2021-2022学年江苏省南京市毛坦厂中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年江苏省南京市毛坦厂中学高三物理下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.如图所示，电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，下端接有固定电阻和金属棒cd，他们的电阻均为.两根导轨间宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨面向上．质量为m、电阻不计的金属棒ab垂直放置在金属导轨上，在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用下，沿导轨以速率v匀速上滑，而金属棒cd保持静止.以下说法正确的是A．金属棒ab中的电流为B．作用在金属棒ab上各力的合力做功为零C．金属棒cd的质量为D．金属棒ab克服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热参考答案：BCD本题考查电磁感应中的力学问题和功能问题，需综合运用电磁学知识和力平衡知识．金属棒ab以恒定速度v向上运动，切割磁感线产生感应电动势，由公式E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律求出感应电流，求出cd棒所受安培力的大小和方向，再由共点力平衡推出cd棒的安培力等于重力沿斜面向下的分力求解cd棒的质量．由于金属棒ab做匀速运动，据动能定理可知作用在金属棒ab上各力的合力做功为零，将整个回路看成一个系统，由能的转化与守恒定律知金属棒ab克服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热，本题选BCD。2.用一束紫光照射某金属时不能发生光电效应，若要使该金属发生光电效应，可采取的措施是A．增大该紫光的强度

B．延长该紫光的照射时间C．改用频率更高的电磁波照射 D．改用波长更长的光照射参考答案：C较易。考查光电效应的规律。要求知道光的能量有光的频率决定。考查：理解能力。根据研究对象及运动（变化）的特点，正确选用物理量、物理规律描述其物理状态、物理过程。3.如图所示，一束光通过正三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光，屏足够大，则：

A.三束光在水中的传播速度的关系是va＜vb＜vcB.若b光束照射到某种金属表面上有光电子逸出，则c光束照射到同种金属表面上时不会有光电子逸出C.若减小入射角i，在屏上最先消失的是a光D.通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距△xa>△xb>△xc参考答案：答案：D4.（单选）学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，如图所示是我们学习过的几个实验，其中研究物理问题的思想与方法相同的是（

）A．⑴⑵

B．⑵⑶

C．⑶⑷

D．⑴⑷参考答案：D5.（单选）2014年3月8日马来西亚航空公司从吉隆坡飞往北京的航班MH370失联，MH370失联后多个国家积极投入搜救行动，在搜救过程中卫星发挥了巨大的作用．其中我国的北斗导航系统和美国的GPS导航系统均参与搜救工作．北斗导航系统包含5颗地球同步卫星，而GPS导航系统由运行周期为12小时的圆轨道卫星群组成，则下列说法正确的是（）A．发射人造地球卫星时，发射速度只要大于7.9km/s就可以B．卫星向地面上同一物体拍照时GPS卫星拍摄视角小于北斗同步卫星拍摄视角C．北斗同步卫星的机械能一定大于GPS卫星的机械能D．北斗同步卫星的线速度与GPS卫星的线速度之比为参考答案：【考点】：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【专题】：人造卫星问题．【分析】：根据题意可直接得出北斗导航系统中的同步卫星和GPS导航卫星的周期之比．根据万有引力提供向心力列出等式表示出轨道半径比较．：解：A、7.9km/s是发射卫星的最小速度，不同的卫星发射速度不同，故A错误；B、北斗导航系统包含5颗地球同步卫星，而GPS导航系统由运行周期为12小时的圆轨道卫星群组成，所以卫星向地面上同一物体拍照时GPS卫星拍摄视角大于北斗同步卫星拍摄视角，故B错误；C、由于卫星的质量关系不清楚，所以无法比较机械能的大小关系，故C错误；D、GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，同步卫星的周期是24小时，所以北斗导航系统中的同步卫星和GPS导航卫星的周期之比，T1：T2=2：l．根据万有引力提供向心力得r=，所以北斗同步卫星的轨道半径与GPS卫星的轨道半径之比是：1，根据v=得北斗同步卫星的线速度与GPS卫星的线速度之比为，故D正确；故选：D．【点评】：本题的关键掌握万有引力提供向心力，列出等式表示出需要表示的物理量进行比较．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图3－3－10所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．图3－3－10(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度．

(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线(如图3－3－11所示)．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

()A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大参考答案：(1)小车的总质量(或：小车的质量)小车所受外力(或：外力、合外力)(2)①在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比②C7.如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期

；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将

。（填“变大”、“不变”、“变小”）参考答案：；不变8.（5分）如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为，q2与q3之间的距离为，且每个电荷都处于平衡状态。

（1）如q2为正电荷，则q1为

电荷，q3为

电荷。

（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是

∶

∶

。

参考答案：答案：（1）负

负（2）9.我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的____________现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。参考答案：答案：干涉；C

