四川省成都市航天中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

四川省成都市航天中学2022年高三物理上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.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中下面说法正确的是（ ）

A.需要将木板的一端垫高用于平衡摩擦力

B.平衡摩擦力的方法是沿木板向下推一下带纸带的小车，放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可

C.实验中计算小车的速度时，应选择纸带上小车最开始一段时间内运动的点

D.改变做功大小的方法是将橡皮筋拉得长度不同参考答案：AB2.甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=O到t=t1的时间内，它们的图像如图所示。在这段时间内A.汽车甲的平均速度比乙的大B.汽车乙的平均速度等于C.甲乙两汽车的位移相同D.汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大参考答案：A3.（单选）如图所示，地面上的物块在平行于地面的水平力F作用下匀速运动，在固定的倾角为37°的斜面上，用同样大小的力F平行于斜面向上拉物块，物块恰能匀速下滑．若物块与水平和斜面的动摩擦因数相同，其中sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（）A．物块与接触面的动摩擦因数为B．在水平地面上的物体做匀速运动的速度若增大，则维持匀速运动的力F也要增大C．斜面倾角增大到某一角度（小于90°）时，若物体仍匀速下滑，则维持匀速运动的力F要比原来大D．作用在斜面上物体的力F，若逆时针旋转一个较小夹角，要保持物体匀速下滑，则F要比原来小参考答案：解：A、设物块质量为m，物体在水平面上匀速运动时有：F=μmg，在斜面上匀速下滑时有：mgsin30°=μmgcos30°+F，联立解得：．故A错误．B、动摩擦因数的大小与速度无关，匀速运动的速度增大，F不变，故B错误．C、物体在斜面上匀速下滑，mgsinα=μmgcosα+F，α从37°开始增大，则mgsinα增大，μmgcosα变小，则力F增大，故C正确．D、若F逆时针旋转一个较小夹角θ，物体在斜面上匀速下滑，力变为F′，则有：mgsin37°=μ（mgcos37°﹣F′sinθ）+F′cosθ，可知F变大，故D错误．故选：C．4.如图所示，在水平的光滑平板上的O点固定一根原长为l0的劲度系数为k的轻弹簧，在弹簧的自由端连接一个质量为m的小球（可视为质点）．若弹簧始终处在弹性范围内，今将平板以O为转轴在竖直平面内逆时针缓慢转动，直至平板变为竖直状态，则在此过程中

A．球的高度不断增大

B．若弹簧的长度l0一定，则球的质量m足够大时，总能使球的高度先增大后减小

C．若球的质量m一定，则弹簧的长度l0足够小时，总能使球的高度先增大后减小

D．球的高度变化情况仅与球的质量m有关，而与弹簧的原长l0无关参考答案：BC5.位于坐标原点O的质点在F1、F2和F3三力的作用下保持静止，已知其中F1的大小恒定不变，方向沿y轴负方向的；F2的方向与x轴正方向的夹角为θ（θ＜45°），但大小未知，如图所示，则下列关于力F3的判断正确的是（）A．F3的最小值为F1cosθB．F3的大小可能为F1sinθC．F3的方向可能与F2的方向相反D．F3与F2的合力大小与F2的大小有关参考答案：A【考点】共点力平衡的条件及其应用；合力的大小与分力间夹角的关系．【分析】三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；题中第三个力F3与已知的两个力的合力平衡．【解答】解：A、三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；通过作图可以知道，当F1、F2的合力F与F2垂直时合力F最小，等于F1cosθ，即力F3的最小值为F1cosθ．故A正确；B、θ＜45°，故sinθ＜cosθ，由前面分析知F3的最小值为F1cosθ，则不可能等于F1sinθ，故B错误；C、通过作图可知，当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向，而三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上，不可能与F2的方向相反，故C错误；D、根据平衡条件：F3与F2的合力大小一定与F1等值反向，则与F2大小无关，故D错误；故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为声波干涉演示仪的原理图，O形玻璃管粗细均匀，分为A和B两部分，两侧各有一小孔，声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率_____________的波。当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅_____

_____；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________________。[参考答案：7.(1)如图甲所示为某校兴趣小组通过电流传感器和计算机来测电源电动势和内阻实验电路，其中R0为定值，电阻R为可调节的电阻箱，电流传感器与计算机（未画出）相连，该小组成员通过实验记录下电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图象，则该图象选取了___为纵坐标，由图乙中图线可得到该电源的电动势为____V；(2)现由三个规格相同的小灯泡，标出值为“2.5V、0.6A”，每个小灯泡的I-U特性曲线如图丙所示，将它们与图甲中电源按图丁所示的电路相连，闭合开关后，A灯恰好正常发光，则电源的内阻r=_____Ω，图甲中定值电阻R0=__Ω．参考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由电路图可知，本实验采用电流表与电阻箱串联的方式进行实验，由闭合电路欧姆定律可知：

变形可得：故纵坐标应选取；

由图可知，图象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A灯泡正常发光，故电压为2.5V，电流I=0.6A；两并联灯泡电流I'=0.3A，则电压U’=0.5V；故路端电压U=2.5+0.5=3V；电流为0.6A；

