2021-2022学年安徽省宿州市大陈中学高三物理期末试卷含解析VIP

2021-2022学年安徽省宿州市大陈中学高三物理期末试卷含解析一、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.如右图，一理想变压器原副线圈匝数比为4︰1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表。下列结论正确的是（

）

A．若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为24V

B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半

C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍

D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍参考答案：D2.在空军演习中，某空降兵从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿坚直方向运动的v-t图像如图所示，

则下列说法正确的是

A．0-l0s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力

B．第l0s末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第15s末

C．10s—15s'空降兵竖直方向的加速度向下，加速度大小在逐渐减小

D．15s后空降兵保特匀速下落，此过程中机械能守恒参考答案：A3.船在静水中的速度是4m/s，河岸笔直，河宽4m，河水流速为3m/s，以下说法正确的是(

)A．船过河的最短时间为0.8s

B．船在河中运动速度一定为5m/sC．船不可以垂直过河

D．船过河的最短时间为1s参考答案：D4.（单选）2013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动，展示了许多在地面上无法实现的实验现象。假如要在空间站再次进行授课活动，下列我们曾在实验室中进行的实验，若移到空间站也能够实现操作的有A．利用托盘天平测质量

B．利用弹簧测力计测拉力C．利用自由落体验证机械能守恒定律

D．测定单摆做简谐运动的周期参考答案：B5.在图1所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，W为由石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上，E为输出电压可调的直流电流，其负极与电极A相连，A是电流表，实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子（光电效应），这时，即使A、K之间的电压等于零，回路中也有电流。当A的电势低于K时，当A比K的电势低到某一值Uc时，电流消失，Uc称为截止电压，当改变照射光的频率ν，截止电压Uc也将随之改变，其关系如图2所示，如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据，又知道了电子电量，则

（

）①可求得该金属的极限频率

②可求得该金属的逸出功③可求得普朗克常量

④可求得中子的质量A．①②③④

B．②③

C．①③④

D．①②③参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在万有引力定律研究太阳系中的行星围绕太阳运动时，我们可以根据地球的公转周期，求出太阳的质量。在运算过程中，采用理想化方法，把太阳和地球简化成质点，还做了

和

的简化处理。参考答案：答案：把地球的运动简化为匀速圆周运动（匀速、轨迹圆周分别填在两空上得一空分），忽略其他星体对地球的作用，认为地球只受太阳引力作用。7.（选修3-4）（3分）图甲是一列简谐波某时刻的波动图像，图乙为该波源的振动图像。根据图示信息可知该波的波速是

m/s。

参考答案：

答案：20m/s（3分）8.实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图9所示．供选择的仪器如下：①待测电流表G1(0～5mA，内阻约300Ω)，②电流表G2(0～10mA，内阻约100Ω)，③定值电阻R1(300Ω)，④定值电阻R2(10Ω)，⑤滑动变阻器R3(0～1000Ω)，⑥滑动变阻器R4(0～20Ω)，⑦干电池(1.5V)，⑧开关S及导线若干．图9(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图．(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路，________；②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；③________________________________________________________________________；图10④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图10所示．(4)根据I2I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式________．参考答案：(1)根据电路的原理图，定值电阻应适当大一些，滑动变阻器采用分压接法时，应选用阻值适当小一些的变阻器(2)连线时要注意电表的正负接线柱不能接反(3)略(4)根据串、并联电路规律可知：I2＝I1＋＝I1，所以k＝，所以r1＝(k－1)R1.答案(1)③⑥(2)如图(3)①将滑动触头移至最左端③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2(4)r1＝(k－1)R19.（4分）在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示。质点A振动的周期是

s；时，质点A的运动沿轴的

方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm。参考答案：4

正

10解析：振动图象和波形图比较容易混淆，而导致出错，在读图是一定要注意横纵坐标的物理意义，以避免出错。题图为波的振动图象，图象可知周期为4s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6s时质点在平衡位置向下振动，故8s时质点在平衡位置向上振动；波传播到B点，需要时间s=8s，故时，质点又振动了1s(个周期)，处于正向最大位移处，位移为10cm.。10.

如图所示，简谐横波I沿AC方向传播，波源A点的振动图象如图（甲）所示。简谐横波II沿BC方向传播，波源B点的振动图象如图（乙）所示，两列波在C点相遇，已知AC=20cm，BC=60cm，波速都为2m/s。两列波的振动方向相同，则C点的振动振幅为

cm．

参考答案：

答案：711.如图所示，是一列简谐横波在t=0时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时，x=1．5m处的质点向y轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿x轴(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___________m／s．写出x=1．5m处质点做简谐运动的表达式_________________________________________________。参考答案：12.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz.图乙①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_______和______之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值______(填“偏大”或“偏小”)．参考答案：13.（4分）把长L＝0.15m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示若导体棒中的电流I＝2.0A，方向向左，则导体棒受到的安培力大小F=__________N，安培力的方向为竖直向__________，(选填“上”或“下”)参考答案：答案：3.0×10下三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ用游标卡尺测量其长度如下图所示，则其长度L=

cm，用螺旋测微器测它的直径，则直径为d=

mm。参考答案：15.（1）某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．①实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_____

