2021-2022学年安徽省合肥市百胜中学高三物理期末试卷含解析

2021-2022学年安徽省合肥市百胜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.如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，cm，cm，电场线与矩形所在平面平行．已知a点电势为20V，b点电势为24V，则…………………（）

A．场强大小一定为E=40V/m

B．cd间电势差一定为4V

C．场强的方向一定由b指向a

D．c点电势可能比d点低参考答案：B2.一只小船在静水中的速度大小始终为8m/s，在流速为4m/s的河中航行，则河岸上的人能看到船的实际航速大小可能是A．4m/s

B．1m/s

C．3m/s

D．14m/s参考答案：A3.如图(a)所示是—个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是(b)图中的图参考答案：A4.（单选）三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点，运动轨迹如图1所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是

()A．三个质点从N点到M点的平均速度相同B．三个质点任意时刻的速度方向都相同C．三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同D．三个质点从N点到M点的路程相同参考答案：解析：位移是指从初位置指向末位置的有向线段，在任意时刻，三个质点的位移方向不同，只有均到达M点后，位移方向相同，故C错误，D正确；根据平均速度的定义式＝可知，三个质点从N点到M点的平均速度相同，A正确；质点的速度方向沿轨迹的切线方向，故三个质点的速度方向不会在任意时刻都相同，B错误。答案：A5.如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项正确的是()A.在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大B.在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大C.在t1～t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D.在t1～t2时间内，金属圆环L有收缩趋势参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一定质量的理想气体，等压膨胀，压强恒为2×105帕，体积增大0.2升，内能增大了10焦耳，则该气体

（吸收、放出）

焦耳的热量。参考答案：

答案：吸收，50

7.如图是打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带，电源频率为f＝50Hz，从O点开始每隔4个点取一个计数点，测得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，则相邻两个计数点的时间间隔为________s，物体运动的加速度大小为________m/s2，D点的速度大小为________m/s。参考答案：8.（4分）如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：

49.59.（9分）探究能力是物理学研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN。（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为

。（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为

rad/s。参考答案：（1）（全对得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）10.质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为

（填“向左”或“向右”）；运动速率为

m/s。参考答案：向左；0.611.（选修3-4）（6分）根据麦克斯韦电磁场理论，如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围产生

．不同波段的电磁波具有不同的特性，如红外线具有明显的

效应，紫外线具有较强的

效应．参考答案：答案：周期性变化的磁场（2分）

热（2分）

荧光（2分）12.如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的两点A、B，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做功W=____，AB两点间的电势差UAB

．参考答案：qELcosθ_

ELcosθ13.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧是起点）。设该同学质量为50kg，摩托车的质量为75kg，根据该同学的实验结果可估算（）（下图长度单位：ｍ）（1）骑摩托车行驶至D点时的速度大小为_________；（2）骑摩托车加速时的加速度大小为________；（3）骑摩托车加速时的牵引力大小为__________N。参考答案：（1）__14.5________;

（2）___4.0_______;（3）

525

;三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2）某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．①在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持

状态．②他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小Ｆ与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0=

cm，劲度系数k=

N/m．③他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x=

cm．

参考答案：（2）①竖直；②4，50；③10。15.某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度．实验步骤：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示．在A端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.60④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间的距离s．完成下列作图和填空：（1）根据表中数据在给定坐标纸上作出F﹣G图线（图丙）．（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=0.40（保留2位有效数字）．（3）滑块最大速度的大小v=．（用h、s、μ和重力加速度g表示）．参考答案：考点：探究影响摩擦力的大小的因素．专题：实验题．分析：（1）根据所测数据描点即可，注意所连的线必须是平滑的，偏离太远的点舍弃；（2）由实验图甲可知F=μG，即F﹣G图象上的直线的斜率代表动摩擦因数μ；（3）当重物P停止运动时，滑块达到最大速度，此后做匀减速运动，动摩擦因数μ在（2）中已知，根据运动规律公式v2﹣v02=2as列式即可求解．解答：解：（1）根据描点法在F﹣G图象上描出各点，再连接起来，如图所示；（2）由图甲可知F=μG，则F﹣G图象上的直线的斜率代表μ值的大小．由F﹣G图象可知μ==0.40；（3）当重物P刚好下落到地面时，滑块的速度v最大，此时滑块的位移为h，此后滑块做加速度为μg的匀减速运动，由公式v2﹣v02=2as知：滑块的最大速度vmax满足：vmax2=2μg（S﹣h），则vmax=．故答案为：（1）如图所示；（2）0.40；（3）．点评：本题既考查了学生实验创新能力、运用图象处理实验数据的能力，又考查了物体做匀加速运动的规律．求滑块的最大速度时，需注意重物刚落地时，滑块速度最大．另一解法：WF﹣μmgh=mv2﹣0滑块从C点运动到D点，由动能定理得WF﹣μmgs=0﹣0由以上两式得v=．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.我国第一艘航空母舰“辽宁号”已经投入使用，为使战斗机更容易起飞，“辽宁号”使用了跃飞技术，如图甲所示。其甲板可简化为乙图模型：AB部分水平，BC部分倾斜，倾角为θ。战斗机从A点开始滑跑，C点离舰，此过程中发动机的推力和飞机所受甲板和空气阻力的合力大小恒为F，ABC甲板总长度为L，战斗机质量为m，离舰时的速度为vm。求AB部分的长度。参考答案：见解析17.如图所示，在一半径为R的网形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外．一束质量为m、电量为q的带正电的粒子沿平行于直径MN的方向进入匀强磁场．粒子的速度大小不同，重力不计．入射点P到直径MN的距离为h，则：（1）某粒子经过磁场射出时的速度方向恰好与其入射方向相反，求粒子的入射速度是多大？（2）恰好能从M点射出的粒子速度是多大？（3）若h=，粒子从P点经磁场到M点的时间是多少？参考答案：【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动．【专题】：带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】：先确定粒子半径然后由牛顿第二定律列方程求速度；先画出粒子的运动轨迹，然后由几何知识确定出半径，然后根据牛顿第二定律列方程求速度；根据几何关系，确定出圆心角，然后表示出周期公式，最后求时间．：解：（1）粒子出射方向与入射方向相反，在磁场中走了半周，其半径r1=h，qv1B=m所以v1=（2）粒子从M点射出，其运动轨迹如图，在△MQO1中，r22=（R﹣）2+（h﹣r2）2得：r2=qv2B=所以v2=（3）若h=，sin∠POQ==，可得∠POQ=由几何关系得粒子在磁场中偏转所对圆心角为α=周期T=所以t=T=答：（1）某粒子经过磁场射出时的速度方向恰好与其入射方向相反，粒子的入射速度是v1=；（2）恰好能从M点射出的粒子速度是；（3）若h=，粒子从P点经磁场到M点的时间是．【点评】：考查了带电离子在磁场中的运动，会定圆心、找半径，结合圆周运动求相关量．18.如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于