由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir

代入数据解得；

则可知R0=2Ω

点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验以及灯泡伏安特性曲线的应用，要注意明确闭合电路欧姆定律的应用，同时注意灯泡内阻随沉默温度的变化而变化，故只能根据图象分析对应的电压和电流，不能利用欧姆定律求解灯泡电阻．8.（4分）质子和ａ粒子从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比Ｅk1：Ｅk2=

，周期之比T1：T2=

．参考答案：答案：1：2，1：29.（9分）一台小型电动机在3V电压下工作，通过它的电流是0.2A，用此电动机提升物重4N的物体，在30秒内可以使该物体匀速提升3m，除电动机线圈生热之外不计其它的能量损失，则电动机的输入电功率为__________W,在提升重物的30秒内，电动机线圈所产生的热量______J,线圈的电阻__________Ω。参考答案：

0.6W，6J，5Ω10.一物体从某行星上的一悬崖上从静止开始下落，1s后，从起点落下4m。该行星上的重力加速度为________m/s2。若该物体再下落4s，它将在起点下面_______m处。参考答案：8

10011.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（

）A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，小车所受外力，（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C，12.在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：(1)如图，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到__________．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于__________．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为__________．(2)为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系，该同学建立了右下图的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线。(3)周期T与质量m间的关系是

参考答案：（1）数据采集器（1分），最低点（1分），（2分）（2）如右图（2分）（3）振动周期T的平方与重物的质量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）13.23．如图所示，t＝0时，一小物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s测得的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中。重力加速度g取10m/s2，则物体到达B点的速度为

m/s；物体经过BC所用时间为

s。t/s0246v/m·s-108128

参考答案：13.33；6.67三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(11分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验。图12为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板。①若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M及对应的数据如表1所示。

表1次数12345小车加速度a/(m?s-2)1.981.481.000.670.50小车质量M/kg0.250.330.500.751.00质量倒数/kg-14.003.002.001.331.00

根据表1数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图13所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线。从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是

。②某同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F，作出a－F图线如图14所示，试分析图线不过原点的原因是

，图线上部弯曲的原因是

。

③在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做

法。参考答案：答案：①图线如答图所示（正确作出图线的得3分，其中正确建立坐标系的得1分，图线正确的得2分，作图线的不得分）；(或：a与M成反比)（2分）②平衡摩擦力时木板倾角太大（2分）；没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M。（2分）③控制变量（2分）15.在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池。（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表变化不明显，原因是

，从而影响测量值的精确性。

（2）为了提高实验的精确度采用（b）所示电路，提供器材：A．量程3V和15V的双量程电压表VB．量程0.6A和3A的双量程电流表AC．定值电阻R0（R0=1.5Ω）D．滑动变阻器R1（0～10Ω）E．滑动变阻器R2（0～200Ω）F．开关S和一些导线．①图（b）电路中，加接电阻R0有两方面的作用：一是方便实验操作和数据测量；二是

.②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用

（填R1或R2）．③用笔画线代替导线在图（c）中完成实物连接图．④实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，并在给出的U-I坐标系中画出U-I图线如图（d）所示，则新干电池的内阻r=

Ω（结果保留两位有效数字）．参考答案：（1）电源内阻太小

（2）①保护电路中电源和电流表的安全

②R1

③如图所示

④0.29试题分析：（1）根据U=E-Ir可知，由于新电池内阻很小，电池内压降很小，电压表的读数变化很小，所以如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，即原因是新电池的内阻很小，内电路的电压降很小。（2）①加接电阻R0有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏，即保护电路中电源和电流表的安全。考点：测电池的电动势和内阻【名师点睛】本题主要考查了测电池的电动势和内阻。本题的关键是明确新电池的内阻很小，电池的内压降很小，电压表的读数变化很小，所以实验应选内阻较大的旧电池；明确定值电阻除方便操作和测量外，还可以保护电池和电流表；根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻即可；根据闭合电路欧姆定律写出关于U与I的函数表达式，然后根据斜率和截距的概念即可求解。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，已知斜面倾角30°，物体A质量mA=0.4kg，物体B质量mB=0.7kg，H=0.5m。B从静止开始和A一起运动，B落地时速度v=2m／s。若g取10m／s2，绳的质量及绳的摩擦不计，求：(1)物体A与斜面间的动摩擦因数。(2)物体A沿足够长的斜面滑动的最大距离。参考答案：见解析解法二：17.如图（a）为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出图像。足够长光滑金属轨道电阻不计，倾角θ=30°。轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN电阻r=0.5Ω，质量m=0.2kg，杆长。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，此后计算机屏幕上显示出如图（b）所示的图像（设杆在整个运动过程中与轨道垂直，）。试求：（1）t=0.5s时电阻R的热功率；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）估算0~1.2s内通过电阻R的电量大小及在R上产生的焦耳热。 图（a） 图（b）参考答案：（1）由I?t图像可知当t=0.5s时，I=1.10A； （1分） （2分）（2）由图知，当金属杆达到稳定运动时的电流为1.60A， （1分）杆受力平衡： （1分）解得 （2分）（3