2021-2022學(xué)年四川省甘孜市瀘定縣瀘定中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年四川省甘孜市瀘定縣瀘定中學(xué)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.如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10：１，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，除R以外其余電阻不計(jì)．從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上u1=220sin100ptV的交變電壓．并將開關(guān)接在a處．則A．t=s時(shí)，c、d間電壓瞬時(shí)值為110VB．t=s時(shí)，電壓表的示數(shù)為22VC．若將滑動變阻器觸片P向上移，電壓表和電流表A2的示數(shù)均變大D．若將單刀雙擲開關(guān)由a撥向b，兩電流表的示數(shù)均變大參考答案：

答案：BD2.如圖所示是測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的一種裝置。把一個(gè)體積很小的電阻為R、匝數(shù)為N、面積為S的測量線圈L放在通電螺線管內(nèi)待測處，線圈平面與螺線管軸線垂直，將測量線圈跟測量電量的儀器G表串聯(lián)。當(dāng)閉合電鍵K時(shí)，G表可測得瞬間流過測量線圈的電量ΔQ，則：（1）（多選題）測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B所依據(jù)的物理規(guī)律是

（

）（A）法拉第電磁感應(yīng)定律和焦耳定律（B）閉合電路歐姆定律和焦耳定律（C）法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律（D）法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律

（2）用此方法測量通電螺線管內(nèi)軸線處磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B=______________。參考答案：C、D（2分），

B=RΔQ/NS3.大小分別為2N和6N的兩個(gè)力共同作用于一物體上，物體具有2m/s2的加速度，該物體的質(zhì)量不可能是A．lkg

B．2kg

C．3kg

D．4kg參考答案：A4.（單選）如圖所示，A為帶正電的點(diǎn)電荷，電量為Q，中間豎直放置一無限大的金屬板，B為質(zhì)量為m、電量為+q的小球，用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，平衡時(shí)絲線與豎直方向的夾角為θ，且A、B二個(gè)小球在同一水平面上，間距為L，則金屬板上的感應(yīng)電荷在小球B處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小E為（）A．

B．C．

D．參考答案：C解析：靜電平衡時(shí)，金屬板的感應(yīng)電荷在B處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向向右．

以小球?yàn)檠芯繉ο螅治鍪芰η闆r：重力、點(diǎn)電荷對小球的靜電力F、感應(yīng)電荷的靜電力qE和細(xì)線的拉力，如圖．根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件：

F+qE=Tsinθ，mg=Tcosθ

又根據(jù)庫侖定律得：F=，聯(lián)立得，故ＡＢＤ錯(cuò)誤，Ｃ正確．5.（多選）已知磁敏電阻在沒有磁場時(shí)電阻很小，有磁場時(shí)電阻變大，并且磁場越強(qiáng)阻值越大。為探測磁場的有無，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路，電源的電動勢E和內(nèi)阻r不變，在沒有磁場時(shí)調(diào)節(jié)變阻器R使電燈L正常發(fā)光，若探測裝置從無磁場區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場區(qū)。則(

)A.電燈L變亮B.電燈L變暗C.電流表的示數(shù)減小D.電流表的示數(shù)增大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，光滑水平桌面上有一小球被細(xì)線栓住，細(xì)線另一端固定在天花板上，小球受到一水平向右的拉力F作用，在拉力F逐漸增大的過程中，小球始終沒有離開水平桌面，則在這一過程中，小球受到繩的拉力FT將

，桌面支持力FN將

參考答案：增大

減小根據(jù)平衡條件：，而且角減小，所以繩的拉力將增大，桌面支持力將減小7.某行星繞太陽運(yùn)動可近似看作勻速圓周運(yùn)動，已知行星運(yùn)動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為

；太陽的質(zhì)量可表示為

。參考答案：答案：，

解析：該行星的線速度V=；由萬有引力定律G=，解得太陽的質(zhì)量M=

。8.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動，重物落地后，物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開始減速。②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為

m/s。③物塊減速運(yùn)動過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來計(jì)算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：9.氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，故滑塊運(yùn)動時(shí)受到的阻力大大減小，可以忽略不計(jì)。為了探究做功與物體動能之間的關(guān)系，在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧相接，彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當(dāng)位置（如圖所示），使彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置，與光電門相連的光電計(jì)時(shí)器可記錄遮光片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；②在氣墊導(dǎo)軌上適當(dāng)位置標(biāo)記一點(diǎn)A（圖中未標(biāo)出，AP間距離遠(yuǎn)大于d），將滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放．由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊第一次通過光電門時(shí)遮光片的擋光時(shí)間t；③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時(shí)的速度v；④更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③，記錄彈簧勁度系數(shù)及相應(yīng)的速度v，如下表所示：彈簧勁度系數(shù)k2k3k4k5k6kv（m/s）0.711.001.221.411.581.73v2（m2/s2）0.501.001.491.992.492.99v3（m3/s3）0.361.001.822.803.945.18（1）測量遮光片的寬度時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d=

m；（2）用測量的物理量表示遮光片通過光電門時(shí)滑塊的速度的表達(dá)式v=

；（3）已知滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動到光電門P處的過程中，彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比，根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，可得出彈簧對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時(shí)的速度v的關(guān)系是

