2021-2022學年山東省威海市齊魯師范學院附屬中學高三物理上學期期末試卷含解析

2021-2022學年山東省威海市齊魯師范學院附屬中學高三物理上學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.(單選)我國道路安全部門規(guī)定：高速公路上行駛的最高時速為120km/h。交通部門提供下列資料：路面動摩擦因數(shù)干瀝青0.7干碎石路面0.6~0.7濕瀝青0.32~0.4資料一：駕駛員的反應時間：0.3~0.6s資料二：各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)根據(jù)以上資料，可判斷汽車行駛在高速公路上的安全距離最接近(

)A．100m

B．200m

C．300m

D．400m參考答案：B2.（多選題）如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流的變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接，則下列說法正確的是（）A．電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11：7B．電源1與電源2的電動勢之比是1：1C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1：2D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1：2參考答案：ABC【考點】電源的電動勢和內(nèi)阻；電功、電功率．【分析】根據(jù)電源的外特性曲線U﹣I圖線，可求出電動勢和內(nèi)阻；根據(jù)燈泡伏安特性曲線與電源外特性曲線交點確定燈泡與電源連接時工作電壓與電流，即可求出功率與燈泡電阻．【解答】解：A、根據(jù)電源U﹣I圖線，r1=，r2=，則r1：r2=11：7，故A正確．

B、E1=E2=10V，故B正確

C、D、燈泡伏安特性曲線與電源外特性曲線的交點即為燈泡與電源連接時的工作狀態(tài)

則U1=3v，I1=5A，P1=15W，R1=Ω

U2=5V，I2=6A，P2=30W，R2=Ω

P1：P2=1：2，R1：R2=18：25故C正確，D錯誤故選ABC3.如圖所示的電路中，U=120V，滑動變阻器R2的最大值為200Ω，R1=100Ω。當滑片P滑至R2的中點時，a．b兩端的電壓為A．60V

B．40V

C．80V

D．120V

參考答案：

B4.為估算池中睡蓮葉面承受出滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺,測得1小時內(nèi)杯中水上升了45mm.查詢得知，當時雨滴豎直下落速度約為12m/s.據(jù)此估算該壓強約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無反彈，不計雨滴重力，雨水的密度為1×103

kg/m3)AA．0.15Pa

B．0.54Pa

C．1.5

Pa

D．5.4

Pa參考答案：A解析：此題以考生較熟悉生活現(xiàn)象為題材，考查平均壓強的概念和動量定理，以及考生的估算能力。以1秒內(nèi)下落的雨滴為研究對象，設(shè)圓柱形水杯的底成積為S，其質(zhì)量為，根據(jù)動量定理，而，所以P=，故選項A正確。5.（單選）如圖所示，AB是一根裸導線，單位長度的電阻為R0，一部分彎曲成直徑為d的圓圈，圓圈導線相交處導電接觸良好。圓圈所在區(qū)域有與圓圈平面垂直的均勻磁場，磁感強度為B0導線一端B點固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右緩慢移動，從而使圓圈緩慢縮小。設(shè)在圓圈縮小過程中始終保持圓的形狀，設(shè)導體回路是柔軟的，則圓圈從初始的直徑d到完全消失所需時間t表達式為（）（你可能不會求解，但可以根據(jù)所學知識或物理方法判斷出結(jié)果來） A．

B．

C．

D．參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學用如圖所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系。圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪的摩擦。實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點。(1)該同學在一條比較理想的紙帶上，從點跡

清楚的某點開始記為0點，再順次選取5個點，分別測量這5個點到0之間的距離L，并計算出各點速度平方與0點速度平方之差△v2（△v2=v2－v02），填入下表：請以△v2為縱坐標，以L為橫坐標在方格紙中作出△v2-L圖象。若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為_______N。(2)若該同學通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍。你認為主要原因是_________________________________________。實驗操作中改進的措施是__________________________________________。點跡L/cm△v2/m2·s－20//11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23參考答案：（1）△v2-s圖象如右圖。（4分）0.25±0.01N（2分）（2）小車滑行時所受摩擦阻力較大。（2分）（3）將導軌左端墊起一定的高度以平衡摩擦力。（2分）7.某同學利用雙縫干涉實驗裝置測定某一光的波長，已知雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L，將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對齊，并將該條紋記為第一亮條紋，其示數(shù)如圖7所示，此時的示數(shù)x1=

mm。然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第n亮條紋的中心對齊，測出第n亮條紋示數(shù)為x2。由以上數(shù)據(jù)可求得該光的波長表達式λ=

（用給出的字母符號表示）。參考答案：0.776mm，8.光滑的水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道，俯視如圖所示。一個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道，則軌道對小球做_______（填“正功”、“負功”或“不做功”），小球的線速度_______（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：不做功；不變解析：軌道支持力與運動方向垂直，軌道對小球不做功，小球的線速度不變。9.在萬有引力定律研究太陽系中的行星圍繞太陽運動時，我們可以根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)周期，求出太陽的質(zhì)量。在運算過程中，采用理想化方法，把太陽和地球簡化成質(zhì)點，還做了

