2021-2022学年山东省日照市第二实验中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021-2022学年山东省日照市第二实验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1.2019年1月3日，“嫦娥四号”成功着陆在月球背面南极，由前期发射的“鹊桥”号中继星为其探测器提供地月中继通信支持，“鹊桥”号中继星于“地月系统拉格朗日－2点”（简称地月L2点）附近运动，地月L2点位于地球和月球两点连线的延长线上的某点，在月球背对地球的一侧，探测器处于该点可在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动，关于定点于地月L2点的探测器的说法正确的是A.探测器与月球绕地球做圆周运动的周期之比等于它们的轨道半径的二分之三次方之比B.探测器与月球绕地球做圆周运动的向心加速度与它们的轨道半径的平方成反比C.探测器与月球绕地球做圆周运动的线速度之比等于它们的轨道半径之比D.不可能有探测器能定点于地月连线之间某点参考答案：C【分析】物体绕地球做圆周运动的轨道周期与月球绕地球做圆周运动的轨道周期相同，结合轨道半径的关系得出线速度、角速度、向心加速度的大小关系。【详解】A．定点于处的探测器与月球公转周期相同，故A错误；B．由公式可知，由于周期相同，所以探测器与月球绕地球做圆周运动的向心加速度与它们的轨道半径的成正比，故B错误；C．由公式可知，探测器与月球绕地球做圆周运动的线速度之比等于它们的轨道半径之比，故C正确；D．在地朋连线之间会有一处满足，即可能有探测器能定点于地月连线之间某点，故D错误。故选：C。【点睛】解决本题的关键知道物体做圆周运动，靠地球和月球引力的合力提供向心力。不能认为靠地球的万有引力提供向心力进行分析求解，另外还要仅仅抓住：中继卫星在地月引力作用下绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同。2.如图所示，钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上，卡车底板和B间动摩擦因数为μ1，A、B间动摩擦因数为μ2，μ1＞μ2，卡车刹车的最大加速度为a，a＞μ1g，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后在s0距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】对物体受力分析，由牛顿第二定律求出加速度，然后求出最大加速度，再结合运动学的公式即可求出最大速度．【解答】解：设A、B的质量为m，以最大加速度运动时，A与B保持相对静止，由牛顿第二定律得：f1=ma1≤=μ2mg，解得：a1≤μ2g，同理，可知B的最大加速度：a2≤μ1g由于μ1＞μ2，则a1＜a2≤μ1g＜a可知要求其刹车后在s0距离内能安全停下，则车的最大加速度等于a1．所以车的最大速度：vm=故ABD错误，C正确故选：C3.国家大剧院外部呈椭球型。假设国家大剧院的屋顶为半球形，一保洁人员为执行保洁任务，必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行（如图），他在向上爬的过程中（

）A．屋顶对他的摩擦力不变B．屋顶对他的摩擦力变大C．屋顶对他的支持力不变D．屋顶对他的支持力变大参考答案：D4.一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度方向竖直向下、大小为g，空气阻力不计。小球在下落h的过程中，关于其能量的变化，下列说法中正确的是（

）A.动能增加了 B.电势能增加C.重力势能减少了 D.机械能减少了参考答案：BD试题分析：根据动能定理研究动能的变化和重力做功与重力势能的关系，电势能的变化．电场力做负功，机械能减小，根据能量守恒可知机械能减小量等于小球电势的增加量．高度下降，重力势能减小．根据动能定理：小球动能的变化量等于合力做功，，动能增加了，A错误．小球的重力做正功mgh，重力势能减小mgh，根据能量守恒定律得：小球电势能增加，B正确C错误；重力势能减小mgh，动能增加，则机械能减小，D正确．5.（单选）如图所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块，用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m，在P向右加速运动的过程中，桌面以上的绳子始终是水平的，关于物体P受到的拉力和摩擦力的以下描述中正确的是（

）A．P受到的拉力的施力物体就是m，大小等于mgB．P受到的拉力的施力物体不是m，大小等于mgC．P受到的摩擦力方向水平向左，大小一定小于mgD．P受到的摩擦力方向水平向左，大小有可能等于mg参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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。 7.用多用电表欧姆档的“×l0”倍率，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为

Ω。参考答案：欧姆表表盘读数为22Ω，由于选择的是“×l0”倍率，故待测电阻的阻值是220Ω。8.如图所示电路，电池组的内阻r＝4W，外电阻R1＝2W，当滑动变阻器R2的电阻调为4W时，电源内部的电热功率为4W，则电源的最大输出功率为______W。欲使R2的电功率达到最大值，则R2应调为______W。参考答案：6.25，69.某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=

