2021-2022学年河南省开封市第四高级附属中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年河南省开封市第四高级附属中学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1.16．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：l，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示。副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是A．副线圈输出电压的频率为50Hz

B．副线圈输出电压的有效值为3lVC．P向右移动时，电阻R消耗的功率增大D．P向右移动时，原、副线圈的电流比增大参考答案：AC2.如图甲所示，竖直放置的无限长直导线的右侧固定一小圆环，直导线与小圆环在同一平面内，导线中通入如图乙所示电流，（规定电流方向向上时为正）下列说法正确的是(

)

A．当0＜t＜T/4时，环中电流沿逆时针方向

B．当T/4＜t＜T/2时，环中电流越来越大

C．当T/2＜t＜3T/4时，环中电流沿顺时针方向D．当3T/4＜t＜T时，环有收缩的趋势参考答案：ABC3.下列说法中正确的是（

）A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终还是达不到绝对零度B．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势E.温度越高,分子热运动的平均动能就越大参考答案：ADE4.如图所示，滑动变阻器的滑片移动时不会使两灯的电压超过其额定电压，当滑片向上滑动时，两灯的亮暗变化是A．A灯变暗，B灯变暗B．A灯变暗，B灯变亮C．A灯变亮，B灯变亮D．A灯变亮，B灯变暗参考答案：C5.如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是（

）参考答案：C

在0～L内，导线框未进入磁场，无感应电流产生；在L～2L内，bc边切割磁感线过程中，切割磁感线的长度随x的增大而均匀增大，感应电流由b向c，bc边到达x=2L位置时，感应电流大小到达最大值；在bc边经过x=2l和x=3L之间时，ad边切割磁感线，切割磁感线的长度随x的增大而均匀增大，感应电流由a向d，当bc边到达x=3L位置时，感应电流大小达到最大值.综上所述，只有选项C正确.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大。试估算一个高约3m、面积约10m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟，则被污染的空气分子间的平均距离为__________m，另一不吸烟者一次呼吸大约吸入________个被污染过的空气分子（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次[jf25]

）。参考答案：7.2×10-8，8.1×10177.

（6分）伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律。伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，图中OA表示测得的时间，矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD的长度表示

。P为DE的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B，则AB的长度表示

。参考答案：

答案：平均速度，物体的末速度

8.图是某一半导体器件的U-I图，将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是___________W；若将该器件与一个阻值为1.33的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为__________W。

参考答案：答案：20、159.如图所示，质量M=2kg均匀矩形木块靠在光滑墙上，A点处有固定光滑转动轴，AB与水平方向夹角30°，CD边长为2m，B、D两点连线与地面平行，一质量m=10kg的小物体若固定在CD边上且位于A点正上方处，则墙对木块的弹力为______________N；若将小物体从C点处静止释放使其沿CD边自由下滑，物体与木块间动摩擦因数为μ=0.2，物体维持匀加速直线运动的时间为______________s。参考答案：，1.08

10.在“验证牛顿运动定律”的实验中，作出了如图9所示的(a)、(b)图象，图(a)中三线表示实验中小车的______________不同；图(b)中图线不过原点的原因是________________________________．参考答案：11.如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v＝_____；这列波的频率可能值f＝_______。参考答案：12.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，下图是打出纸带的一段。①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=____________。②为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式是为f=_______________。参考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之间都正确） ②小车质量m；斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。（2分）13.假设一列火车共有6节车厢且均停在光滑的轨道上，各车厢间有一定的间距．若第一节车厢以速度向第二节车厢运动，碰后不分开，然后一起向第三节车厢运动，……依次直到第6节车厢．则第一节车厢与第二节车厢碰后的共同速度为__________,火车最终的速度为____________参考答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某兴趣小组用如图12所示的装置探究薄布料的阻力对小车运动的影响，他们将长木板置于水平桌面上，并在长木板的右半部分平整地铺上一块该布料，将其左端适当垫高，将小车以适当的初速度释放后，用打点计时器记录小车的运动情况。通过反复调整木板左端的高度，他们得到一系列打上点的纸带，并最终选择了如图所示的一条纸带（附有刻度尺）进行测量。取打点计时器的电源频率为50Hz，重力加速度g＝10m／s2。（1）根据刻度尺的示数可以判断，小车在A、E两点间做__________运动，在E、J两点间做______________运动。E、J两点间的加速度大小为__________m／s2，J点对应的小车速度为_____________m／s。（2）该兴趣小组测出长木板左端与桌面间的高度差为4cm，木板长度为80cm，则小车在布料上运动时的阻力与在木板上运动时的阻力之比为_________________。参考答案：15.（实验）现有电流表(0～0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：A.电压表(0～15V)B.电压表(0～3V)C.滑动变阻器(0～50Ω)D.滑动变阻器(0～500Ω)实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U—-I图线.序号123456电压U(V)1.451.401.301.251.201.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480

图2(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P--U关系的是________．图3参考答案：(1)甲(2)BC(3)略(4)1.50(1.49～1.51)0.83(0.81～0.85)(5)C测定电源的电动势和内阻J7解析：（1）干电池内阻较小，为减小实验误差，应选题甲所示电路图；（2）一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选C；（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的U-I图象如图所示；（4）由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V，

电源内阻：r=≈0.83Ω；（5）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；而当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半．外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；故符合条件的图象应为C．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，底面积s=40cm2的圆柱形气缸C开口向上放置在水平地面上，内有一可自由移动的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端系在质量为2kg活塞上，另一端跨过两个定滑轮提着一轻弹簧B和质量也为2kg的物体A。开始时，封闭气体的压强p1=1.0×105Pa，温度t1=7℃，活塞到缸底的距离l1=10cm，物体A的底部离地h1=2cm，弹簧的伸长量为2cm。已知外界大气压p0=1.0×105Pa不变。现对气缸内的气体缓慢加热，试求：（1）当物体A刚触地时，气体的温度加热到了多少℃？（2）当弹簧恰好恢复原长时，气体的温度加热到了多少℃？

参考答案：解析：（1）=；T2=T1=×280K=336K，

t2=63°C

(2)p1=1.0×105Pa，T1=280K，V1=10×40cm2

P3=p1+=1.0×105Pa+0.5×104Pa=1.05×105Pa

V3=14×40cm2

T3=T1=×280K=411.6K

t2=138.6℃

17.如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，活塞的横截面积为S。初始时,气体的温度为T0活塞的下表面与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞上升了h，已知大气压强为Po，重力加速度为h不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。（题中各物理量单位均为国际单位制单位）参考答案：⑵封闭气体做等压变化，由盖—吕萨克定律得

（2分）此时气体的温度为

（1分）气体在等压变化过程中，活塞受力如图所示由平衡条件得

（1分）气体对活塞做的功为

（2分）由热力学第一定律得

（2分）气体内能的增加量为

（1分）18.如图所示，水平传送带以速度v1=2m/s匀速向左运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，mP=2kg、mQ=1kg，小物体P与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1．某时刻P在传送带右端具有向左的速度v2=4m/s，P与定滑轮间的绳水平．不计定滑轮质量和摩擦，小物体P与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带、绳足够长，取g＝10m/s2．求P在传送带上向左运动的最大距离；P离开传送带时的速度．(结果可用根号表示）参考答案：C

解析：（1）先以加速度向左做匀减速运动，直到速度减为，设位移为，由牛顿第二定律得

对：

……………2分

对Q：

……………2分联立以上方程解得4m/s2

……………1分

由运动学公式得

解