山西省晉城市陵川縣職業(yè)中學2021年高三物理期末試卷含解析

山西省晉城市陵川縣職業(yè)中學2021年高三物理期末試卷含解析一、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，原、副線圈匝數比為2∶1的理想變壓器正常工作時()A．原、副線圈電流之比為2∶1B．原、副線圈電壓之比為2∶1C．輸入功率和輸出功率之比為2∶1D．輸入功率和輸出功率之比為1∶2參考答案：D2.如圖（a）是用電流傳感器（相當于電流表，其電阻可以忽略不計）研究自感現象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為R，L是一個自感系數足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R．圖（b）是某同學畫出的在t0時刻開關S切換前后，通過傳感器的電流隨時間變化的圖像．關于這些圖像，下列說法中正確的是A．圖（b）中甲是開關S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況B．圖（b）中乙是開關S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況C．圖（b）中丙是開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況D．圖（b）中丁是開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況參考答案：C3.用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，如圖所示。P、Q均處于靜止狀態(tài)，則下列相關說法正確的是A.P物體受4個力

B.Q受到3個力C.若繩子變長，繩子的拉力將變小D.若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大參考答案：AC4.（單選）傾角為45°的斜面固定于豎直墻上，為使質量分布均勻的光滑球靜止在如圖所示的位置，需用一個水平推力F作用于球上，F的作用線通過球心。設球受到的重力為G，豎直墻對球的彈力為N1，斜面對球的彈力為N2，則下列說法正確的是A．N1一定等于F

B．N2一定大于N1C．N2一定大于G

D．F一定小于G參考答案：C5.（多選）如圖所示，水平地面上處于伸直狀態(tài)的輕繩一端拴在質量為m的物塊上，另一端拴在固定于B點的木樁上．用彈簧測力計的光滑掛鉤緩慢拉繩，彈簧測力計始終與地面平行．物塊在水平拉力作用下緩慢滑動．當物塊滑動至A位置，∠AOB=120°時，彈簧測力計的示數為F．則（）A．物塊與地面間的動摩擦因數為B．木樁受到繩的拉力始終大于FC．彈簧測力計的拉力保持不變D．彈簧測力計的拉力一直增大參考答案：考點：驗證力的平行四邊形定則．專題：實驗題；彈力的存在及方向的判定專題．分析：以彈簧秤掛鉤結點處為研究對象受力分析，運用合成法求解繩子的拉力大小；物塊緩慢滑動，處于平衡狀態(tài)，則繩子拉力的大小等于滑塊摩擦力的大小，進而結合滑動摩擦力的計算公式求出摩擦因數．解答：解：A、以彈簧秤掛鉤結點處為研究對象受力分析，運用合成法如圖：由幾何知識知：繩子拉力T=F物塊緩慢滑動，處于平衡狀態(tài)：f=T=F即：μmg=F得：μ=，故A正確；B、由A分析知，木樁受到繩的拉力等于F而不是大于F，故B錯誤；C、為了使木樁處于平衡狀態(tài)繩子拉力始終等于F，但隨著木樁的靠近，兩邊繩子夾角逐漸減小，由平行四邊形合成法則知合力增大，則彈簧秤拉力一直增大，故C錯誤，D正確；故選：AD．點評：本題的關鍵是由“物塊在水平拉力作用下緩慢滑動”確定物塊受力平衡，則繩子拉力不變．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學為估測摩托車在水泥路面上行駛時所受的牽引力，設計了下述實驗：將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車上，調節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學騎摩托車，先使之加速到某一速度，然后熄火，讓摩托車沿直線滑行，如圖是某次實驗中水泥路面上的部分水滴（左側是起點）。設該同學質量為50kg，摩托車的質量為75kg，根據該同學的實驗結果可估算（）（下圖長度單位：ｍ）（1）騎摩托車行駛至D點時的速度大小為_________；（2）騎摩托車加速時的加速度大小為________；（3）騎摩托車加速時的牽引力大小為__________N。參考答案：（1）__14.5________;

（2）___4.0_______;（3）

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;7.B．若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為T1∶T2＝2∶1，則它們的軌道半徑之比R1∶R2＝＿＿＿＿，向心加速度之比a1∶a2＝＿＿＿＿。參考答案：∶1

1∶2由開普勒定律，R1∶R2＝∶＝∶1.由牛頓第二定律，G=ma，向心加速度之比a1∶a2＝R22∶R12＝1∶2。8.如圖是汽車牽引力F和車速倒數的關系圖像，若汽車質量為2×103kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，則在車速為15m/s時汽車發(fā)動機功率為______W；該汽車作勻加速運動的時間為______s.參考答案：

答案：6×104

59.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質彈簧下懸掛質量為m的重物，讓其在豎直方向上振動）振動周期T與物體質量m間的關系的實驗中：(1)如圖，某同學嘗試用DIS測量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應接到__________．使重物做豎直方向小幅度振動，當力的測量值最大時重物位于__________．若測得連續(xù)N個力最大值之間的時間間隔為t，則重物的周期為__________．

(2)為了探究周期T與質量m間的關系，某同學改變重物質量，多次測量，得到了下表中所示的實驗數據。為了得到T與m的明確關系，該同學建立了右下圖的坐標系，并將橫軸用來表示質量m，請在圖中標出縱軸表示的物理量，然后在坐標系中畫出圖線。(3)周期T與質量m間的關系是

