2021-2022学年安徽省安庆市横山高级职业中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021-2022学年安徽省安庆市横山高级职业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.如图所示，A为静止于地球赤道上物体，B为绕地球做圆周运动的卫星，且它们在同一平面内。已知A、B绕地心运动的周期相同。相对于地心，下列说法中正确的是（）

A．物体A和卫星B具有相同大小的加速度

B．A、B与地心的连线之间的夹角变小

C．卫星B的运行的线速度值大于物体A的线速度值

D．卫星只能是与赤道某点相对静止的同步卫星参考答案：答案：C解析：物体与卫星的角速度相同，半径大的线速度大；由a＝ω2r可知加速度是卫星的大；该卫星不一定是同步卫星，也可能是和同步卫星相同高度的逆着地球自转方向的卫星。2.（多选题）如右图所示，N匝矩形导线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表A和二极管D．电流表的示数为I，二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是（）A．导线框转动的角速度为B．导线框转动的角速度为C．导线框转到图示位置时，线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零D．导线框转到图示位置时，线框中的磁通量最大，瞬时电动势最大参考答案：AC【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；线速度、角速度和周期、转速；交流发电机及其产生正弦式电流的原理．【分析】根据Em=NBSω求得感应电动势的最大值，然后利用电流的热效应判断出线圈转动的角速度，根据线圈所在的位置判断出线圈的磁通量和产生的感应电动势的大小【解答】解：A、线圈产生的最大感应电动势Em=NBSω根据二极管的特点可知，在一个周期内有半个周期回路中有电流，根据交流电电流的热效应可知，解得ω=，故A正确，B错误；C、导线框转到图示位置时，线圈位于中性面处，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零，故C正确，D错误；故选：AC3.（多选）如图所示，一质量为m的物体放在水平地面上，上端用一根原长为L、劲度系数为k的轻弹簧相连．现用手拉弹簧的上端P缓慢向上移动．当P点位移为H时，物体离开地面一段距离h，则在此过程中（）A．拉弹簧的力对弹簧做功为mgHB．拉弹簧的力对弹簧做功为mgh+C．物体增加的重力势能为mgH﹣D．物体增加的重力势能为mgH参考答案：考点：功能关系；重力势能．分析：知道手拉着弹簧上端P点缓慢向上移动，可以看成物体是处于平衡状态，拉弹簧的力随着弹簧的伸长慢慢变大，弹力对物体做功等于系统增加的机械能．解答：解：A、物体处于平衡状态，则kx=mg，解得：x=，此时具有的弹性势能，则拉弹簧的力对弹簧做功为W=mgh+，故A错误，B正确；C、物体重力做功W=﹣mgh，所以物体增加的重力势能为mgh，故CD错误；故选：B点评：本题考查了功能关系，重点考查了机械能守恒的条件，只有重力做功或弹簧的弹力做功．4.2011年11月9日，中国首个火星探测器“萤火一号”搭载俄罗斯“福布斯-土壤”探测器发射升空，遗憾的是，探测器进入地球轨道后没能按计划实施变轨，明年1月份探测器可能坠落地球。原计划“福布斯-土壤”探测器是从火星的卫星“火卫一”上采集土壤样本后返回地球。火卫一位于火星赤道正上方，轨道半径9450km，周期2.75×104s。若其轨道视为圆轨道，引力常量为G，由以上信息可以确定（

）A．火卫一的质量

B．火星的质量C．火卫一的绕行速度D．火卫一的向心加速度参考答案：．BCD解析：万有引力定律和牛顿第二定律得，，“火卫一”的轨道半径r和运行周期T均为已知量，故火星的质量可以确定，B选项正确；再由可知，火卫一的绕行速度v可以确定，C选项正确；由可知，火卫一的向心加速度可以确定，D选项正确；由于各等式两边均有火卫一的质量m，故火卫一的质量不能确定。5.如图是另同学利用教材提供的方案进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时仪器装置的情况。另一位同学指出了实验时的几个错误，说法正确的是（

）A．该实验没有平衡摩擦力B．拉小车的细线应平行桌面C．实验电源应为交流电电源D．小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远(2)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接，用托盘和砝码的重力来代替绳上的拉力。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=

，打点6时小车运动的速度v6=

(结果均保留三位有效数字)。参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当

盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系，已知木板被水平拉动的速度为，右图所示的一段木板的长度为，重力加速度为，漏沙时不计沙摆的重心变化。则这次实验沙摆的振动周期

▲

，摆长

▲

。参考答案：

7.实验证明：通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k＞0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，有一矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂着，如图所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0=3N；当MN通以强度为I1=1A电流时，两细线内的张力均减小为T1=2N；当MN内电流强度大小变为I2时，两细线内的张力均增大为T2=4N。则电流I2的大小为