。參考答案：（1）1.62×10-2

（2）d/t

(3)W與v2成正比10.（4分）在國際單位制中，力學(xué)的三個(gè)基本物理量是長度、________和時(shí)間，其對應(yīng)的單位分別是米、________和秒。參考答案：質(zhì)量；千克11.如圖所示，一豎直輕桿上端可以繞水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，輕桿下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，力F=mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，使輕桿由靜止開始轉(zhuǎn)動，若轉(zhuǎn)動過程保持力F始終與輕桿垂直，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ=30°時(shí)，小球的速度最大；若輕桿轉(zhuǎn)動過程中，力F的方向始終保持水平方向，其他條件不變，則輕桿能轉(zhuǎn)過的最大角度θm=53°．參考答案：【考點(diǎn)】：動能定理的應(yīng)用；向心力．【專題】：動能定理的應(yīng)用專題．【分析】：（1）由題意可知：F始終對桿做正功，重力始終做負(fù)功，隨著角度的增加重力做的負(fù)功運(yùn)來越多，當(dāng)重力力矩等于F力矩時(shí)速度達(dá)到最大值，此后重力做的負(fù)功比F做的正功多，速度減小；（2）桿轉(zhuǎn)到最大角度時(shí)，速度為零，根據(jù)動能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ時(shí)，重力力矩等于F力矩，此時(shí)速度最大，則有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）桿轉(zhuǎn)到最大角度時(shí)，速度為零，根據(jù)動能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案為：30°；53°【點(diǎn)評】：本題主要考查了力矩和動能定理得直接應(yīng)用，受力分析是解題的關(guān)鍵，難度適中．12.同打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間?，F(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運(yùn)動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測出兩個(gè)光電門之間的距離1.00m，則滑塊運(yùn)動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：13.如圖所示，豎直墻上掛著一面時(shí)鐘，地面上的靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動，觀察到鐘的面積為S′則S和S′的大小關(guān)系是

▲

.（填寫選項(xiàng)前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．無法判斷參考答案：A三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在用電火花計(jì)時(shí)器“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示是一次記錄小車運(yùn)動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．(電源頻率為50Hz)(1)根據(jù)運(yùn)動學(xué)有關(guān)公式可求得vB＝1.38m/s，vC＝________m/s，vD＝3.90m/s.(2)利用紙帶上的數(shù)據(jù)求出小車運(yùn)動的加速度a＝________m/s2.(3)若利用求得的數(shù)值作出小車的v－t圖線(以打A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí))，將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是0.12m/s，此速度的物理意義是______________。參考答案：（(1)2.64(2)12.6(3)從A點(diǎn)開始計(jì)時(shí)時(shí)，小車的速度為0.12m/s（1）利用勻變速直線運(yùn)動的推論得：（2）根據(jù)描點(diǎn)法作圖，圖象如圖所示，

（3）加速度（4）此速度的物理意義是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)A時(shí)紙帶對應(yīng)的速度．15.圖甲為“探索加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中小車A的質(zhì)量為m1，連接在小車后的紙帶穿過電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B，它們均置于水平放置的另一端帶有定滑輪且足夠長的木板上，P的質(zhì)量為m2，C為力傳感器，試驗(yàn)時(shí)改變P的質(zhì)量，讀出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為_____________（選填“交”或“直”）流___________V。（2）下列說法正確的是_______________。A.一端帶有定滑輪的長木板必須保持水平B.實(shí)驗(yàn)中通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的點(diǎn)來求小車運(yùn)動時(shí)的加速度C.實(shí)驗(yàn)中m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1D.傳感器的示數(shù)始終為（3）圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶上標(biāo)出了所選的四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。由此可求得小車的加速度的大小是_______________m/s2.（交流點(diǎn)的頻率為50Hz，結(jié)果保留二位有效數(shù)字）（4）試驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖象是圖丙中的_________________。參考答案：【知識點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4【答案解析】（1）交

