河北省沧州市泊师附属中学-师芳中学2021年高三物理期末试题含解析

河北省沧州市泊师附属中学-师芳中学2021年高三物理期末试题含解析一、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，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1，R＝1Ω，与原线圈相连的熔断器（保险丝）的熔断电流为1A，通过电压传感器测得副线圈两端电压图像如图所示，则下列说法正确的是

A．原线圈输入电压的有效值为220VB．原线圈两端交流电的频率为500HzC．原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10∶1D．为保证电路安全工作，滑动变阻器的阻值不得小于1.2Ω参考答案：AD2.如图所示，物体A在竖直向上的拉力F作用下仍静止在斜面上。对物体A受到作用力个数的判断，正确的是

A、物体A可能受到两个力作用

B、物件A可能受到四个力作用

C、物体A可能受到三个力作用

D、物体A必定受到四个力作用参考答案：3.2010年10月1日，“嫦娥二号”卫星发射成功。作为我国探月工程二期的技术先导星，“嫦娥二号”的主要任务是为“嫦娥三号”实现月面软着陆开展部分关键技术试验，并继续进行月球科学探测和研究。如图所示，“嫦娥二号”卫星的工作轨道是100km环月圆轨道Ⅰ，为对“嫦娥三号”的预选着陆区——月球虹湾地区（图中B点正下方）进行精细成像，“嫦娥二号”在A点将轨道变为椭圆轨道Ⅱ，使其近月点在虹湾地区正上方B点，大约距月面15km。下列说法中正确的是

A．沿轨道Ⅱ运动的周期小于沿轨道Ⅰ运动的周期B．在轨道Ⅱ上A点的加速度等于在轨道Ⅰ上A点的加速度C．在轨道Ⅱ上A点的速度大于在轨道Ⅰ上A点的速度D．完成任务后，卫星返回工作轨道Ⅰ时，在A点需加速参考答案：ABD4.如图所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使他们都正常发光，然后断开电键S。重新闭合电键S，则(

)A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C．稳定后，L和R两端电势差一定相同

D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同参考答案：BC5.有a、b、c、d四颗地球卫星，卫星a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星b在地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有A.a的向心加速度等于重力加速度gB.b在相同时间内转过的弧长最长C.c在4h内转过的圆心角是D.d的运动周期有可能是20h参考答案：B同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大于a的向心加速度。由G=mg，解得：g=，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，a的向心加速度小于重力加速度g。故A错误；由，解得：，卫星的半径r越大，速度v越小，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故C错误；由开普勒第三定律得：=k可知：卫星的半径r越大，周期T越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，有不可能是20h。故D错误；故选B。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了验证矩形线框自由下落过程上、下边经过光电门时机械能是否守恒，使用了如图所示的实验装置。已知矩形线框用直径为d的圆形材料做成,用刻度尺测出矩形线框上下边之间的距离L.某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为△t1和△t2。（1）通过实验可测出上、下边通过光电门的速度v1和v2,分别为v1=______,v2=______.（2）如果满足关系式______(请用测量的物理量和已知量来表示，重力加速度为)，则自由下落过程中线框的机械能守恒。参考答案：

(1).

(2).

(3).【详解】（1）本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：，同理。（2）根据机械能守恒有：，整理得：7.(4分)如图所示，两平行板间为匀强电场，场强方向与板垂直，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿与板平行的方向射入电场中，P从两极板正中射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在上板的同一点上，不计重力，则它们所带的电荷量之比

，从开始射入到打到上板的过程中，它们的电势能减小量之比 。

参考答案：答案：1：2l：48.某课外兴趣小组拟用如图甲所示的装置研究滑块的运动情况．所用实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、秒表、带滑轮的木板以及由漏斗和细线组成的单摆等．实验时滑块在钩码的作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆沿垂直于纸带运动的方向摆动。漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置（如图乙所示）。①在乙图中，测得AB间距离10.0cm，BC间距离15.0cm，若漏斗完成72次全振动的时间如图丙所示，则漏斗的振动周期为

s．用这种方法测的此滑块的加速度为

m/s2.（结果均保留两位有效数字）②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：

．(写出一种原因即可)参考答案：）①0.50；0.20②漏斗的重心变化（或液体痕迹偏粗、阻力变化等）9.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T＝________s，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：1.2

