云南省昆明市先锋中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

云南省昆明市先锋中学2021年高三物理上学期期末试题含解析一、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.（单选）如图所示为一质点作直线运动的速度一时间图象，下列说法中正确的是

A.ab段与bc段的速度方向相反

B.bc段与cd段的加速度方向相反

C.ab段质点的加速度大小为2D．bd段质点通过的位移为2m参考答案：【知识点】

匀变速直线运动的图像．A5【答案解析】

C解析：A、ab段与bc段图象都在十字架上方，速度为正，方向相同，故A错误；B、v-t图象中，斜率表示加速度，bc段与cd段的加速度相同，故B错误；C、ab段质点的加速度大小为a==2m/s2，故C正确；D、bc段质点通过的位移x=×0.5×4＝1m，故D错误．故选：C【思路点拨】v-t图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，其斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负．本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，不难．2.（多选）某同学在电磁炉面板上竖直放置一纸质圆筒，圆筒上套一环形轻质铝箔，电磁炉产生的交变磁场的频率、强度及铝箔厚度可以调节．现给电磁炉通电，发现铝箔悬浮了起来．若只改变其中一个变量，则（）A．增强磁场，铝箔悬浮高度将不变B．铝箔越薄，铝箔中产生的感应电流越大C．增大频率，铝箔中产生的感应电流增大D．在刚接通电源产生如图磁场的瞬间，铝箔中会产生如图所示的电流参考答案：解：A、发现铝箔悬浮了起来，是由于磁场的变化，产生感应电流，导致安培力出现，当磁场增大时，出现感应电流增大，则安培力增大，那么高度会升高，使其周围的磁场会变弱，导致安培力变小，仍与重力平衡，故A错误；B、根据电阻定律R=，铝箔越薄，S越小，则电阻越大，再由I=，可知，感应电流越小，故B错误；C、当增大频率，导致磁场的变化率变大，则感应电动势增大，那么感应电流增大，故C正确；D、在刚接通电源产生如图磁场的瞬间，根据楞次定律：增则反，可知，铝箔中会产生如图所示的电流，故D正确；故选：CD．3.汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，经过一段时间t达到最大速度v，若所受阻力始终不变，则在t这段时间内

A.汽车牵引力恒定

B.汽车牵引力做的功为Pt

C.汽车加速度不断增大

D.汽车牵引力做的功为参考答案：B4.（05年全国卷Ⅲ）两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2。用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度

A.nl＜n2、v1＜v2

B.nl＜n2、v1>v2

C.nl>n2、v1＜v2

D.nl>n2、v1>v2参考答案：答案：B5.下列关于摩擦力的说法，正确的是（

）A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。（保留小数点后两位数字）参考答案：.①左

②16.20

③0.41

④0.507.某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”，他设计了如下实验：他的操作步骤是：①安装好实验装置如图。②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质

量为50g的钩码挂在拉线P上。④先接通打点计时器的电源，后释放小车，打出一条纸带。在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：（g=9.8m/s2）①第一个点到第N个点的距离为40.00cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.20m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功为

J，小车动能的增量为

-----

J。（计算结果保留三位有效数字）

此次实验探究结果的误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了某些产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是：①

②

。参考答案：

①小车质量没有远大于钩码的质量；②没有平衡摩擦力；8.012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降。可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力。是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），＝

▲

。参考答案：）中子

39.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图甲连接起来研究。(1)某次通过毫米刻度尺读数如图乙所示，指针示数为

_____

cm。(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和下表。用表中数据计算弹簧I的劲度系数为_____N/m(结果保留三位有效数字，取g=l0m·s-2)。由表中数据________

（填"能"或"不能"）计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。参考答案：

(1).25.85

(2).12.5（12.3-12.7）

(3).能【详解】（1）指针示数为25.85cm.（2）由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=0.5N时，弹簧形变量的变化量为△x=4.00cm，根据胡克定律知：．

结合L1和L2示数的变化，可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数．10.如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1=20cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高。现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm。(环境温度不变，大气压强p0=75cmHg)①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。②此过程左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．参考答案：①50cmHg②做正功吸热11.用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D端（O端固定），当D端达到E处时，.然后保持A的读数不变，角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，则角

_________（选填：增大、保持不变或减小），B弹簧秤的拉力大小

。（选填：增大、保持不变或减小）.参考答案：12.(5分)如图所示，是测定子弹速度的装置示意图，A、B两圆盘平行，相距为L，两圆盘固定在同一根穿过圆心且与盘面垂直的转轴上，两圆盘以角速度ω高速转动，子弹以平行转轴方向先后穿过A、B两盘，量得两圆盘上弹孔和圆心连线的夹角为θ，由此可测出子弹的速度为

。参考答案：

答案：ωL/（θ+2kл）k=0，1，2，3……13.设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则卫星的加速度为

，卫星的周期为

。参考答案：1

0.16

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池．（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表读数变化不明显，原因是：

．（2）为了提高实验精度，采用图乙所示电路，提供的器材：量程3V的电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0（阻值未知，约几欧姆），滑动变阻：R1（0～10Ω）滑动变阻器R2（0～200Ω），单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S，导线若干①电路中，加接电阻凰有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是

②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用

（填R1或R2）．③开始实验之前，S1、S2都处于断开状态．现在开始实验：A．闭合S1，S2打向1，测得电压表的读数U0，电流表的读数为I0，则=

．（电流表内阻用RA表示）B．闭合S1，S2打向2，改变滑动变阻器的阻值，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则新电池电动势的表达式为E=

