2021年湖北省荆州市中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021年湖北省荆州市中学高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.一交流电压为u＝100sin100πtV，由此表达式可知

A．用电压表测该电压其示数为100V

B．该交流电压的周期为0.02s

C．将该电压加在100Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为100W

D．t＝1/400s时，该交流电压的瞬时值为100V参考答案：答案：ABCD2.（单选）甲、乙两辆汽车在平直公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标。在如图所示的υ–t图象中，直线a、b分别描述甲、乙两车在0~20s的运动情况，下列说法正确的是 A．在0~10s内两车逐渐靠近 B．在10~20s内两车逐渐远离 C．在5~15s内两车的位移相等 D．在t=10s时两车恰好能相遇参考答案：C3.倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab。现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大参考答案：D4.如图，A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图像，根据图像可以断A.两球在t=2s时速率相等B.两球在t=8s时相距最远C.两球运动过程中不会相遇D.甲、乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动，

加速度大小相同方向相反参考答案：A5.静止在光滑水平面上的物体，刚一开始受到水平拉力作用的瞬间，物体

A.立即获得加速度，同时获得速度

B.立即获得加速度，但速度仍为0

C.立即获得速度，但加速度仍为0

D.由于受力时间极短，加速度和速度都为。参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.人造地球卫星做半径为r，线速度大小为v的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的倍后，运动半径变为

，线速度大小变为

。参考答案：7.用多用电表欧姆档的“×l0”倍率，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为

Ω。参考答案：欧姆表表盘读数为22Ω，由于选择的是“×l0”倍率，故待测电阻的阻值是220Ω。8.11．某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是

；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制

图象。参考答案：物块初始位置到测速器的距离L

L-v2物块在斜面上所受合力F不变，由得，，可见本实验还需测量的物理量是物块初始位置到测速器的距离L，由于L与v2成正比，所以应绘制L-v2图象。9.某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示。AB是一段圆弧形的电阻，O点为其圆心，圆弧半径为r。O点下用一电阻不计的金属线悬挂着金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦。AB之间接有内阻不计、电动势为9V的电池，OB间接有一个伏特表。整个装置的竖直面沿列车前进的方向放置。当列车做匀加速运动，悬线就偏过一定角度。若伏特表显示3V，则列车的加速度为

。如果根据伏特表示数与列车加速度的一一对应关系将伏特表改制成一个加速度表，则加速度的刻度是

的（选填“均匀”或“不均匀”）。参考答案：答案：，不均匀10.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接；现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置；现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动；则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：不变，

增大；设圆环B的质量为M；以整体为研究对象，分析受力，如图，根据平衡条件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变；再以结点为研究对象，分析受力，如图2；根据平衡条件得到，F=mgtanθ，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，θ增大，则F增大，而F2=F，则F2增大11.一物体在水平面上运动，以它运动的起点作为坐标原点，表中记录了物体在x轴、y轴方向的速度变化的情况。物体的质量为m＝4kg，由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为__________N，该物体所做运动的性质为__________。参考答案：

答案：4（14.4)

匀加速曲线12.（6分）用多用电表的欧姆档测电阻，若表盘的中间刻度为15，在测量某电阻时，指针所指的刻度为180，此时选择开关处在×10的倍率，则该电阻的阻值约为Ｒ＝＿＿＿＿Ω；为了测得更准确的阻值，应将选择开关换到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再进行测量。参考答案：

答案：1800，100，欧姆调零13.原长为１６cm的轻质弹簧，当甲乙二人同时用１００Ｎ的力由两端反向拉时，弹簧长度为１８cm，若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一个用２００Ｎ的力拉，这时弹簧长度为

cm此弹簧的劲度系数为

Ｎ/m参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图甲所示的实验装置做“探究合力做功与动能变化的关系”实验．请补充完整下列实验步骤的相关内容：（1）先用天平测出小车和遮光片的总质量为M、砝码盘的质量为m0；用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度d，如图乙所示，其示数为

mm；按图甲所不安装好实验装置，用刻度尺测量两光电门之间的距离x；（2）在砝码盘中放入适量的砝码；适当调节长木板的倾角，直到向右轻推小车遮光片先后通过光电门A和光电门B的时间相等；（3）只取下砝码，已经连好的细线和砝码盘不动，记下

（填写相应物理量及其符号）；（4）再次让小车拉着砝码盘从靠近滑轮处由静止释放，记录遮光片通过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB；（5）在上述步骤中，根据实验所测的物理量，探究合力做功与动能变化关系的表达式为：M（）2﹣M（）2=

