2021-2022学年江苏省无锡市第十中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年江苏省无锡市第十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.矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图（甲）所示。磁场方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如右图（乙）所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0~4s时间内，导线框ab边所受安培力随时间变化的图象（规定以向左为安培力正方向）可能是下列选项中的参考答案：C2.在中国航天骄人的业绩中有这些记载：“天宫二号”在离地面343km的圆形轨道上飞行；“嫦娥三号”在距月球表面高度为200km的圆形轨道上飞行；“北斗”卫星导航系统由“同步卫星”（地球静止轨道卫星，在赤道平面，距赤道的高度约为36000千米）和“倾斜同步卫星”（周期与地球自转周期相等，但不定点于某地上空）等组成．则以下分析不正确的是（）A．设“天宫二号”绕地球运动的周期为T，用G表示引力常量，则用表达式求得的地球平均密度比真实值要小B．“天宫二号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要大C．“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径，但两者的轨道平面不在同一平面内D．“嫦娥三号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离小参考答案：D【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据万有引力提供向心力得出地球的质量，结合密度公式求出地球的密度表达式，从而分析判断．根据万有引力提供向心力得出线速度与轨道半径的关系，从而比较线速度的大小．“倾斜同步卫星”不定点于某地上空，则“同步卫星”和“倾斜同步卫星”的轨道平面不在同一平面内．【解答】解：A、根据得，地球的质量M=，则地球的密度=，由于r＞R，用求得的地球平均密度比真实值要小，故A正确．B、根据得，v=，“天宫二号”的轨道半径较小，则“天宫二号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要大，故B正确．C、由题意可知，“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径，但两者的轨道平面不在同一平面内，故C正确．D、根据题意无法得出“嫦娥三号”与“同步卫星”和地球间的距离大小，故D错误．本题选错误的，故选：D．【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度与轨道半径的关系，本题属于信息题，能从题干中挖掘出“同步卫星”和“倾斜同步卫星”的轨道平面不在同一平面内．3.如图所示，一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域，A．若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动B．若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动C．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动D．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动参考答案：D4.如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°．则A．滑块可能受到三个力作用B．弹簧一定处于压缩状态C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于参考答案：AD5.A、B两质点分别在各自的直线轨道上运动，图甲是质点A的位移随时间变化的图象，图乙是质点B的速度随时间变化的图象，下列说法中正确的是A．质点A在0～2s内的平均速度为零B．质点B在0～2s内的平均速度为零C．质点A在0～1s内的运动方向与在1～2s内的运动方向相反D．质点B在0～1s内的运动方向与在1～2s内的运动方向相反参考答案：AC由题图可知，0-1s，质点A沿正方向做匀速直线运动，1-2s，沿负方向做匀速直线运动，2s末回到出发点，2s内的位移为零，所以选项AC正确；0-1s，质点B沿正方向做匀加速直线运动，1-2s，沿正方向做匀减速运动，2s内的位移为2m,平均速度为1m/s，BD均错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学用如图所示装置来验证机械能守恒定律．将单摆用磁铁悬挂在铁质黑板上的O点，在O点下方将穿在圆环状磁铁的细铁钉同样吸在黑板上的P点，同时在黑板上用粉笔画一条水平线MN，将细线拉直，让非磁性摆球从MN上的A点由静止释放．当其摆至另一侧最高点时，观察其位置是否在水平线上，从而验证摆球在此过程中在误差范围内机械能是否守恒．（1）为进行多次实验验证，该同学通过调整

，然后再次重复实验．（2）在实验中，该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低，造成该结果的原因是

（写出一条即可）．参考答案：（1）P点的高度；（2）运动过程中受到摩擦阻力．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】小球释放后，只有重力做功，机械能守恒，当碰到钉子后，机械能仍守恒，为多次实验验证，则可改变P点的高度；小球在摆动过程中，因存在摩擦阻力，则摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低．【解答】解：（1）由题意可知，由于小球释放后，只有重力做功，机械能守恒，因此只要小球另一侧最高点在同一水平线即可，为了多次进行实验验证，可通过调整P点的高度，再次重复实验；（2）在实验中该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低，造成该结果的原因可能是受到摩擦阻力，故答案为：（1）P点的高度；（2）运动过程中受到摩擦阻力．7.（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。8.两块相同的竖直木板A、B间有质量均为m的四块相同的木块，用两个大小均为F的水平力压木板，使木板均处于平衡，如图所示.设所有接触面间的动摩擦因数均为μ.则第2块对第3块的摩擦力大小为