，内阻的表达式r=

．参考答案：Ⅰ、电源内阻很小；Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏；②R0+RA．③；﹣【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）作出电源的U﹣I图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知，图象的斜率等于电源的内阻，再分析电压表读数变化不明显的原因．（2）①加接电阻R0，起保护作用，限制电流，防止电池被短路或电流表被烧坏．②由于电表的读数在刻度盘中央附近，误差较小，则要求电路中电流较大，在确保安全的前提下，可选择阻值较小的变阻器．③根据欧姆定律分析A所测量的物理量．根据闭合电路欧姆定律列方程组，可求出新电池电动势和内阻的表达式．【解答】解：（1）作出电源的U﹣I图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知，图象的斜率等于电源的内阻，如图，图线1的斜率小于图线2的斜率，则对应的电源的内阻图线1的较小，由图可以看出，图线1电压随电流变化较慢．本实验中发现电压表读数变化不明显，原因是：电源内阻很小．Ⅱ①加接电阻R0，起保护作用，限制电流，防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏②滑动变阻器应选用R1．因为R1的总电阻较小，使电路中电流较大，电流表指针能在刻度盘中央附近，测量误差较小．③根据欧姆定律可知，可以测出的物理量是定值电阻R0和电流表内阻之和，用测量写出表达式为：R0+RA=．B、根据闭合电路欧姆定律得E=U1+I1（R0+RA+r）…①E=U2+I2（R0+RA+r）…②联立解得：E=；r=故答案为：Ⅰ、电源内阻很小；Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏；②R0+RA．③；﹣15.在“测定金属丝的电阻率”的实验中．（1）一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100．同学甲先用×1档粗略测量金属丝的电阻，表盘指针位置如图1所示，金属丝的电阻约为4.5Ω．（2）为准确测量金属丝的电阻，同学乙取来两节新的干电池、电键、若干导线和下列器材：A．电压表0～3V，内阻约10kΩB．电压表0～15V，内阻约50kΩC．电流表0～0.6A，内阻约0.05ΩD．电流表0～3A，内阻约0.01ΩE．滑动变阻器，0～10Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选A，电流表应选C（填序号）；②按实验要求在图2的方框内画出实验电路图．参考答案：考点：测定金属的电阻率．专题：实验题；恒定电流专题．分析：（1）欧姆表的读数等于指针指示值与倍率的乘积．（2）根据电源的电动势定电压表的量程，根据通过待测电阻丝的电流，确定电流表的量程，从而误差的角度出发，根据金属丝的电阻确定滑动变阻器．确为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，滑动变阻器采用分压式接法，根据待测电阻与电流表、电压表内阻比较，确定电流表的内外接．解答：解：（1）欧姆表的读数等于示数×倍率，则该电阻的阻值是：

R=4.5×1Ω=4.5Ω．（2）因为电源的电动势大约3V，则电压表选择3V量程的测量误差较小，故电压表选择：A．通过电阻丝的最大电流大约I=A=0.67A，所以电流表选择0.6A量程的，故电流表选择：C．在实验中获得较大的电压调节范围，则滑动变阻器采用分压式接法，待测电阻丝的电阻远小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采用外接法测量误差较小．如图所示．故答案为：（1）4.5；（2）①A，C，②如上图所示．点评：对于基本仪器的读数方法要掌握，本题要知道欧姆表的读数方法是指针指示值与倍率的乘积．对于电路的设计可分为两部分，一部分是控制电路，根据要求选择变阻器的接法．二是测量电路，要减小误差，用阻值比较法确定电流表内接法或外接法．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如下图所示，贴着竖直墙面的物体A的质量mA=0.2kg，放在水平面上的物体B的质量mB=1.0kg，绳和滑轮间的摩擦均不计，且绳的OB部分水平，OA部分竖直，A和B恰好一起匀速运动。取g=10m/s2，求：（1）物体B与桌面间的动摩擦因数？（2）如果用水平力F向左拉B，使物体A和B做匀速运动，需多大的拉力？（3）若在原来静止的物体B上放一个质量与B物体质量相等的物体后，物体B受到的摩擦力多大？参考答案：（1）μ=0.2（2）4N（3）2N（1）因A和B恰好一起匀速运动，所以B受到的水平绳的拉力T与滑动摩擦力F1的大小相等，且等于A的重力mAg值。B对桌面的压力FN等于B的重力mBg。所以有F1=μFN（1分）FN=mBg（1分）T=F1=mAg（1分）解得：μ=0.2（1分）（2）如果用水平力F向左拉B，使物体A和B做匀速运动，此时水平绳的拉力T与滑动摩擦力F1的大小均不变，根据物体B水平方向的平衡由F=T+F1=2mAg=4N（4分）（3）若在原来静止的物体B上放一个质量与B物体质量相等的物体后，物体B对桌面的压力变大，受到的最大静摩擦力将变大，但此时物体B将静止不动，物体与桌面间的摩擦力为静摩擦力，根据物体B和物体A的平衡可知，物体B受到的摩擦力为F1'=T=mAg=2N（4分）。17.如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，两平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为v2。（1）求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。（3）当导体棒进入磁场II时，施加一竖直向上的恒定外力F=mg的作用，求导体棒ab从开始进入磁场II到停止运动所通过的距离和电阻R2上所产生的热量。参考答案：见解析（1）（6分）以导体棒为研究对象，棒在磁场I中切割磁感线，棒中产生产生感应电动势，导体棒ab从A下落r/2时，导体棒在重力与安培力作用下做加速运动，由牛顿第二定律，得

①（1分）式中

②（1分）

③（1分）

＝4R

④（2分）由以上各式可得到

⑤（1分）（2）（8分）当导体棒ab通过磁场II时，若安培力恰好等于重力，棒中电流大小始终不变，即，

⑥（1分）

⑦（1分）(或)式中

⑧（1分）解得

⑨（2分）导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加