陕西省咸阳市义门中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

陕西省咸阳市义门中学2021年高三物理下学期期末试题含解析一、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.（单选）模拟交通路口拍摄闯红灯的电路如图所示，当汽车通过路口时，S1闭合；当红灯亮起时，S2闭合。若要在汽车违章时进行拍摄，且摄像仪需要一定的工作电压，能实现此功能的逻辑门电路是参考答案：C2.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：①设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…②分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3…③作出W－v图；④分析W－v图象．如果W－v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．以下关于该试验的说法中不正确的是

A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W…B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算参考答案：D3.一带正电的检验电荷，仅在电场力作用下沿x轴从向运动，其速度随位置变化的图象如图所示．和处，图线切线的斜率绝对值相等且最大．则在轴上

A．和两处，电场强度相同

B．和两处，电场强度最大

C．=0处电势最高

D．从运动到过程中，电荷的电势能逐渐增大参考答案：BC4.如图1所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压，副线圈接一可变电阻R。在其他条件不变的情况下，为使变压器输出功率增大，下面的措施正确的是（

）BCA．仅增加原线圈匝数n1B．仅增加副线圈匝数n2C．仅减小电阻R阻值D．仅增大电阻R阻值参考答案：BC5.（多选）（2014秋?微山县校级月考）第二十二届大学生冬季运动会自由滑比赛中，中国小将张丹、张昊毫无争议地再夺第一名．为中国队夺得第一枚本届大冬运会金牌．花样滑冰表演刚开始时他们静止不动，如图所示，随着优美的音乐响起，他们在相互猛推一下对方后分别向相反方向运动．假定两人的冰刀与冰面的动摩擦因数相同，已知张丹在冰面上滑行的距离比张昊滑行的滑行得远，以下哪些说法正确（）A． 在推的过程中，张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力B． 在推的过程中，张丹推张昊的时间等于张昊推张丹的时间C． 在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度D． 在分开后，张丹的加速度的大小小于张昊的加速度大小参考答案：BC解：A、张丹和张昊之间的作用力属于作用力和反作用力，作用力和反作用力的大小相等，方向相反，同时产生同时消失，所以A错误，B正确．D、由于两人的冰刀与冰面间的摩擦因数相同，由牛顿第二定律可以知道，μmg=ma，所以a=μg，即他们的加速度的大小是相同的，所以D错误；C、由于张丹在冰上滑行的距离比张昊远，根据V2=2ax可知，在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度，所以C正确．故选BC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：①安装好实验装置如图所示．②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g钩码挂在拉线的挂钩P上．④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．(1)（4分）在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________J，小车动能的增量为________J.（结果保留三位有效数字）(2)（4分）此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是_________________

______________________

___

___。参考答案：(1)（4分）0.196、

0.100(2)（4分）①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误：先放小车后接通电源7.质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径是地球半径的2倍．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则卫星的速度大小为_______参考答案： 8.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

9.下图是某同学在做直线运动实验中获得的一条纸带．①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________；②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．O、B两点间的A点不小心被墨水弄脏了看不到．从图中读出B、C两点间距SBC=________；若A点与B点之间的距离满足SAB=________，根据匀变速直线运动的规律，可以判断A点到D点间的运动为匀变速直线运动，且根据数据可计算出该段位移的加速度a=____(保留两位有效数字)．参考答案：①0.02s②0.90cm，0.70cm，5.0m/s2

解析：：（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s．

（2）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，B、C两点间的距离s=2.60cm-1.70cm=0.90cm；如果满足，则为匀变速直线运动，所以根据△x=aT2可得：物体的加速度a==5.0m/s210.“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，有以下器材：长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线、数据采集器和计算机。（1）还需要的器材是

。（2）（多选题）某组同学两次实验得到如图所示同一坐标下的B-d的图线，则两次图线不同的可能原因是（

）(A)在螺线管轴线上移动，两次螺线管加的电压不同(B)在螺线管轴线上移动，两次用的螺线管匝数不同(C)平行于螺线管轴线移动，一次在螺线管内部移动，另一次在螺线管外部移动(D)在螺线管外部，一次平行于螺线管轴线移动，另一次从螺线管轴线处垂直于螺线管轴线远离螺线管移动参考答案：(1)磁传感器

