應(yīng)電流i==；故B正確；C、導(dǎo)線與磁場均垂直且長度為，故安培力的大小F=BIL=；故C錯誤；D、功率P=FV=；故D錯誤；故選：B．2.如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪B和C同軸，A、B、C分別是三個輪邊緣的質(zhì)點，且其半徑RA＝RC＝2RB，則三質(zhì)點的向心加速度之比aA：aB：aC等于（）A.4：2：1 B.2：1：2 C.1：2：4 D.4：1：4參考答案：C【詳解】由于B輪和A輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點是兩輪與皮帶接觸點的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故vA＝vB，∴vB：vA＝1：1；由于C輪和B輪共軸，故兩輪角速度相同，即ωC＝ωB，故ωC：ωB＝1：1，由角速度和線速度的關(guān)系式v＝ωR可得vC：vB＝RC：RB＝2：1，∴vA：vB：vC＝1：1：2，又因為RA＝RC＝2RB，根據(jù)得：aA：aB：aC＝1：2：4，故選C。3.（單選）在有霧霾的早晨，一輛小汽車以25m/s的速度行駛在平直高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方50m處有一輛大卡車以10m/s的速度同方向勻速行駛，司機(jī)緊急剎車后小汽車做勻減速直線運動，在前1.5s內(nèi)的v﹣t圖象如圖所示，則（） A．第3s末小汽車的速度會減到10m/s B． 在t=3.5s時兩車會相撞 C．由于剎車及時，兩車不會相撞 D． 兩車最近距離為30m參考答案：考點： 勻變速直線運動的圖像；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．專題： 追及、相遇問題．分析： 速度﹣時間圖象的斜率表示加速度大小，圖線與時間軸所圍“面積”大小等于位移．解答： 解：A、0.5s后汽車開始剎車后的加速度為：a===5m/s2則第3s末的速度為：v=20﹣1.5×5=12.5m/s，故A錯誤；B、判斷兩車是否相撞時的臨界速度為兩車速度相等時，即25﹣5×△t=10，得：△t=3s，即3.5s末時；由圖線與時間軸所圍“面積”大小等于位移知3.5s內(nèi)二者的位移差等于v=10m/s上方的梯形面積：△s=（0.5+3.5）×15×=30m，而此前兩車相距50m，50m﹣30m=20m，故兩車不會相撞，最近距離為20m，故BD錯誤C正確；故選：C．點評： 本題屬于借用v﹣t圖象考查的追及問題，勻減速追勻速，速度相等時是判斷能否追上的臨界，而不是比較勻減速的質(zhì)點減速到零時二者的位移大小．4.（單選）如圖所示，一個箱子內(nèi)放置質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)讓箱子以初速度為零從足夠高的高空釋放，已知箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度成正比，則在箱子下落過程中，下列說法正確的是（）A．開始的一段時間內(nèi)箱內(nèi)物體處于超重狀態(tài)B．箱內(nèi)物體經(jīng)歷了先失重后超重的狀態(tài)C．箱內(nèi)物體對箱子底部的壓力逐漸減小D．箱子接近地面時，箱內(nèi)物體所受的重力與箱子底部對物體的支持力是一對平衡力參考答案：解：以箱子和m整體為研究對象，設(shè)總質(zhì)量為M，根據(jù)牛頓第二定律得：

Mg﹣f=Ma得a=g﹣=g﹣可知，加速向下，速度v增大時，a減?。还蔄B錯誤．再對m研究，根據(jù)牛頓第二定律得：mg﹣N=ma得N=mg﹣ma=mg﹣m（g﹣）=∝v所以隨著速度的增大，受到的支持力增大，由牛頓第三定律知箱內(nèi)物體對箱子底部的壓力逐漸增大，故C錯誤；由于足夠高，則箱子接近地面時，可視為勻速運動，箱內(nèi)物體所受的重力與箱子底部對物體的支持力是一對平衡力，故D正確．故選：D．5.將物體以一定的初速度豎直上拋。若不計空氣阻力，從拋出到落回原地的整個過程中，下列四個圖線中正確的是參考答案：答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）有一種測定導(dǎo)電液體深度的傳感器，它的主要部分是包著一層電介質(zhì)的金屬棒與導(dǎo)電液體形成的電容器（如圖所示）。如果電容增大，則說明液體的深度h

（填“增大”、“減小”或“不變”）；將金屬棒和導(dǎo)電液體分別接電源兩極后再斷開，當(dāng)液體深度h減小時，導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓將

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：

答案：增大（3分）

增大（3分）7.在驗證牛頓運動定律的實驗中有如圖8（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連.開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離.打點計時器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為

m/s2（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時，小車的加速度是2.5m/s2，請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）8.據(jù)新華社報道，由我國自行設(shè)計、研制的世界第一套全超導(dǎo)核聚變實驗裝置(又稱“人造太陽”)已完成了首次工程調(diào)試。其中“人造太陽”的核反應(yīng)方程式是，則X為__________，已知的質(zhì)量為的質(zhì)量為的質(zhì)量為，X的質(zhì)量為，真空中的光速為c，則在此核反應(yīng)過程中釋放的核能為______________。參考答案：由核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X為中子，即，由可得核反應(yīng)過程中釋放的核能。9.如題12A-2圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置。一定質(zhì)量的理想氣體被密封在氣缸內(nèi)，外界大氣壓強(qiáng)為P0。現(xiàn)對氣缸緩慢加熱，氣體吸收熱量Q后，體積由V1增大為V2。則在此過程中，氣體分子平均動能_________(選增“增大”、“不變”或“減小”)，氣體內(nèi)能變化了_____________。參考答案：增大，Q-p0（V2-V1）解析：現(xiàn)對氣缸緩慢加熱，溫度升高，氣體分子平均動能增大，活塞緩慢上升，視為等壓過程，則氣體對活塞做功為：W=F△h=p0（V2-V1）