参考答案：：09.如图所示，已知电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，电阻R=5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为

A，电压表的读数为

V．参考答案：0.5，2.5．【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】根据闭合电路欧姆定律求解电流，根据U=IR求解路段电压．【解答】解：根据闭合电路欧姆定律，有：I=；路端电压为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；故答案为：0.5，2.5．10.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。气缸外部温度恒定不变，则缸内的气体压强

，内能

。（选填“增大”、“减小”、“不变”）参考答案：增大

不变11.重的木块用水平力压在竖直墙上静止不动，已知，木块与墙的动摩擦因数，此时墙对木块的摩擦力的大小是___；若撤去力F，木块沿墙下滑，则此时墙对木块的摩擦力大小是____。参考答案：10N

012.（5分）1999年11月20日，我国发射了“神舟号”载入飞船，次日载入舱着陆，实验获得成功。载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数k，载人舱的质量为m，则此过程中载人舱的速度应为________________。参考答案：答案：13.如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架（O点为支架的圆心）.保持杆在水平方向,按如下步骤操作①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ②对两个传感器进行调零③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数④取下钩码,移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤,得到表格.

F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

(1)根据表格,A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”).钩码质量为________kg(保留1位有效数字)(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是()A．因为事先忘记调零

B．何时调零对实验结果没有影响C．为了消除横杆自身重力对结果的影响

D．可以完全消除实验的误差参考答案：(1)F10.05(2)C三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲所示.所用每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度.（1）有一个同学通过以上实验测量后把6组数点在坐标图乙中，请作出F-L图线.（2）由此图线可得出该弹簧的原长L0=_____cm,劲度系数k=________N/m.参考答案：(1)如图所示(2)

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、

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15.（9分）科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制订计划并设计实验，进行实验收集证据，分析论证，评估交流等。一位同学学习了滑动摩擦力后，怀疑滑动摩擦力可能与接触面积有关，于是他准备用实验探究这个问题。①这位同学认为：滑动摩擦力的大小与接触面积成正比，这属于科学探究活动的_________________环节。②为完成本实验，需要自己制作木块，他应制作的木块是下列选项中的.A．各面粗糙程度相同的正方体木块B．各面粗糙程度不相同的正方体木块C．各面粗糙程度相同，长宽高各不相等的长方体木块D．各面粗糙程度不相同，长度高各不相等的长方体木块③某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案.方案A：木板水平固定，通过弹簧秤水平拉动木块，如图(a)所示；方案B：木块固定，通过细线水平拉动木板，如图(b)所示.

a.上述两种方案中，你认为更合理的是方案__________，原因是___________________b.该实验中应测量的物理量是_________________________________参考答案：作出假设（1分），C（2分），b（2分），a操作时需要匀速拉动木块，且不易读运动中的弹簧秤的示数；b只需要木板运动即可，且容易读数（2分）。木块的重力和b图中弹簧秤的示数（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定位置，将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连，小物块悬挂于管口，现将小球释放,一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变.（重力加速度为g）(1)求小物块下落过程中的加速度大小；(2)求小球从管口抛出时的速度大小；参考答案：（1）F-mg=ma1Mg-f=Ma1Mg-mg=(M+m)a1a1=(2)H=L=L=

=17.如图甲所示，平行光滑导轨AB、CD倾斜放置，与水平面间的夹角为，间距为L导轨下端B、D间用电阻R=2r相连。一根质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直放在导轨上，与导轨接触良好，方向始终平行于水平地面。在导轨问的矩形区域EFGH内存在长度也为L、垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。t=0时刻由静止释放导体棒MN，恰好t1在时刻进入磁场EFGH并做匀速直线运动。求：

(1)导体棒MN进入磁场前，电阻R两端的电压U;

(2)导体棒MN在磁场中匀速运动时的速度秒v;

(3)导体棒MN在磁场中匀速运动过程中电阻R上产生的焦耳热