；经过光电门2时的速度表达式v2=

，滑块加速度的表达式a=

。（以上表达式均用已知字母表示）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为

mm。(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是

A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B．M增大时，h减小，以保持二者乘积减小C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小参考答案：（1）、、、8.15（2）C10.（4分）正弦交流电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电表的示数是20V，图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则通过R的电流的最大值是_______A；在1s内出现电流最大值的次数有_______次。参考答案：；10011.为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50Hz)．(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？答：将木板的一端用木块垫起适当的高度，使小车能下滑即可．(2)当我们分别用相同的橡皮筋1条、2条、3条、……并起来进行第1次、第2次、第3次、……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如下图所示的是其中四次实验打出的部分纸带．

(4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表：次数1234橡皮筋对小车做功W

小车速度v(m/s)

v2(m2/s2)

从表中数据可得出结论：____________________________________________________.

参考答案：固定打点计数器(1分)缓慢匀速(1分)次数1234

橡皮筋对小车做功W2W3W4W三行各1分，有错不得分小车速度v(m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0结论：橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比12.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：13.（选修3－4）（4分）如图所示，为某时刻一列简谐横波的波形图象，已知此列波的振动周期为4s，由图可知这列波的传播速度大小为

m/s，若此时波形上质点A正经过平衡位置向上运动，则知波的传播方向是

。参考答案：答案：6（2分）；x的正方向（或水平向右）（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用如图甲所示电路测量量程为0~3V的电压表的内阻（内阻约几千欧姆），可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值为999.9Ω)；滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω);滑动变阻器R2(最大阻值为6kΩ);直流电源E(电动势为4.5V);开关1个，导线若干。实验步骤如下：①按图甲所示连接好实验电路；②将电阻箱阻值调节为0，并将滑动变阻器滑片移到图甲中最左端；③闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为2.50V，记下电阻箱的阻值。回答下列问题：（1）实验中应选择滑动变阻器__.（选填“R1”或“R2”）

（2）在图乙中，完成步骤①中的实物连线。（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为602.0Ω,则计算可得电压表的内阻为___Ω，此测量值比电压表真实电阻______.（选填“偏大”或“偏小”）（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满偏电流为__mA（结果保留一位有效数字）。参考答案：

(1).R1

(2).3010

(3).偏大

(4).1【详解】（1）实验中滑动变阻器接成分压电路，则应选择阻值较小的滑动变阻器R1.

（2）实物连线如图；（3）实验步骤④中，电压表读数为2.5V时，电阻箱两端电压为0.5V，因记录的电阻箱阻值为602.0Ω,则，可得电压表的内阻；因调解电阻箱的阻值后，与滑动变阻器并联的总电阻变大，则此时电压表和电阻箱两端电压大于3V，即电阻箱两端电压大于0.5V，则实际上电压表的内阻此时测量值比电压表真实电阻偏大。（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满偏电流为。15.某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数．粗糙曲面AB固定在水平面上，其与水平面相切于B点，P为光电计时器的光电门，实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放，小物块通过光电门P后停在水平面上某点C．已知当地重力加速度为g．

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，其读数d=

cm；

(2)为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t，还需要测量的物理量及其符号是

，动摩擦因数=

(利用测量的量表示)．

(3)为了减小实验误差，请提出一条合理化建议：

。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为d，导轨平面与水平面成角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场磁感应强度大小B、方向与导轨平面垂直。质量为m、电阻为r的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触。金属棒由静止释放，求

（1）金属棒下滑的最大速度v

（2）当回路中产生的热量为Q时（此时金属棒已达最大速度），求金属棒沿导轨下滑的距离s参考答案：17.如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，轨道表面粗糙,点A距水面的高度为H，B点距水面的高度为R，一质量为m的游客（视为质点）从A点由静止开始滑下，到B点时沿水平切线方向滑离轨道后落在水面D点，OD=2R，不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)游客滑到B点的速度vB的大小(2)游客运动过程中轨道摩擦力对其所做的功Wf参考答案：【知识点】机械能守恒定律；平抛运动；向心力．D2D4E3【答案解析】(1)(2)解析：（1）游客从B点做平抛运动，有：

联立解得：

（2）从Ａ到B，根据动能定理，有：

可得：

【思路