220（2）B（3）0.49或0.50（4）C解析：（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為交流220V（2）A、該實(shí)驗(yàn)首先必須要平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；B、通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的點(diǎn)來求小車運(yùn)動時(shí)的加速度，故B正確；C、由于該實(shí)驗(yàn)的連接方式，重物和小車不具有共同的加速度，小車是在繩的拉力下加速運(yùn)動，此拉力可由測力計(jì)示數(shù)獲得，不需要用重物的重力來代替，故不要求重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D、由于重物向下加速度運(yùn)動，由牛頓第二定律：m2g-2F=m2a，解得：F=，故D錯(cuò)誤；故選：B．（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2，有：△x=0.0339-0.0289=a×（0.1）2解得：a=0.50m/s2（4）若沒有平衡摩擦力，則當(dāng)F≠0時(shí)，a=0．也就是說當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0，所以可能是圖中的圖線C．故選：C．【思路點(diǎn)撥】（1）正確解答本題需要掌握：了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和具體使用，尤其是在具體實(shí)驗(yàn)中的操作細(xì)節(jié)要明確．（2）該實(shí)驗(yàn)必須要平衡摩擦；由于該實(shí)驗(yàn)的連接方式，小車是在繩的拉力下加速運(yùn)動，故不要求重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量；由牛頓第二定律可求解測力計(jì)的讀數(shù)．（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2求解加速度．（4）如果沒有平衡摩擦力的話，就會出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動的情況．對于基本實(shí)驗(yàn)儀器，要會正確使用，了解其工作原理，為將來具體實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)，對于實(shí)驗(yàn)裝置和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動手去做做．第2問選項(xiàng)C為易錯(cuò)選項(xiàng)，這個(gè)是課本參考實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)版，用這種方法可以準(zhǔn)確得到小車受到的合外力，而不需要用重物的重力來近似代替，是一個(gè)比課本參考方案更好的辦法，題目價(jià)值很高．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在平行金屬板間的水平勻強(qiáng)電場中，有一長為L的輕質(zhì)絕緣棒OA，其一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端A處有一帶電量為－q且不計(jì)重力的小球，質(zhì)量為m的絕緣小球固定在OA棒中點(diǎn)處，當(dāng)變阻器滑片在P點(diǎn)處時(shí)，棒靜止在與豎直方向成30°角的位置，如圖所示。已知此時(shí)BP段的電阻為R，平行金屬板間的水平距離為d。（1）求此時(shí)金屬板間電場的場強(qiáng)大小E；（2）若金屬板旋轉(zhuǎn)△α＝30°（圖中虛線表示），并移動滑片位置，欲使棒與豎直方向的夾角不變，BP段的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為多大？（3）若金屬板不轉(zhuǎn)動，將BP段的電阻突然調(diào)節(jié)為R，帶電小球初始位置視為零勢能點(diǎn)，求帶電小球電勢能的最小值。

參考答案：解：（1）輕桿力矩平衡：EqLcos30°＝mgLsin30°

（2

場強(qiáng)大小E＝

（1分）（2）金屬板間電勢差U＝Ed＝

（1分）金屬板旋轉(zhuǎn)30°后平衡，E′qLcos60°＝mgLsin30°

E′＝

（1分）

板旋轉(zhuǎn)后，板距d′＝dcos30°，U′＝E′d′＝

（2分）金屬板間電勢差與變阻器BP電阻成正比，＝

（1分）得R′＝R

（1分）（3）電阻調(diào)節(jié)為R后，E′′＝，F(xiàn)′′＝mg

（1分）

帶電小球到達(dá)最右端時(shí)電勢能最小，此時(shí)速度為零設(shè)小球速度為零時(shí)，桿與豎直角度為θ

根據(jù)動能定理，mgL（sinθ－sin30°）－mgL（cos30°－cosθ）＝0

（2分）

由題意可得，θ＝60°

（1分）

電場力做功的最大值Wm＝mgL（sin60°－sin30°）＝mgL

即電勢能的最小值εm＝－mgL

17.（20分）（1）為了清理堵塞河道的冰凌，空軍實(shí)施了投彈爆破，飛機(jī)在河道上空高H處以速度v0水平勻速飛行，投擲下炸彈并擊中目標(biāo)。求炸彈剛脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所飛行的水平距離及擊中目標(biāo)時(shí)的速度大小。（不計(jì)空氣阻力）（2）如圖所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半。內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊。求①當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大小；②當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動的角速度。參考答案：解析：⑴炸彈作平拋運(yùn)動，設(shè)炸彈脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所飛行的水平距離為x,

聯(lián)立以上各式解得設(shè)擊中目標(biāo)時(shí)的豎直速度大小為vy，擊中