_．(填选项代号)A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．停表E．天平F．重锤②实验中所用电源的频率为50Hz。选取合适的纸带如下图，以每5个点为一个记数点，分别记0、1、2……用刻度尺测得S1=2.80cm；S2=4.29cm；S3=5.79cm；S4=7.30cm；根据纸带中所给的信息，图中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s，当打点计时器打下点“2”时的瞬时速度为v2=

m/s，小车加速度的计算公式为a=

（每两个计数点间的时间间隔用T表示），计算结果为a=

m/s2。（保留三位有效数字）（2）为测量某电阻丝R的电阻值，①某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“

”档位(选填“×100”或“×1”)，然后进行

，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如右图所示，则此段电阻丝的电阻为

Ω．②现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材，电池（4V,内阻1Ω），电流表（0～300mA,内阻2Ω），电压表（0～3V,内阻3kΩ），滑动变阻器（0～10Ω,额定电流1A），

为使通过待测电阻的电流能在0～250mA范围内改变,下列给出的测量电路中，最合适的电路是

;

参考答案：（1）①

AC

②T=0.1

v2=

0.504m/s

_______________

a=

1.50m/s2（2）①

×1

欧姆调零

12

②

B

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量为M＝5.0kg，长度L=4m的平板车静止在水平地面上，距离平板车右侧S=16.5m处有一固定障碍物．障碍物上固定有一电动机A。另一质量为m＝2.0kg可视为质点的滑块，以v0＝8m/s的水平初速度从左端滑上平板车，同时电动机A对平板车施加一水平向右、大小为22.5N的恒力F．1s后电动机A突然将功率变为P=52.5w并保持不变，直到平板车碰到障碍物停止运动时，电动机A也同时关闭。滑块沿水平飞离平板车后，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点滑入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．已知平板车间与滑块的动摩擦因数μ1＝0.5，平板车与地面的动摩擦因数μ2＝0.25，圆弧半径为R＝1.0m，圆弧所对的圆心角∠BOD＝θ＝1060，g取10m/s2，sin530＝0.8，cos530＝0.6，不计空气阻力，求：（1）0-1s时间内，滑块相对小车运动的位移x;（2）电动机A做功W；（3）滑块运动到圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小FN．参考答案：（1）4m；（2）296.25J（3）86N．解析：（1）对滑块，由牛顿第二定律得：

解得：a1==μg=5m/s2

对平板车，由牛顿第二定律得：

解得：a2=3m/s2

设经过时间t1=1s，对滑块有：

对小车有：

0-1s时间内，小滑块相对小车运动的位移

即小滑块刚好滑动到小车右端时两者共速。(2)此时电动机A突然将功率变为P=52.5w并保持不变，设拉力为，由功率得：

所以小滑块和小车两者共速后一起以3m/s的速度向右做匀速直线运动，其位移为：

时间为：

由功能关系得，电动机A做功：=296.25J

(3)由题意得，小滑块在B点速度vB有：

小滑块从B点到C点，由功能关系得：

在C点，由牛顿运动定律得：

解得：FN=86N

由牛顿第三定律可知，滑块在C时对轨道压力的大小．

17.如下图所示，AC、BC两绳长度不等，一质量为m＝0.1kg的小球被两绳拴住在水平面内做匀速圆周运动．已知AC绳长l＝2m，两绳都拉直时，两绳与竖直方向的夹角分别为30°和45°.（g取10m/s2，答案可保留根号）（1）小球的角速度等于多少时，AC绳刚好拉直但没有力（2）小球的角速度等于多少时，BC绳刚好拉直但没有力（3）当ω＝3rad/s时，上下两绳拉力分别为多少？参考答案：（1）ωmax＝3.16rad/s（2）ωmin＝2.4rad/s（3）FT1＝0.27NFT2＝1.09N（1）当AC绳拉直但没有力时，即FT1＝0时，由重力和绳BC的拉力FT2的合力提供向心力mgtan45°＝mr

（2分）r＝l·sin30°（1分）ωmax＝3.16rad/s（1分）（2）当FT2恰为零时，

mgtan30°＝mr，（2分）ωmin＝2.4rad/s（1分）（3）当ω＝3rad/s时，两绳均处于张紧状态，此时小球受FT1、FT2、mg三力作用，正交分解后可得：FT1sin30°＋FT2sin45°＝mlsin30°ω2

（2分）FT1cos30°＋FT2cos45°＝mg

（2分）代入数据后解得：FT1＝0.27NFT2＝1.09N

（2分）18.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN为其左边界．磁场中放置一半径为R的圆柱形金属圆筒，圆心O到MN的距离OO1=2R，金属圆筒轴线与磁场平行．金属圆筒用导线通过一个电阻r0接地，最初金属圆筒不带电．现有一电子枪对准金属圆桶中心O射出电子束，电子束从静止开始经过加速电场后垂直于左边界MN向右射入磁场区，已知电子质量为m，电量为e．电子重力忽略不计．求：（1）最初金属圆筒不带电时，则a．当加速电压为U时，电子进入磁场时的速度大小；b．加速电压满足什么条件时，电子能够打到圆筒上；（2）若电子束以初速度v0进入磁场，电子都能打到金属圆筒上（不会引起金属圆筒内原子能级跃迁），则当金属圆筒上电量达到相对稳定时，测量得到通过电阻r0的电流恒为I，忽略运动电子间的相互作用和金属筒的电阻，求此时金属圆筒的