參考答案：（1）數據采集器（1分），最低點（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動周期T的平方與重物的質量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）10.像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖2所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現利用圖所示裝置測量滑塊和長1m左右的木塊間的動摩擦因數，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出。此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為0.05s和0.02s，擋光片的寬度d=1．0cm。（1）滑塊通過光電門1的速度v1=

m/s，滑塊通過光電門2的速度v2=

m/s。若光電門1、2的距離為L=21．0cm，則滑塊的加速度為

m/s2。（2）若僅提供一把米尺，已知當地的重力加速度為g，為完成測量，除了研究v1．v2和兩個光電門之間的距離L外，還需測量的物理量是

（說明各量的物理意義，同時指明代表物理量的字母）。（3）用（2）中各物理量求解動摩擦因數的表達μ=

（用字母表示）。參考答案：①0.2m/s；

0.5m/s

0.5m/s2；

②P點離桌面的距離h、重錘在桌面上所指的點與Q點距離a、斜面的長度b（3）Ks5u11.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖甲所示為實驗裝置的簡圖。(交流電的頻率為50Hz)（1）如圖乙所示為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為__

______m/s2。(保留兩位有效數字)（2）保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的數據如下表：實驗次數12345678小車加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請在如圖12所示的坐標紙中畫出圖線，并由圖線求出小車加速度a與質量倒數之間的關系式是______________________。參考答案：12.如圖為“電流天平”，可用于測定磁感應強

度。在天平的右端掛有一矩形線圈，設其匝數n=5匝，底‘

邊cd長L=20cm，放在垂直于紙面向里的待測勻強磁場中，

且線圈平面與磁場垂直。當線圈中通入如圖方向的電流

I=100mA時：調節(jié)砝碼使天平平衡。若保持電流大小不變；

使電流方向反向，則要在天平右盤加質量m=8.2g的砝碼，

才能使天平再次平衡。則cd邊所受的安培力大小為______N，

磁場的磁感應強度B

的大小為__________T。參考答案：13.地球第一宇宙速度為

，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┌l(fā)射速度，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┉h(huán)繞速度。參考答案：7.9km/s、最小、最大三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學為了測量電流表A1的內阻精確值，有如下器材：電流表A1（量程300mA，內阻約為5Ω）；電流表A2（量程600mA，內阻約為1Ω）；電壓表V（量程15V，內阻約為3kΩ）；滑動變阻器R1（0～5Ω，額定電流為1A）；滑動變阻器R2（0～50Ω，額定電流為0.01A）；電源E（電動勢3V，內阻較?。欢ㄖ惦娮鑂0（5Ω）；單刀單擲開關一個、導線若干。①

要求待測電流表A1的示數從零開始變化，且多測幾組數據，盡可能的減少誤差，以上給定的器材中滑動變阻器應選

。在答題卡的方框內畫出測量用的電路原理圖，并在圖中標出所用儀器的代號。②若選測量數據中的一組來計算電流表A1的內阻r1，則r1的表達式為r1

=

；上式中各符號的物理意義是

。參考答案：、①R1；原理圖見右圖。

②；

I2、I1分別為某次實驗時電流表A2、A1的示數，RO是定值電阻的電阻大小。

15.某學習小組做探究“合力做的功和物體速度變化關系”的實驗如圖所示．當圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2條、第3條…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．（1）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則關于是否完全平衡掉摩擦力，下面操作正確的是：D（填所選答案的字母序號）A．放開小車，小車能夠自由下滑即可B．放開小車，小車能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，小車能夠自由下滑即可D．放開拖著紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可（2）設第1次小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功為W．若在某次操作時用4根同樣的橡皮筋并在一起進行，并使小車從同樣的位置被彈出，則該次橡皮筋對小車做的功是4W．（3）在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的相鄰點的間隔大致相同部分進行測量．參考答案：解：實驗中可以適當抬高木板的一側來平衡摩擦阻力．受力平衡時，小車應做勻速直線運動，所以正確的做法是：放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可，故ABC錯誤，D正確．故選：D．（2）橡皮筋對小車做的功我們沒法直接測量，所以我們是通過改變橡皮筋的條數的方法來改變功，為了讓橡皮筋的功能有倍數關系就要求將橡皮筋拉到同一位置處．故第二次將4條橡皮筋并在一起，并且與第一次拉伸的長度一樣，小車在橡皮筋的作用下從靜止彈出，沿木板滑行，橡皮筋對小車所做的功是W的4倍，（3）要測量最大速度，應該選用點跡恒定的部分故答案為：（1）D；（2）4W；（3）相鄰點的間隔大致相同四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一質量為M的平板車B放在光滑水平面上，在其右端放一質量為m的小木塊A，m＜M,A、B間動摩擦因數為μ，現給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A開始向左運動，B開始向右運動，最后A不會滑離B，求：（1）A、B最后的速度大小和方向；（2）從地面上看，小木塊向左運動到離出發(fā)點最遠處時，平板車向右運動的位移大小。參考答案：解：由A、B系統(tǒng)動量守恒定律得：Mv0-mv0=（M+m）v

(2分)

所以v=v0

方向向右

(2分)A向左運動速度減為零時，到達最遠處，此時板車移動位移為s,速度為v′,則由動量守恒定律得：Mv0-mv0=Mv′

①

(2分)對板車應用動能定理得：-μmgs=Mv′2-Mv02

②

(2分)聯(lián)立①②解得：s=v02

(2分)17.1932年，勞倫斯和利文斯設計出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直．A處粒子源產生的粒子，質量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，加速電壓為U．加速過程