2022四川省绵阳市师范学院附属中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022四川省绵阳市师范学院附属中学高三物理上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.（多选题）一小球从地面竖直上抛，后又落回地面，小球运动过程中所受空气阻力与速度成正比，取竖直向上为正方向下列关于小球运动的速度v、加速度a、位移s、机械能E随时间t变化的图象中，可能正确的有（）A． B． C． D．参考答案：AC【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据牛顿第二定律分析小球加速度如何变化，由速度时间图象的斜率等于加速度、位移时间图象的斜率等于速度，分析v﹣t图象和s﹣t图象的形状．根据功能关系分析机械能的变化情况．【解答】解：AB、小球在上升过程中，设小球的加速度为a1，由牛顿第二定律得：mg+f=ma1，又f=kv，得a1=g+，v减小，则a1减小，v﹣t图象的斜率逐渐减小．小球在下落过程中，设小球的加速度为a2，由牛顿第二定律得：mg﹣f=ma1，又f=kv，得a2=g﹣，v增大，则a2减小，v﹣t图象的斜率逐渐减小．可知，v﹣t图象正确，a﹣t图象错误．故A正确，B错误．C、根据位移时间图象的斜率等于速度，s﹣t图象的斜率先减小后反向增大，且下落时间大于上升时间，故C正确．D、根据功能关系得：﹣f△s=△E，则得=﹣f，由=?=?，则得=﹣fv=﹣kv2，v是变化的，则知E﹣t图象的斜率是变化的，图象应为曲线，故D错误．故选：AC2.探究小车加速度与合力、质量关系的实验装置如图甲所示：①若要探究小车的加速度与合力的关系，应保持

不变，分别改变施加在小车上的拉力F，测出相对应的加速度a。②把带有滑轮的长木板右端垫高，在没有牵引的情况下让小车拖着纸带以一定的初速度沿木板运动，打点计时器在纸带上打出一系列计时点，如果计时点间距

，就说明摩擦力和小车重力沿木板向下的分力平衡。③实验过程中，下列做法正确的是

A．先接通电源，再使纸带运动

B．先使纸带运动，再接通电源C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处

D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处

④实验中使用50Hz交变电流作电源，在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，测量了C点到A点、E点到C点的距离如图乙所示。则C点的速度vC=

m/s，纸带的加速度a=

m/s2。（结果保留三位有效数字）参考答案：（1）小车质量（1分）（2）相等（1分）（3）AD（2分）（4）1.07

3.103.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（）A.人拉绳行走的速度为vsinθ

B．人拉绳行走的速度为C．船的加速度为

D．船的加速度为参考答案：C4.（单选题）如图所示，用力拉三个物体在光滑水平面上一起运动，在中间物体上加一小物体，仍让它们一起运动，且拉力F不变，那么中间物体两端绳的拉力FA、FB的变化情况是

(

)A．FA增大，FB增大

B．FA增大，FB减小

C．FA减小，FB增大

D．FA减小，FB减小参考答案：B5.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步：对以下几位物理学家所做科学贡献的表述中，与事实相符的是

A．伽利略最早引入理想实验的研究方法，提出了力不是维持物体运动的原因

B．牛顿发现了万有引力定律，开普勒利用扭秤实验装置，比较准确地测出了引力常量G

C．库仑发现了电荷之间的相互作用规律—库仑定律，卡文迪许利用扭秤实验测出了静电力常量k

D．奥斯特最先发现电流磁效应，安培提出分子电流假说，揭示磁现象的电本质参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，在匀强磁场中，单位长度质量为m0的“U型”金属导线可绕水平轴OO′转动，ab边长为L1，bc边长为L2．若导线中通以沿abcd方向的电流I，导线保持静止并与竖直方向夹角为θ，则磁场的磁感应强度至少为，此时方向为沿ba方向．参考答案：考点：安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．分析：先对导体棒受力分析，根据平衡条件并结合合成法得到安培力的最小值；然后结合安培力公式FA=BIL和左手定则分析．解答：解：对导体棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如图所示：根据平衡条件，当安培力与ab边垂直向上时，安培力最小，为：FA=mgsinθ故磁感应强度为：B=sinθ根据左手定则，磁感线方向沿悬线向上故答案为：，沿ba方向点评：本题关键是先根据平衡条件确定安培力的最小值，然后结合左手定则分析磁感线的方向，基础题．7.在测定金属丝电阻率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，一次的测量结果如图所示．图中读数为_________mm。参考答案：螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×35.6=0.356mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.356mm=0.856mm.8.（4分）居民小区里的楼道灯，采用门电路控制，电路如图所示。白天的时候，即使拍手发出声音，楼道灯也不亮；但是到了晚上，拍手发出声音后，灯就亮了，并采用延时电路，使之亮一段时间后就熄灭。电路中用声控开关，即听到声音后，开关闭合，则应该使用__________门电路控制电灯，其中R2是光敏电阻，受光照后电阻减小，R1为定值电阻，S是声控开关，黑夜时R1和R2的大小关系是R1______R2（选填“<<”、“=”或“>>”）。参考答案：