（重力加速度为g）；（6）改变砝码盘中砝码的质量，重复（2）～（5）步骤；（7）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是

A．尽量减小两光电门间的距离xB．调整滑轮，尽量使细线与长木板平行C．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量D．遮光片的宽度d适当窄一些．参考答案：（1）0.525；（3）取下的砝码的总质量m；（5）mgx；（7）BD．【考点】探究功与速度变化的关系．【分析】游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，此时小车做匀速运动，取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m，取下细绳和砝码盘后，小车受到的合力即为砝码盘和盘中砝码的总重力，由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，从而求出动能的变化量．【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为：5mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为5×0.05mm=0.25mm，所以最终读数为：5mm+0.25mm=5.25mm．（3）在砝码盘中放入适量砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，此时小车做匀速运动，取下细绳和砝码盘，记下取下的砝码盘的总质量m，（5）取下砝码后，小车受到的合力等于砝码盘重力，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合=mgx，由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．滑块通过光电门1速度vA=，滑块通过光电门2速度vB=，小车动能变化量△Ek=MvB2﹣MvA2=M（）2﹣M（）2，实验需要验证的表达式是：M（）2﹣M（）2=mgx（7）A、尽量增大两光电门间的距离s，距离大一些，误差小一些，故A错误；B、调整滑轮，使细线与长木板平行，否则撤去绳子后，合力不等于绳子拉力，故B正确；C、本实验没有用砝码盘和盘中砝码的重力代替绳子的拉力，不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，故C错误．D、本实验用遮光片通过光电门时的平均速度作为小车的瞬时速度，遮光片的宽度d越小，平均速度越接近瞬时速度，遮光片的宽度d适当窄一些可以减小实验误差，故D正确；故选：BD．故答案为：（1）0.525；（3）取下的砝码的总质量m；（5）mgx；（7）BD．15.某同学用图甲所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz，在所选纸带上取某点为A计数点，然后3个点取一个计数点，所有测量具体数据为s1=37.5mm，s2=69.0mm，s3=100.5mm，s4=131.5mm，s5=163.5mm，s6=193.5mm，如图乙所示（计算结果保留四位有效数字）。（1）打D点时的速度为

。（2）该同学用两种方法处理数据（T为相邻计数点间的时间间隔）：方法A：由取平均值得；方法B：由，取平均值得,相比较之下

方法更加合理（填“A”或“B”）；本实验误差的主要来源有

（试举出两条）。参考答案：：①利用中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度ks5u（2分）ks5u②选B（1分），原因是实验中所有数据都用到，减小偶然误差；阻力（空气阻力、振针阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力等）、交流电频率波动、长度测量、数据处理方法等（任选两条）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图II所示，质量为m=lkg的精块，在水平力作用下静止在倾角为在光滑斜面上，斜面的末端B与水平传送带相接（物块经过此位置滑上皮带时无能量损失），传送带的运行速度为=3m/s，长为L=1.4m；今将水平力撒去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数为=0.25。g=10m/，求：(1)滑块下滑的高度；(2)若滑块进入传送带速度大于3m/s，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。参考答案：解析：（1）设滑块从高为h处下滑，到达斜面底端速度为v下滑过程机械能守恒：

若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；根据动能定理有：

解得：h=0.1m

若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动；根据动能定理：

解得：h=0.8m

（2）设滑块在传送带上运动的时间为t，则t时间内传送带的位移：s=v0t

（1分）

滑块相对传送带滑动的位移

相对滑动生成的热量

17.电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它揭示了电、磁现象之间的本质联系。电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即，这就是法拉第电磁感应定律。（1）如图所示，把矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分ab的长度为L，它以速度v向右匀速运动。请根据法拉第电磁感应定律推导出闭合电路的感应电动势E=BLv。

（2）两根足够长的光滑直金属导轨平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。两导轨间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆MN放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆MN由静止沿导轨开始下滑。求①当导体棒的速度为v（未达到最大速度）时，通过MN棒的电流大小和方向；②导体棒运动的最大速度。参考答案：解：（1）在Δt时间内，ab棒向右移动的距离为vΔt，这个过程中线框的面积变化量是ΔS=LvΔt

(2分)穿过闭合回路的磁通量的变化量是=BΔS=BLvΔt

(2分)根据法拉第电磁感应定律

(2分)（2）①当导体棒的速度为v时，产生的感应电动势为E=BLv

回路中的电流大小为

(2分)由右手定则可知电流方向为从N到M

(2分)②导体棒在磁场中运动时，所受安培力大小为

（2分）

由左手定则可知，安培力方向沿斜面向上

当导体棒的加速度为零时，速