辽宁省沈阳市第四十八高级中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

辽宁省沈阳市第四十八高级中学2021-2022学年高三物理下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.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。已知原线圈两端的电压保持不变，副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是：A．电压表示数为1100VB．抽油烟机上电压的瞬时值表达式为C．热水器的实际功率增大D．变压器的输入功率增大

参考答案：AD2.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时让木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.⑴木板的加速度可以用d、t表示为a=

；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）

.⑵改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是

⑶用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是

A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取多组实验数据C．可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度参考答案：⑴2d/t2（2分），保持F1不变，重复实验多次测量求平均值（2分）

⑵C（2分）

⑶BC（4分）3.（多选题）如图1所示的图像中能反映作直线运动物体回到初始位置的是()

图1参考答案：ACD4.在磁场区域中有一粗细均匀的正方形导体线框abcd，线框平面与磁场方向垂直，其中左、右两边的匀强磁场以动为ab为分界线，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里、向外。现使线框以ab边为转轴匀速转动，转动方向如图所示，规定abcda方向为电流的正方向，并以图示位置为计时起点，则下列图象中能正确表示线框中的感应电流i和ab两端电压Uab随时间变化的是（

）参考答案：C5.钢球在很深的油槽中由静止开始下落，若油对球的阻力正比于其速率，则球的运动是（）

A．先加速后减速，最后静止

B．先加速运动后匀速运动

C．先加速后减速，最后匀速

D．加速度逐渐减小到零参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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。7.如图所示，质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框，在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端，硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面，离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小为________，此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。参考答案：BIl；mg/4。 8.一带电液滴静止在水平放置的两平行金属板间，距离下板的高度差为10mm，此时两板的电压为300V，如果两板间的电压减小为240V，液滴运动到下极板所需的时间为_________s。(g=10m／S)参考答案：答案：0.19.（4分）钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是

A。若此表在中国的测量值是准确的，且量程为30A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为

A。参考答案：12，25解析：根据φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),说明线圈中的电动势有效值与频率成正比，根据欧姆定律可知电流与频率成正比，所以在英国用同一电表在英国测量同样大小的电流的读数将是I＝10A×＝12A；因为在英国电流值为标准的6/5，需量程为变为原来的5/6。10.如图所示是饮水器的自动控制电路。左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry。（2）请阐述饮水机的自动加热原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。参考答案：（1）与；远大于。（每空2分）

（2）当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作。（表述合理酌情给分）11.如图所示，一个重力G＝4N的物体放在倾角为30°的光滑斜面上，斜面放在台秤上，当烧断细线后，物块正在下滑的过程中与静止时比较，台秤示数减小

N。参考答案：1N

12.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A?B和C?D为等温过程，B?C为等压过程，D?A为等容过程.该循环过程中，内能增加的过程是

▲

(选填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若气体在B?C过程中，内能变化量的数值为2kJ，与外界交换的热量值为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为

▲

kJ.参考答案：B?C（2分）513.一卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，若地球质量为M，引力常量为G，则该卫星的圆周运动的半径R为

；它在1/6周期内的平均速度的大小为

。参考答案：；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A。(1)部分连线的实物照片如图中甲所示，请在答题纸上完成实物连接图_____；(2)某次实验中，当电流表的示数为0.18A，电压表的指针如图中乙所示，则电压为____V，

此时小灯泡的功率是______W(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的_________(填字母)。参考答案：

(1).（1）

(2).（2）1.50；

(3).0.27；

(4).（３）C（1）本实验采用滑动变阻器分压接法，同时电流表采用外接法，故实物图如图所示；

（2）电压表量程为3V，则最小分度为0.1V，故读数为1.50V；则其功率P=UI=1.50×0.18=0.27W；

（3）由于灯泡内阻随温度的增大而增大，故对应的图象的均为曲线，在I-U图象中应为斜率减小的曲线；故只有C正确；故选C；【点睛】本题考查了实验电路设计以及实物图的连接和图象的处理问题，根据题目要求确定滑动变阻器的接法、根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法是正确解题的关键.15.如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。（2）a．请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；b．请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。参考答案：（1）U–I图象如图所示：图象与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流（2）a如图所示：b.（3）见解析（1）U–I图像如图所示，其中图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流（2）a．如图所示b．电源输出的电功率：当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为（3）电动势定义式：根据能量守恒定律，在图1所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，即本题答案是：（1）U–I图像如图所示，其中图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流（2）a．如图所示当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为（3）点睛：运用数学知识结合电路求出回路中最大输出功率的表达式，并求出当R=r时，输出功率最大。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，可视为质点的小木块A、B的质量均为m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计).让A、B以初速度v0一起从O点滑出，滑行一段距离后到达P点，速度变为v0/2，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进.已知O、P两点间的距离为s，炸药爆炸时释放的化学能均全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，求：①木块与水平地面的动摩擦因数μ；

②炸药爆炸时释放的化学能.参考答案：解析：①设木块与地面间的动摩擦因数为μ，炸药爆炸释放的化学能为E0，从O滑到P，对A、B，由动能定理得：－μ·2mgs＝·2m－·2mv

（3分）解得：μ＝

（1分）②在P点爆炸，A、B动量守恒：2m＝mv

（2分）根据能量的转化与守恒：E0＝mv2—·2m

（2分）ks5u解得：E0＝mv

（1分）17.如图，静止于A处的离子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场，已知圆弧虚线的半径为R，其所在处场强为E、方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；=2d、=3d，离子重力不计。（1）求加速电场的电压U；（2）若离子恰好能打在Q点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E0的值；（3）若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场，换为垂直纸面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在QN上，求磁场磁感应强度B的取值范围。参考答案：(1)(2)(3)≤B＜解析：（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理，有离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，有解以上两式得（2）离子做类平抛运动

2d=vt3d=由牛顿第二定律得qE0=ma解以上诸式得E0=（3）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提