(2)（A

B）11.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上。倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮桑需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度

▲

（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间

▲

（填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：12.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s内F的变化和木箱速度的变化如图中（a）、（b）所示，则木箱的质量为_______________kg，木箱与地面间的动摩擦因数为_______________.（g=10m/s2）参考答案：25；0.213.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．(2)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：图1：________________________________________图2：________________________________________参考答案：m?M、m过大(或M过小)，造成m不是远小于M、没有平衡摩擦力或木板的倾角过小三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：（1）图（b）的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是丙、乙、甲（按顺序填写相应图线所对应的文字）．（2）图（a）所示的实验装置中，小球起到挡光片的作用，传感器K的名称是光电门传感器．（3）根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒．参考答案：：解：①小球高度下降，故小球的重力势能应减小，动能增大，但总机械能不变，故乙图表示重力势能的变化；丙图表示动能的变化，甲图表示机械能的变化；

②实验中用DIS测出的应为小球在各点时的动能，故应用到光电门传感器，而小球充当档光片的作用；③由图可知，动能与势能的和近似与机械能相等，故说明在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒．故答案为：（1）乙、丙、甲；（2）挡光片（或遮光片、遮光板），光电门传感器（或光电门、光电传感器）；（3）在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒．15.如图，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两光电门计时器A和B验证滑块M和钩码m组成的系统机械能守恒，已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为、，滑块运动通过光电门B时，钩码未落地．①本实验中需要用到的器材有

（填字母序号）.A.天平

B.刻度尺

C.打点计时器

D.秒表

E.测力计②验证本系统机械能守恒的原理表达式为

（用已知量和能直接测量的量表示）．③下列因素中可能增大实验误差的是

（填字母序号）.A．气垫导轨未调水平B．滑块质量M和钩码质量m不满足C．遮光条宽度太小D．两光电门间距过小参考答案：①AB(2分)②(2分)③AD(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个半径为R=2.0m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，转动角速度为ω=5.0rad/s。在圆盘边缘处有一个小滑块随圆盘一起转动，某一时刻，滑块从圆盘边缘A滑落，经光滑的过渡圆管进入光滑斜面轨道AB。已知AB段斜面倾角为。滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处的机械能损失。（g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，结果保留两位有效数字）（1）若A、B间距离为3.0m，求滑块从A滑至B点的时间；（2）滑块从开始上滑到再下滑回A处的过程中，圆盘转动的圈数。参考答案：（1）滑块做圆周运动，有

（2分）滑块向上运动时加速度a，由牛顿第二定律得―

（2分）运动至B点时，由运动规律得

（2分）解上各式、代入数据得，

（2分）（2）滑块返回A点的时间为t'，由运动规律得―

（2分）由运动规律知圆盘转动周期为

（1分）t/时间圆盘转动的圈数为

（2分）解上各式且代入数据得

n=2.7

（2分）17.如图所示，将质量m=1.0kg的小物块放在长L=3.0m的平板车左端，车的上表面粗糙，物块与车上表面间的动摩擦因数μ=0.6，光滑半圆形固定轨道与光滑水平轨道在同一竖直平面内，半圆形轨道的半径r=1.2m，直径MON竖直，车的上表面和轨道最低点高度相同，开始时车和物块一起以v0=10m/s的初速度在水平轨道上向右运动，车碰到轨道后立即停止运动，取g=10m/s2，求：（1）物块刚进入半圆形时速度大小；（2）物块刚进入半圆形时对轨道的压力大小；（3）物块回落至车上时距右端的距离。参考答案：（1）8.0m/s；（2）63.3N；（3）2.8m（3）若物块能到达半圆形轨道的最高点，则由机械能守恒可得mv12=mv22+mg2r（1分）解得v2=4.0m/s设恰能过最高点的速度为v3