和

的簡化處理。參考答案：答案：把地球的運動簡化為勻速圓周運動（勻速、軌跡圓周分別填在兩空上得一空分），忽略其他星體對地球的作用，認為地球只受太陽引力作用。10.一名射箭者把一根質(zhì)量為0.3kg的箭放在弓弦上，然后，他用一個平均為200N的力去拉弦，使其向后移動了0.9m。假定所有的能量都在箭上，那么箭離開弓的速率為

▲m/s，如果將箭豎直向上發(fā)射，那么它上升的高度為

▲m。（不計空氣阻力）參考答案：，

60m

11.如圖，在勻強磁場中，單位長度質(zhì)量為m0的“U型”金屬導線可繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動，ab邊長為L1，bc邊長為L2．若導線中通以沿abcd方向的電流I，導線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場的磁感應強度至少為，此時方向為沿ba方向．參考答案：考點：安培力；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應用．分析：先對導體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對導體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當安培力與ab邊垂直向上時，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應強度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點評：本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．12.某一單擺在小角度自由擺動時的振動圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長為

△△m，擺動的最大偏角正弦值約為

。參考答案：1

0.0413.

（5分）一個蓄電池輸出電壓為12V，若輸出的電能為4.3×106J，則它放出的電量為_____________C。參考答案：答案：3.6×105三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄紙帶運動的時間。計時器所用電源的頻率為50Hz，圖為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點，用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如圖所示（單位：cm）。由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的瞬時速度大小v4＝________m／s，小車的加速度大小a＝________m／s2。參考答案：

答案：0．405（利用3、5兩點間的距離計算）或0．406（利用2、6兩點間的距離計算）；0．75．15.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼．實驗測得了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長度l的相應數(shù)據(jù)，7個對應點已在圖上標出．（取g=10m/s2)（1）作出m-l的關(guān)系圖線；（2）彈簧的原長為

cm；（3）彈簧的勁度系數(shù)為

N/m

（保留2位有效數(shù)字）。參考答案：（1）如圖所示（2）8.6~8.8（3）0.24~0.26

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖15所示，兩平行金屬板M、N長度為L，兩金屬板間距為L.直流電源的電動勢為E，內(nèi)阻不計．位于金屬板左側(cè)中央的粒子源O可以沿水平方向向右連續(xù)發(fā)射電荷量為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子，帶電粒子的質(zhì)量不計，射入板間的粒子速度均為v0＝.在金屬板右側(cè)有一個垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度為B.圖15(1)將變阻器滑動頭置于a端，試求帶電粒子在磁場中運動的時間．(2)將變阻器滑動頭置于b端，試求帶電粒子射出電場的位置．(3)將變阻器滑動頭置于b端，試求帶電粒子在磁場中運動的時間．參考答案：(1)將變阻器滑動頭置于a端，兩極板M、N間的電勢差為零，帶電粒子不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)．帶電粒子在磁場中轉(zhuǎn)動半周離開磁場，運動時間為t1＝×＝.(2)將滑動變阻器滑動頭置于b端，帶電粒子向上偏轉(zhuǎn)．帶電粒子在電場中做類平拋運動，L＝v0t，y＝t2，將v0＝代入得，y＝L.帶電粒子射出電場的位置為M板的上邊緣．(3)帶電粒子射出電場時速度與水平方向夾角的正切tanθ＝＝，所以θ＝30°.帶電粒子的運動時間為t2＝×＝.17.如圖所示，質(zhì)量m＝0.2kg的小物體，從光滑曲面上高度H＝0.8m處釋放，到達底端時水平進入軸心距離L＝6m的水平傳送帶，傳送帶可由一電機驅(qū)使逆時針轉(zhuǎn)動。已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)（取g＝10m/s2）。

（1）求物體到達曲面底端時的速度大小?

（2）若電機不開啟，傳送帶不轉(zhuǎn)動，則物體滑離傳送帶右端的速度大小和在傳送帶上所用時間分別為多少?

（3）若開啟電機，傳送帶以速率5m/s逆時針轉(zhuǎn)動，則物體在傳送帶上滑動的過程中產(chǎn)生多少熱量?參考答案：（1）物體從曲面上下滑時機械能守恒，有

解得物體滑到底端時的速度（4分）

（2）設(shè)水平向右為正方向，物體滑上傳送帶后向右做勻減速運動，期間物體的加速度大小和方向都不變，加速度為（1分）

物體滑離傳送帶右端時速度為v1

（2分）

由得，（2分）（3）以地面為參考系，則滑上逆時針轉(zhuǎn)動的傳送帶后，物體向右做勻減速運動.由以上計算可知，期間物體的加速度大小和方向都不變，所以到達右端時速度大小為2m/s，所用時間為2s，最后將從右端滑離傳送帶。此段時間內(nèi)，物體向右運動位移大小顯然為6m皮帶向左運動的位移大小為

物體相對于傳送帶滑行的距離為（3分）

物體與傳送帶相對滑動期間產(chǎn)生的熱量為（3分）18.如圖甲所示，木板與水平面間的夾角θ可以隨意改變，可視為質(zhì)