安徽省淮南市皖淮机械厂中学高三物理下学期期末试卷含解析

安徽省淮南市皖淮机械厂中学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.（多选）静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线。一质量为m、带电量为＋q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点（x=0）进入电场，沿x轴正方向运动。下列叙述正确的是（）A．粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐减小B．粒子从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大C．要使粒子能运动到x4处，粒子的初速度v0至少为D．若v0＝，粒子在运动过程中的最大速度为【必做题】参考答案：AD2.(多选)如图所示，电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法可使指针张角增大()A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积错开一些C．断开S后，使B板向右平移拉开一些D．断开S后，使A、B两板正对面积错开一些参考答案：CD3.（多选题）如图甲所示，阻值为r=4Ω的矩形金属线框与理想电流表、理想变线圈构成回路，标有“12V36W”的字样的灯泡L与理想变压器的副线圈构成回路，灯泡L恰能正常发光，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示，则（）A．理想变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为e=40sin100πt（V）B．理想电流表的示数为1AC．t=0.01时，矩形金属线框平面与磁场方向垂直D．灯泡L与理想变压器的副线圈构成的回路中的电流方向每秒改变50次参考答案：BC【考点】变压器的构造和原理．【分析】变压器原副线圈的电压之比与线圈的匝数成正比，电流与匝数成反比，根据电灯能正常发光，判断出副线圈两端的电压和电流，即可判断，通过乙图判断出电流的周期及在一个周期内电流方向的变化次数即可判断【解答】解：A、灯泡正常发光，故副线圈两端的电压为U2=12V，根据得，输入端的最大电压为，由乙图可知，周期为0.02s，交流电的圆频率：故原线圈输入电压的瞬时值表达式为μ=36sin100πt（V），故A错误；B、副线圈两端的电流为，根据得，故电流表的电流为I1=1A，故B正确；C、t=0.01时，有乙图可知，产生的感应电动势最小，故线圈在中性面位置，故矩形金属线框平面与磁场方向垂直，故C正确；D、由乙图可知，周期为0.02s，在一个周期内电流方向改变2次，故1s内电流改变的次数为n=次，故D错误；故选：BC4.（多选）如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火,将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图所示）则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时，以下说法正确的是A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上的经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上的经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 参考答案：．BD。根据知A错，B对；离地心距离相同的点受到地球的万有引力相同，加速度相同，C错，D对。5.如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：.F1保持不变，F2逐渐增大7.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于_________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，若在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v（v>v0），则光电子的最大初动能为_________。参考答案：（1）hv0；eU；hv-hv08.一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功，气体内能减少1.3×105J，则此过程中气体

（填“吸收”或“放出”）的热量是

J。此后保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了J的功，同时吸收了J的热量，则此过程中，气体内能增加了

J。参考答案：9.如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U．在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变．

（1）若将M板向上移，静电计指针偏角将________．

（2）若在M、N之间插入云母板，静电计指针偏角将________参考答案：

答案：(1)增大(2)减小10.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，11.某物理兴趣小组准备自制一只欧姆表，现有以下实验器材：①Ig=l00μA的微安表一个；②电动势E=1．5V，电阻可忽略不计的电源一个；③最大电阻为9999Ω的电阻箱R一个；④红、黑测试表笔和导线若干。某同学用以上器材接成如图甲所示的电路，并将电阻箱的阻值调至14kΩ，就成功地改装了一个简易的“R×1k”的欧姆表，改装成的欧姆表表盘刻线如图乙所示，其中“15”刻线是微安表的电流半偏刻线处。

（1）红表笔一定是____（填“A”或“B”）。

（2）原微安表的内阻Rg=____Ω。

（3）理论和实验研究均发现，在图甲电路的基础上（不改换微安表．电源和电阻箱的阻值）．图乙的刻度及标度也不改变，仅增加一个电阻R′，就能改装成“R×l”的欧姆表，如图丙所示，则电阻R′_____Ω（保留两位有效数字）。参考答案：12.某人在某行星表面以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该行星的半径为R，则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为

参考答案：13.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于

；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为

。参考答案：

；。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图。（1）在左下框中画出实验电路图（根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线），可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器（变化范围0—50Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干。

（2）如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5V，内电阻为1.5Ω，定值电阻R＝18Ω，则接入_____（选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些。

（3）在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为____________W。

（4）若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为____________W。参考答案：答案：（1）图略，（2分）（2）甲（2分）（3）0.15（2分）（4）0.26（0.24–0.28间都给分），（2分）15.某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究恒力对小车做功与小车动能改变的关系”实验，在实验中，该小组同学进行了平衡摩擦力后，把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力。①除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有_________________________________。②如图为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“恒力对小车做功与小车动能改变的关系”。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，M远大于m。用题中给出的字母，恒力对小车做的功可表示为________________，小车动能的改变量可表示为____________________________，只要推导出二者在误差范围内相等即可得出结论。参考答案：实验中需要用刻度尺测量纸带上的点距，用天平测量小车和砂桶与砂的质量。恒力对小车做的功可表示为mgx，由中点时刻的瞬时速度等于平均速度可知小车动能的改变量为。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，宽度为L＝0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=10m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；（2）作用在导体棒上的拉力的大小；（3）当导体棒移动30cm时撤去拉力，求整个过程中电阻R上产生的热量。参考答案：

解析：（1）感应电动势为E=BLv=1.0V

感应电流为

=1.0A

（4分）

（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡

即有F=BIL=0.1N

（4分）（3）导体棒移动30cm的时间为

=0.03s

根据焦耳定律，Q1=I2Rt=0.03J

（或Q1=Fs=0.03J）

根据能量守恒，Q2==0.5J

电阻R上产生的热量

Q=Q1+Q2=0.53J

（4分）17.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角的圆弧，MN为其竖直半径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为s=6t-2t2，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。取g=10m/s2。求：（1）判断m2能否沿圆轨道到达M点；（2）BP间的水平距离；（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功。参考答案：见解析（1）物块m2由D点以初速度平抛，至P点时，由平抛规律得：

1分

1分解得设能到达M点，且速度为,由机械能守恒得

1分由几何关系得

1分在M点轨道对物块向下的压力为,由牛顿第二定律得1分解得,所以不能到达M点。

2分（2）平抛过程水平位移为x,由平抛运动规律得：

1分

1分在桌面上过B点后的运动运动为s=6t-2t2，故为匀减速运动，且初速度为

2分BD间由运动规律得

1分

解得BP水平间距为x+s=4.1m

3分（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为，由功能关系得：释放时为