A；当MN内的电流强度为I3=3A时两细线恰好同时断裂，则在此断裂的瞬间线圈的加速度大小为

g。(g为重力加速度)。参考答案：8.如图所示，“神舟”飞船升空后，进入近地点为B，远地点为A的椭圆轨道I上飞行。飞行数圈后变轨．在过远地点A的圆轨道Ⅱ上做匀速圆周运动。飞船由椭圆轨道运行变轨到圆形轨道运行后周期

（变短、不变或变长），机械能

（增加、减少或不变）。参考答案：变长

增加9.某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图所示，长木板放于水平桌面，用钩码的重力作为小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要

采取的两项措施是：

a：

；

b：

；参考答案：a．适当垫高长木板右端，以平衡摩擦力；

b．使钩码的质量远小于小车的质量10.（6分）在操场上，两同学相距L为10m左右，在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，象甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上。双绞线并联后的电阻R为2Ω，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持f=2Hz。如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m，电流计的最大值I=3mA。（1）磁感应强度的数学表达式B=

。（用R，I，L，f，h等已知量表示）试估算地磁场的磁感应强度的数量级

T。（2）将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计的读数

。参考答案：

答案：（1）IR/2πLhf；10－5T；（2）0。11.我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；C．已知质量为m的物体一个；D．天平一只(附砝码一盒)。已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R

及月球的质量M(已知万有引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是________和________；(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R＝________，M＝________。参考答案：12.4．在图示的复杂网络中，所有电源的电动势均为E0，所有电阻器的电阻值均为R0，所有电容器的电容均为C0，则图示电容器A极板上的电荷量为

。参考答案：．（5分）13.如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为kg的物块B相连接．另一个质量为kg的物块A放在B上．先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功为J，弹簧回到原长时B的速度大小为

m/s.（m/s2）

参考答案：0,

2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________m/s，能求出4的具体位置吗？_________(填“能”或“不能”)．求解方法是：___________________________(不要求计算，但要说明过程)．参考答案：3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可)9×10－2能利用(s6－s4)－(s4－s2)＝4aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)15.（1）某同学用螺旋测微器测量一段粗细均匀的金属丝的直径，如图所示，直径d为

mm。（2）该同学用多用电表测量其电阻阻值约为5Ω，现用伏安法进一步精确测量其电阻，备有以下器材：直流电源E：电动势约4.5V，内阻很小；直流电流表A1：量程0~3A，内阻约0.025Ω；直流电流表A2：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω；直流电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值50Ω；电键、导线若干。①在可选择的器材中应选用的电流表是

。（填A1或A2）②仅从实验原理上看实验电路电阻的测量值

真实值。（填“大于”、“小于”、“等于”）③如图所示实物连接图，还有两根导线没有连接，请补充完整。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两个正点电荷Q1=+Q和Q2=+4Q分别固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点，A、B两点相距L，且A、B两点正好位于水平光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处，如图所示．（1）在A、B连线上，由A点到B点，电势如何变化？（2）将一正检验电荷置于A、B连线上靠近A处由静止释放，求它在A、B连线上运动的过程中能达到最大速度的位置离A点的距离；（3）若把另一正检验电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放，试确定它在管内运动过程中速度为最大值时的位置P，即求出图中PA和AB连线的夹角θ．参考答案：考点：电势差与电场强度的关系；电势．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）AB的连线上电场方向先向右再向左，则电势先减再增．（2）根据动能定理可知，合力做功最多的时候，物体的动能最大，所以当电荷所受合力为零时，电场力做功最多，此时的速度最大．（3）电荷在p点处速度最大时，点电荷在p点处受到的受到的库仑力的合力沿op的方向，根据库仑力的公式可以求得夹角的大小．解答：解：（1）AB的连线上电场方向先向右再向左，则电势先减再增．（2）设在AB连线上运动过程中能达到最大速度的位置离A点的距离为x，正电荷在A、B连线上速度最大处应该是电荷所受合力为零，

即：k=k

解得：x=L（3）若点电荷在p点处受到的受到的库仑力的合力沿op的方向，则它在p点处速度最大，

即此时满足：tanθ===解得：θ=arctan．答：（1）在A、B连线上，由A点到B点，电势先减小后增加．（2）在A、B连线上运动的过程中能达到最大速度的位置离A点的距离为L（3）图中PA和AB连线的夹角θ．则θ为arctan．点评：本题主要的是分析清楚电荷的速度最大的位置，当电荷的速度最大的时候，电荷的动能也就最大，此时电场力做的功最多，电势能最小．17.如图所示，以水平地面建立X轴，有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上，木板长L=11.5m。已知木板与地面的动摩擦因数为，m与M之间的摩擦因素（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。m与M保持相对静止共同向右运动，已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为，在坐标为X=21m处有一挡板P，木板与挡板P瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回，而木块在此瞬间速度不变，若碰后立刻撤去挡板P，g取10m/s