广西壮族自治区南宁市宾阳县武陵中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

广西壮族自治区南宁市宾阳县武陵中学2021-2022学年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）如图，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点M、N处分别放置一对电荷量都为q的正、负点电荷．图中的a、b、c、d是其它的四个顶点，k为静电力常量，下列表述正确是（）A．a、b两点电场强度相同B．a点电势高于b点电势C．把点电荷+Q从c移到d，电势能增加D．M点的电荷受到的库仑力大小为F=k参考答案：AD【考点】电势；库仑定律；电场强度．【分析】根据电场线的分布比较电场强度的大小和电势的高低．根据电场力做功情况，判断电势能的变化．根据库仑定律的公式求出库仑力的大小．【解答】解：A、根据电场线分布知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，则电场强度相同．故A正确．B、ab两点处于等量异种电荷的垂直平分面上，该面是一等势面，所以a、b的电势相等．故B错误．C、根据等量异种电荷电场线的特点，因为沿着电场线方向电势逐渐降低，则c点的电势大于d点的电势．把点电荷+Q从c移到d，电场力做正功，电势能减小，故C错误．D、M、N两点间的距离为L，根据库仑定律知，M点的电荷受到的库仑力大小F=k=．故D正确．故选：AD．2.（单选题）某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t的变化图象如图所示,下列关于该物体运动情况的说法正确的是(

)A.物体在2-4s内做匀加速直线运动B.物体在4s末离出发点最远C.物体始终向同一方向运动D.物体在0-4s和在4-8s内的位移相同参考答案：B3.某人在静止的湖面上某高度处竖直上抛一个铁球，铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度(假设泥中阻力大小恒定)。不计空气阻力，以v、F、Ek分别表示小球的速度、所受合外力和动能三个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球运动过程的是

参考答案：

答案：ACD4.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所示。已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为和，则ac绳和bc绳中的拉力分别为

A．

B．

C．

D．参考答案：A5.如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为，管内外水银面高度差为，若温度保守不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则A．变大，变大

B.变大，变小C．变小，变大

D.变小,变小参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(5分)一把均匀等臂直角尺AOB，质量为20kg，顶角O装在顶板上的水平轴上，直角尺可绕轴在竖直平面内转动，在A端下通过细绳拉着一个质量为10kg的重物P，细绳竖直方向，臂OB与竖直方向夹角为60O，如图所示，此时细绳的拉力F＝

牛；重物P对地面的压力N＝

牛。参考答案：

答案：36.6

63.47.如图所示，一列沿+x方向传播的简谐横波在t=0时刻刚好传到x=6m处，已知波速v=10m/s，则图中P点开始振动的方向沿

（选填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的点在t=

s第二次出现波峰．参考答案：8.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．（1）若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=

☆

m/s2；（2）依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．（3）由图象可得滑块质量m=

☆

kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=☆

．g=10m／s2）参考答案：9.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）10.（1）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作间的顺序关系是

（填字母序号）A、先接通电源，后让纸带运动B、现让纸带运动，再接通电源C、让纸带运动的同时接通电源D、现让纸带运动或先接通电源都可以（2）在研究某物体运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为50HZ，相邻两计数点间还有四个打点未画出，由纸带上的数据可知，打B点时物体的速度v=

，物体运动的加速度a=

（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】理解实验过程应当先接通电源，在释放纸带．如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．【解答】解：（1）如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动，故选：A．（2）相邻两记数点间还有四个点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s打E点时物体的速度vB==≈0.16m/s采用逐差法求解加速度根据运动学公式得：△x=at2，a===0.30m/s2故答案为：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．11.一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上述过程中质点运动的路程是

m，运动的位移是

m。参考答案：8，12.某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度。（1）打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的

端通过夹子和重物相连接。（填“a”或“b”）（2）纸带上1至9各点为计数点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为

m/s2

（3）当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因

。参考答案：13.某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”，小车内可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz．

（1）实验的部分步骤如下，请将步骤②补充完整．

①在小车内放人砝码，把纸带穿过打点计时器限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；

②将小车停在打点计时器附近，先

再

，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源；

③改变钩码或小车内砝码的数量，更换纸带，重复②的操作，

（2）上图是钩码质量为0．03kg，砝码质量为0．02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0点的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v（见表1），请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．

（3）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中△v2=（v2—v20），根据图线可获得的结论是

。要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某研究性学习小组的同学欲做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验.已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W，实验使用的直流电源的电动势为3.0V内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下a、电流表A1（量程0～0.6A，内阻约5Ω）b、电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω）c、电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）d、电压表V2（量程0～15V，内阻约2000Ω）e、滑动变阻器R1（阻值0～10，额定电流1A）f、滑动变阻器R2（阻值0～5000，额定电流500mA）请回答下列问题：（1）为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择_______，电压表应选择_________、滑动变阻器应选择_________（填写实验器材前的序号）（2）根据所选的实验器材，请设计合理的电路原理图来完成该实验________（3）该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过该小电珠的电流，由欧姆定律计算得到的小电珠的电阻值_______（选填“大于”“等于＂或“小于＂）真实值（4）该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示，该图线向下弯曲，其原因是______.（5）如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联，并接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率应为________W（结果保留两位小数）参考答案：

(1).a

(2).c

(3).e

(4).