答案：与，<<9.质量为2．0kg的物体，从离地面l6m高处，由静止开始匀加速下落，经2s落地，则物体下落的加速度的大小是

m/s2，下落过程中物体所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)参考答案：8；4物体下落做匀加速直线运动，根据位移时间关系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根据牛顿第二定律得：a=，解得：f=4N。10.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_________________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________________参考答案：；11.如题12B-2图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v接近光速c）。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离___▲____（选填“大于”、“等于”或“小于”）L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为___▲____。参考答案：大于

c(或光速)A测得两飞船间的距离为静止长度，地面上测得两飞船间的距离为运动长度，静止长度大于运动长度L。

根据光速不变原理，A测得该信号的速度为c(或光速)。12.如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成半径为r0的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，导体回路是柔软的，在此过程中F所作功全部变为

，此圆圈从初始的半径r0到完全消失所需时间T为

。参考答案：感应电流产生的焦耳热，13.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（实验）用电流表、电压表、滑动变阻器“测电池的电动势和内阻”的实验时，如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，

电压表读数变化很小，从而影响测量值的精确性。可以利用一定值电阻，对实验进行改良。某次实验中，除一节新干电池、电压表、电流表和开关外，还有定值电阻R0(1.8)滑动变阻器R1(0～10)滑动变阻器R2(0～200)(1)请你画出应采用的实验电路原理图。(2)为方便实验调节较准确地进行测量，滑动变阻器应选用_______(填“R1”或“R2”)。(3)实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数如下表I/A0.150.200.25[]0.300.400.50U/N1.201.101.00[]0.900.700.50请你在给出的坐标纸中画出U-I图线。(4)根据图线得出新干电池的电动势E=______V，内阻r=________。

参考答案：（1）如图所示；

（2）R1；（3）如图所示；

（4）1.5（1.48-1.52均正确）；0.2（0.16-0.24均正确）测定电源的电动势和内阻

J7

解析：（1）电源内阻太小，可以用定值电阻与电源串联组成等效电源，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示：

（2）为方便实验操作，滑动变阻器应选择：R1．

（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：（4）由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.50，则电源电动势：E=1.50，

图象斜率：k=r+R0=，则电源内阻：r=k-R0=2-1.8=0.2Ω；15.(4分)实验室给同学们提供了如下实验器材：滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺，要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律。（1）（4分）某同学的做法是：将长木板的一端放在小木块上构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用秒表记录小车滑到斜面底端的时间。试回答下列问题：①改变斜面倾角的目的是：

；②用秒表记录小车下滑相同距离（从斜面顶端到底端）所花的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这样做的好处是：

。参考答案：答案：①改变小车所受的合外力；②记录更准确（或：更容易记录，记录误差会更小，时间更容易记录，方便记录，方便计时，位置很难记录等类似答案均给分）。（每空2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）如图，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d0．现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计）．求：

（1）棒ab在离开磁场下边界时的速度；

（2）棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热；

（3）试分析讨论ab棒进入磁场后可能出现的运动情况．参考答案：解析：（1）设ab棒离开磁场边界前做匀速运动的速度为v，产生的电动势为

E=BLv………………（2分）

电路中电流I=………………（1分）

对ab棒，由平衡条件得mg－BIL=0………………（2分）

解得v=…………………（1分）

(2)由能量守恒定律：mg(d0+d)=E电+mv2………（2分）

解得：

………（2分）

…………………（2分）

（3）设棒刚进入磁场时的速度为v0，由mgd0=mv02，得v0=

（2分）

棒在磁场中匀速时速度为v=，（1分）则：

①当v0=v，即d0=时，棒进入磁场后做匀速直线运动

（1分）

②当v0<v，即d0<时，棒进入磁场后做先加速后匀速直线运动（1分）

③当v0＞v，即d0＞时，棒进入磁场后做先减速后匀速直线运动（1分）17.(填空）有一条模拟索道长30米.倾斜角度设计为37，使用质量m=50kg的吊环分析下滑过程.(1)实验过程中，吊环从顶端静止释放，经过t=5s到达索道底端，则吊环到达底端时它所受重力的功率为多少?(2)若在竖直平面内给吊环施加一个垂直于索道方向的恒力F.由静止释放吊环后保持它的加速度大小a=1且沿索道向下运动，则这样的恒力F的大小为多少?(g=10sin37=0.6

cos37=0.8)参考答案：（1）3600W

（2）955.6N18.某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示．他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v﹣t图线如图乙所示．g取10m/s2．求：（1）上滑过程中的加速度的大小a1；（2）木块与斜面间的动摩擦因数μ；（3）木块回到出发点时的速度大小v．并在原有v