大于10.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天

平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设卫星中具有弹簧秤、刻度尺、秒表等基本测量工具。实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是

；②实验时需要测量的物理量有

；③待测质量的表达式为m=

。（用上小题中的物理量表示）参考答案：（1）物体对支持面几乎没有压力

（2分）（2）弹簧秤读数F、小球运动周期T、小球运动圆周半径r（3分）（3）m=（2分）11.某小组同学尝试用下图所示装置测定大气压强．实验过程中温度保持不变．最初U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水．当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差．实验的部分数据记录在下表中．

气体体积V(ml)800674600531500水银面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h－1/V关系图线；（2）实验环境下的大气压强p0=

cmHg；

（3）如果实验开始时气体的热力学温度为T0，最终气体的体积为500ml，现使U型管中的水银面回到初始齐平状态，应使容器中的气体温度降低到_________．参考答案：（1）右图所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）12.(4分)阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是＿＿＿＿＿．若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将＿＿＿＿＿(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转．参考答案：答案：电子，向下13.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学想用如图甲所示的电路描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：A．电压表V1（0～5V，内阻约5kΩ）B．电压表V2（0～15V，内阻30kΩ）C．电流表A（0～25mA，内阻约0.2Ω）D．滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流1.5A）E．滑动变阻器R2（0～1000Ω，额定电流0.5A）F．定值电阻R0G．热敏电阻RTH．直流电源（电动势E=6.0V，内阻r=1.0Ω）I．开关一个、导线若干①为了保证实验的安全，滑动变阻器的滑片在开关闭合前应置于

。（选填“a端”、“中央”或“b端”）②该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路，得到热敏电阻电压和电流的7组数据（如表），请你在方格纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线。③由此曲线可知，该热敏电阻的阻值随电压的增大而______（选填“增大”或“减小”）.该同学选择的电压表是_______（选填“A”或“B”），选择的滑动变阻器是________（选填“D”或“E”）④若将该热敏电阻RT与一定值电阻R0和电源组成如图乙所示电路，现测得电路中电流为15mA，则定值电阻的阻值R0=

Ω参考答案：15.（12分）在把电流表改装成电压表的实验中，需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻，其主要操作步骤如下：①接通S1，调节R1，使电流表指针偏转到满刻度；②再接通S2，调节R2，使电流表指针偏转到满刻度的一半；③读出R2的阻值，即认为电流表的内阻rg=R2现备有如下器材：A．电流表（量程0～100μA，内阻约为100Ω）B．电阻箱（范围0～10Ω）C．电阻箱（范围0～9999Ω）D．电阻箱（范围0～99999Ω）E．滑动变阻器（范围0～200Ω）F．电源（电动势3V，内阻不计）G．开关和若干导线

（1）电路图中R1应选________，R2应选________。（填入所选器材的字母代号）

（2）电流表测量值和真实值相比______（填“偏大”或“偏小”）。

（3）实验中读得R2的阻值为100Ω，若将此电流表改装成量程为3V的电压表，应________联一个阻值为________Ω的电阻。参考答案：

答案：（I）D

C

（II）串联29900Ω

（III）偏小四、计算题：本题共3小题，共计47分16.竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强。若从C端缓慢注入水银，使水银与端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？参考答案：24cm根据题意可得，，此过程为等温变化，故，解得注入水银长17.（15分）如图所示，在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心坐标为O1（a，0），圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在直线y=a的上方和直线x=2a的左侧区域内，有一沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为+q（q>0）的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向且速度方向沿x轴正方向射入第一象限，粒子恰好从O1点正上方的A点射出磁场，不计粒子重力。（1）求磁感应强度B的大小；（2）求粒子从O点进入磁场到最终离开磁场所通过的路程。（3）若粒子以速度v从O点垂直于磁场方向且与x轴正方向的夹角θ=300射入第一象限，求粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间t。

参考答案：18.如图所示，两块很大的平行导体板MN、PQ产生竖直向上的匀强电场，两平行导体板与一半径为r的单匝线圈连接，在线圈内有一方向垂直线圈平面向里、磁感应强度变化率为的磁场B1，在两导体板间还存在有理想边界的匀强磁场，该磁场分为I、II两个区域，其边界为MN,ST,PQ,磁感应强度的大小均为B2，方向如图。I区域高