根據(jù)熱力學(xué)定律有：△U=W+Q=Q-p0（V2-V1）10.如圖所示，長度為L=6m、傾角θ＝30°的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時在底端A正上方某高度處水平向右拋出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同時落在P點，則兩球平拋下落的高度為__________,下落的時間為_______。（v1、v2為未知量）參考答案：1.8m,

0.6s11.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動的角速度= ;要推算自行車的騎行速度，還需要測量的物理量有

；自行車騎行速度的計算公式v=

。參考答案：；牙盤的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R；解析：依據(jù)角速度的定義是；要求自行車的騎行速度，還要知道自行車后輪的半徑R，牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯(lián)立解得。12.改變物體內(nèi)能有兩種方式，遠(yuǎn)古時代“鉆木取火”是通過____________方式改變物體的內(nèi)能，把___________轉(zhuǎn)變成內(nèi)能。參考答案：做功

機(jī)械能13.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為_________m/s2。（保留二位有效數(shù)字）（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的1/m，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s–21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請在方格坐標(biāo)紙中畫出a–1/m圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)1/m之間的關(guān)系式是

。（3）有一位同學(xué)通過實驗測量作出了圖（c）中的A圖線,另一位同學(xué)實驗測出了如圖（c）中的B圖線．試分析：①A圖線上部彎曲的原因_____________________________________________________；②B圖線在縱軸上有截距的原因

；參考答案：（1）（2分）

3.2

（2）（3分）

圖像見右圖（3）①（2分）未滿足沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量②（2分）平衡摩擦力時，長木板傾角過大（平衡摩擦力過度）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲是某同學(xué)測量重力加速度的裝置，他將質(zhì)量均為M的兩個重物用輕繩連接，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上，這時系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．該同學(xué)在左側(cè)重物上附加一質(zhì)量為m的小重物，這時，由于小重物m的重力作用而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運動，該同學(xué)用某種辦法測出系統(tǒng)運動的加速度并記錄下來．完成一次試驗后，換用不同質(zhì)量的小重物，并多次重復(fù)實驗，測出不同m時系統(tǒng)的加速度a并作好記錄．（1）若選定物塊從靜止開始下落的過程進(jìn)行測量，則需要測量的物理量有（）A．小重物的質(zhì)量m

B．大重物的質(zhì)量MC．繩子的長度

D．重物下落的距離及下落這段距離所用的時間（2）經(jīng)過多次重復(fù)實驗，得到多組a、m數(shù)據(jù)，作出﹣圖象，如圖乙所示．已知該圖象斜率為k，縱軸截距為b，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

，并可求出重物質(zhì)量M=

．（用k和b表示）參考答案：（1）AD；（2）；【考點】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】根據(jù)加速度的表達(dá)式，結(jié)合位移時間公式求出重力加速度的表達(dá)式，通過表達(dá)式確定所需測量的物理量．根據(jù)加速度的表達(dá)式得出﹣關(guān)系式，通過圖線的斜率和截距求出重力加速度和M的大?。窘獯稹拷猓海?）對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，mg=（2M+m）a，解得a=根據(jù)h=at2，g=所以需要測量的物理量有：小重物的質(zhì)量m，重物下落的距離及下落這段距離所用的時間．故AD正確．故選：AD．（2）因為a=，則=?+，知圖線斜率k=，b=，解得g=，M=．故答案為：（1）AD；（2）；15.現(xiàn)有一種特殊的電池，它的電動勢E恒定，內(nèi)阻r較大。為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)電阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實驗，圖中電壓表的內(nèi)阻很大，對電路的影響可不考慮，R為電阻箱，改變電阻箱的阻值，記錄電壓表示數(shù)，得到如圖乙所示圖線。圖線中斜率的物理意義是_____________，截距的物理意義是_____________。由斜率與截距可以求得E＝___________V，r＝__________Ω。參考答案：r/E

，

1/E

。E＝

5.0--5.6

V，r＝150--175

Ω。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.曉明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)球某次運動到最低點時，繩突然斷掉。球飛離水平距離d后落地，如題圖所示，已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為3d/4，重力加速度為g，忽略手的運動半徑和空氣阻力。求繩斷時球的速度大小v1，和球落地時的速度大小v2。問繩能承受的最大拉力多大？改變繩長，使球重復(fù)上述運動。若繩仍在球運動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？（結(jié)果保留根號）參考答案：（1）

（2）

（3）

（1）設(shè)繩斷后球飛行時間為t1，由平拋運動規(guī)律，有豎直方向：，水平方向：

得：由機(jī)械能守恒定律，有：

得：（2）設(shè)繩能承受的最大拉力大小為T，這也是球受到繩的最大拉力大小球做圓周運動的半徑為：由圓周運動向心力公式，有：

得：（3）設(shè)繩長為l，繩斷時球的速度大小為v3，繩承受的最大拉力不變，有：得：繩斷后球做平拋運動，豎直位移為d－l