(5).小于

(6).小电珠的电阻随温度的升高而增大

(7).0.57（0.50—0.60）【详解】(1)由于灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选：C，额定电流为：，所以电流表选：a，本实验灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器用分压式即用总阻值较小的，即为e；(2)本实验灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器用分压式，灯泡的电阻较小，所以电流表应外接，电路图如图所示：(3)由于电压表的分流作用，所以电流表的示数比流过灯泡的电流更大，由公式可知，电阻的测量值小于真实值；(4)I-U图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，电阻随电压的增大而增大，其原因是灯泡的电阻随温度的增大而增大；(5)将定值电阻与电源等效为内阻为2.0，电动势为3.0V的电源，由闭合电路欧姆定律得：，变形得：，I-U关系图象作入I-U图中由图可知，U=1.28V，I=0.43A，所以灯泡的实际功率为：。15.一毫安表头满偏电流为9.90mA，内阻约为300Ω．要求将此毫安表头改装成量程为1A的电流表，其电路原理如图所示。图中，是量程为2A的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源。（1）完善下列实验步骤：①将虚线框内的实物图按电路原理图连线；

②将滑动变阻器的滑动头调至

端（填“a”或“b”），电阻箱R0的阻值调至零；③合上开关；④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1A；⑤调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会

（填“增大”、“减小”或“不变”）；⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为

，同时毫安表指针满偏。（2）回答下列问题：①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1Ω，由此可知毫安表头的内阻为

。②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为

A。③对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：

。参考答案：答案：（1）①连线如图；②b；⑤减小；⑥1A

（2）①310Ω；②0.495（0.494～0.496均可）；③例如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准表和毫安表的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等。解析：（1）将滑动变阻器的滑动头调至b点是为了保护毫安表；在调节电阻箱时，由于接入回路的电阻增加，故电流表电流会减小；为了能成功改装为1A的量程的电流表，需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到1A；（2）①电阻箱的电阻读数为3.1Ω，此时毫安表满偏，电阻箱上的电流为1000mA－9.9mA=990.1mA，根据并联电阻值与电流值成反比，可计算毫安表的内阻为310Ω；②若毫安表半偏，电阻箱的电流也减半为495mA=0.495A；③本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化，导致标准电流表的示数无法精准显示1A，还有电表本身读数上的误差，以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如题l3-l图所示的坐标系内，在x0(x0>0)处有一垂直工轴放置的挡板．在y轴与挡板之间的区域内存在一个与xoy平珏垂直且指向纸内的匀强磁场，磁感应强度B=0．2T．位于坐标原点O处的粒子源向xoy平面内发射出大量同种带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均为vo=1.0×106m/s，方向与x轴正方向的夹角为，且0≤≤90°．该粒子的比荷为，不计粒子所受重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上后均被挡板吸收．(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径R：(2)如题l3-2图所示，为使沿初速度方向与x轴正方向的夹角=30°射出的粒子不打到挡板上，则x0必须满足什么条件?该粒子在磁场中运动的时间是多少?

(3)若x0=5.0×10-2m，求粒子打在挡板上的范围(用y坐标表示)，并用“”图样在题l3-3图中画出粒子在磁场中所能到达的区域：参考答案：(1)由牛顿第二定律得……………(2分)=5.0×10-2m………………(1分)(2)如图所示，设粒子的运动轨迹恰与挡板相切，由几何关系得：……………(2分)X0=7.5×10-2m…………(1分)为使该粒子不打到挡板上，x0≥7.5×10-2m………(1分)粒子在磁场中运动的周期为TT===×10-7s…………(1分)该粒子在磁场中运动的时间==……(1分)(3)若x0=5.0×10-2m，则x0=R当粒子沿着－y方向入射时，将打在挡板上的A点其纵坐标yA=－R=500×10-2m…………………(2分)当粒子沿着+x方向入射时，粒子的运动轨迹恰好与挡板相切于B点其纵坐标yB=R=5.0×10-2m……………………(2分)则粒子打在挡板上的范围为-500×10-2m≤y<5.0×10-2m…(1分)粒子在磁场中所能到达的区域如图所示………(4分)17.如图19是利用传送带装运煤块的示意图，传送带足够长，煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，传送带与运煤车的车厢底板间的竖直高度H=1.8m，与车箱底板中心的水平距离x=1.2m。从传送带左端由静止释放的煤块（可视为质点）沿传送带先做匀加速直线运动，后随传送带一起做匀速运动，最后从右端水平抛出并落在车箱底板中心，取g=10m/s2，求：（1）传送带匀速运动速度υ的大小；（2）煤块沿传送带做匀加速运动的时间t。参考答案：（1）煤块做平抛运动的初速度即为传送带匀速运动的速度υ由平抛运动的公式得x=υt

-------------------------------------------------------1分

H=gt2

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