10.如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1。（1）磁感应强度B大小为___________，方向垂直纸面____________（选填“向里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_________（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为___________。六．计算题（共50分）参考答案：（1），向外；（2）向上，11.如图所示，质量为m的物块从高h的斜面顶端由静止开始滑下，最后停止在水平面上B点。若物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面滑下，则停止在水平面的上C点，已知AB=BC，则物块在斜面上克服阻力做的功为__________。（设物块经过斜面与水平面交接点处无能量损失）。参考答案：mgh-1/2mv2212.某实验小组采用如图所示的装置探究“探究做功和物体动能变化间的关系”,图中桌

面水平放置,小车可放置砝码,实验中小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面。①实验的部分步骤如下：

a.在小车放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细绳连接小车和钩码；

b.将小车停在打点计时器附近,_________,_________,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点断开开关；

c.改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复第二步的操作。②如图a所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T则打c点时小车的速度为___________。要验证合外力的功与动能变化的关系,除钩码和砝码的质量、位移、速度外,还要测出的物理量有：_______________________。

③某同学用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认

为在实验中还应该采取的两项措施是：

a._________________________________；

b._________________________________；

④实验小组根据实验数据绘出了图b中的图线(其中△v2=v2-v02),根据图线可获得的

结论是_____________________________________________。

参考答案：．①接通电源（1分）

释放小车（1分）②（2分）

小车的质量（1分）③a.平衡摩擦力（1分）

b.重物的重力远小于小车的总重力（1分）④小车初末速度的平方差与位移成正比（或合外力做功等于物体动能的变化）。13.利用水滴下落可以测出当地的重力加速度。调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一盘子，调节盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还有两个正在下落中的水滴。测出水龙头到盘子间距离为，再用秒表测时间，以第一个水滴离开水龙头开始计时，到第个水滴落在盘中，共用时间为，则重力加速度。参考答案：）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，下图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题

（1）甲图是

打点计时器，电源采用的是

。（2）乙图是

打点计时器，电源采用的是

。（3）某次实验中得到一条纸带，如图所示，从比较清晰的点起，每5个计时点取一个计数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与1两点间距离x1=30mm，1与2两点间距离x2=36mm，2与3两点间距离x3=42mm，3与4两点间的距离x4=48mm，则小车在打计数点2时的瞬时速度为___________m/s，小车的加速度为___________m/s2。参考答案：（1）电磁，低压交流电4-6V（2）电火花，交流电220V（3）

0.39

；

0.6

15.在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中：（1）第一组同学利用如图a的实验装置测量，电压表应选择量程3V（选填“3V”或“15V”），实验后得到了如图b的U﹣I图象，则电池内阻为1.5Ω．（电压表、电流表均为理想电表）．（2）第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图c所示，则根据图象可知，电池的电动势为1.48V，内阻为1Ω．参考答案：【考点】：测定电源的电动势和内阻．【专题】：实验题；恒定电流专题．【分析】：（1）根据一节干电池的电压约为1.5V，则根据电压值及实验中的基本要求可以选取电压表；U﹣I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势；根据纵坐标的交点可由闭合电路欧姆定律可得出内电阻．（2）由两图可得出两电表对应的示数，则由闭合电路欧姆定律可得出电动势和内电阻．：解：因一节干电池的电动势约为1.5V，故电压表的测量量程不能太大，由题意可知，电压表应选择量程3V，由图可知，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故电动势为1.45V；而图象与横轴的交点为0.3A，说明当电源的路端电压为1V时，电流为0.3A，则有E=U+Ir可得，内阻r==1.5Ω．（2）由图可知当I1=0.13A时，U1=1.35V；当I2=0.28A时，U2=1.20A；根据U﹣E﹣Ir得：1.35=E﹣0.13r1.20=E﹣0.28r解得：E=1.48V

r=1Ω故答案为：（1）3V，1.5Ω（2）1.48，1【点评】：电学实验中选择仪表是常见的一种题型，要求学生能按照安全性和准确性的要求进行分析，一定要注意判断图象与横轴的交点的横坐标是不是短路电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个物体置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用从静止出发，经2s，速度增加到24m/s。（g取10m/s2）求：①物体的质量是多大？②若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大？③物体在这个竖直向上的力的作用下速度由零增大到4m/s的过程中，物体上升的高度多大？参考答案：①加速度

(1分)由牛顿第二定律得：质量

(2分)

②由牛顿第二定律得：

(2分)代入数据得：

(1分)

③由运动学公式

(1分)代入数据得：x=4m

(1分)17.如图，让一小物体（可看作质点）从图示斜面上的A点以v0=4m/s的初速度滑上斜面，物体滑到斜面上的B点后沿原路返回。若A到B的距离为1m，斜面倾角为θ=37°。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）求物体与斜面间的动摩擦因数；（2）若设水平地面为零重力势能面，且物体返回经过C点时，其动能恰与重力势能相等，求C点相对水平地面的高度h。

参考答案：（1）设物体与斜面间的滑动摩擦因数为μ，则物体上滑由A到B做速度由v0变为0的匀减速运动，令加速度大小为a，则由牛顿第二定律，可得mgsinθ+μmgcosθ=ma…①（2分），又由运动学公式，可得0-v02=-2a·AB