河南省安阳市滑县第四高级中学高三物理期末试题含解析

河南省安阳市滑县第四高级中学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.(单选)在一个竖直方向运动的密闭升降机内，用弹簧秤挂着一个已知质量的砝码，当地的重力加速度已知。根据弹簧秤的读数，我们可以知道：A．升降机加速度的大小和方向

B．升降机速度的大小和方向C．升降机加速度的大小和速度的方向

D．升降机加速度的大小和方向以及速度的方向参考答案：A2.“约索夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为n的电磁波，且n与U成正比，即n＝kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为

A．2e/h

B．h/2e

C．2he

D．1/2he参考答案：A3.如图2所示中的虚线是两个等量点电荷所产生的静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是（

）A．由a到b的过程中电场力对带电粒子做正功B．由a到b的过程中带电粒子的动能减小C．若粒子带正电，两等量点电荷均带正电D．若粒子带负电，a点电势高于b点电势参考答案：A4.如图所示，长为L的硬杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O上，硬杆绕转轴O在竖直平面内缓慢转动。在硬杆与水平方向的夹角α从90°减小到0°的过程中，下列说法正确的是（

）（A）小球B受到硬杆A的作用力方向始终沿杆（B）小球B受到的合力方向始终沿杆（C）小球B受到硬杆A的作用力逐渐减小（D）小球B受到硬杆A的作用力对小球做负功参考答案：D5.（单选）如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（）A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθD．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθ参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：对物体受力分析，根据重力沿斜面方向分力与摩擦力大小的关系判断滑块的运动情况，当物体做匀速运动时，根据共点力平衡进行分析．解答：解：A、若μ＞tanθ，则mgsinθ﹣μmgcosθ＜0．所以滑块不会下滑．故A错误．B、若μ＜tanθ，mgsinθ﹣μmgcosθ＞0，则合力大于0，所以滑块会受到向下的力，将加速下滑，故B错误；C、如果μ=tanθ．mgsinθ﹣μmgcosθ=0，则合力等于零．则无需拉力拉动，滑块只需要有给他一个速度即可以匀速向下滑动了，故C错误；D、如果μ=tanθ，则合力等于0．当滑块向上运动的时候，摩擦力方向与运动相反，即向下，所以向上的拉力大小F=mgsinθ+μmgcosθ，因为μ=tanθ，所以mgsinθ=μmgcosθ，所以F=2mgsinθ，故D正确．故选：D．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，会根据物体的受力判断物体的运动规律．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度

▲

（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量

▲

它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：升高（2分），等于7.为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池。完成下列实验步骤中的填空：(1)将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I；(2)然后将S拨向接点2，调节________，使________，记下此时RN的读数；(3)多次重复上述过程，计算RN读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值。参考答案：8.如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,摆球运动周期为

参考答案：

T=

9.原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为__________cm，此弹簧的劲度系数为___________N/m．参考答案：20

___

5000

_10.某兴趣小组的同学为了测量某量程为3V电压表的内阻，设计了如图甲所示的电路。实验器材如下：

A.待测电压表V(量程3V，内阻约为几k)B.滑动变阻器(阻值范围0-10)C.电阻箱R1(阻值范围0-9999)D.直流电源，电动势6V，内阻不计E.开关一个，导线若干(1)实验电路巳进行了部分连接，请按电路图在乙图中将其补充完整______。(2)闭合开关S前，最好将滑动变阻器的滑动头P移到_____端(填“a”或“b”)。(3)将电阻箱的电阻调到1000Ω,闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V。保持电路的其它部分不变，只调节电阻箱的电阻，使电压表示数变为1V时，电阻箱示数为7680Ω，电压表的内阻为____。参考答案：

(1).

(2).a

(3).2340【详解】（1）电路连线如图：；（2）闭合开关S前，为使测量部分起始电压较小，最好将滑动变阻器的滑动头P移到a端。（3）滑动变阻器阻值远小于电压表内阻，调节电阻箱时，电压表和电阻箱两端的电压不变，设为U；则将电阻箱的电阻调到1000Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V，则；调节电阻箱的电阻，使电压表示数变为1V时，电阻箱示数为7680Ω，则；联立解得：RV=2340Ω.11.在长为l的绝缘轻杆两端分别固定带电量分别为＋q、－q的等量异种点电荷，放入场强为E的匀强电场中，轻杆可绕中点O自由转动，若忽略两点电荷间的相互作用，在轻杆与电场线夹角为θ时，两点电荷受到的电场力对O点的合力矩大小为_______________，若设过O点的等势面电势为零，则两电荷具有的电势能之和为_____________________。参考答案：

答案：qELsinθ；qELcosθ12.某实验小组在做验证力的平行四边形定则实验时，选用如下器材:钉有白纸的方木板、细绳及绳套、一根橡皮筋、直尺、两个弹簧测力计(1)下列实验要求中，不正确的是___________A.弹簧测力计使用前要校零B拉细线方向应与木板板面平行C.用一个力拉橡皮筋与用两个力拉橡皮筋时，只需将橡皮筋拉到同一长度(2)某同学将两个弹簧挂钩互挂对拉时，发现测力计示数不相同，在没有其他弹簧測力计可选的情況下，如果使用了其中一个示数偏大的测力计完成实验，对本实验是否有影响____(填“有”、“无”＂)。参考答案：

(1).C

(2).无【详解】（1）A.弹簧测力计实验前要教零，故A正确；B.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故B正确；C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同，故C错误；本题选不正确的，故选：C；（2）在两个力拉橡皮筋时，先测一个力，保持橡皮筋端点位置及两细绳方向不变，用测力计测另一个细绳的拉力即可，当测力计示数偏大，三个力F1、F2及F都成比例变大，对实验无影响；13.质量为10kg的物体，原来静止在水平面上，当受到水平拉力F后，开始沿直线作匀加速运动，设物体经过时间t位移为s，且s、t的关系为s=2t2。则物体所受合外力大小为______N，第4s末的速度是______m／s，参考答案：40

16三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用图1所示装置来研究弹簧弹力与形变的关系．设计的实验如下：A、B是质量均为m0的小物块，A、B间由轻弹簧相连，A的上面通过轻绳绕过两个定滑轮与一个轻质挂钩相连．挂钩上可以挂上不同质量的物体C．物块B下放置一压力传感器．物体C右边有一个竖直的直尺，可以测出挂钩的下移的距离．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度g=9.8m/s2．实验操作如下：（1）不悬挂物块C，让系统保持静止，确定挂钩的位置O，并读出压力传感器的示数F0；（2）每次挂上不同质量的物块C，用手托出，缓慢释放．测出系统稳定时挂钩相对O点下移的距离xi，并读出相应的压力传感器的示数Fi；（3）以压力传感器示数为纵轴，挂钩下移距离为横轴，根据每次

测量的数据，描点作出F﹣x图象如图2所示．①由图象可知，在实验误差范围内，可以认为弹簧弹力与弹簧形变量成（填“正比”“反比”“不确定关系”）；②由图象可知：弹簧劲度系数k=N/m；③如果挂上物块C的质量mc=3m0，并由静止释放．当压力传感器的示数为零时，物块C的速度v0=m/s．参考答案：①正比，②98，③1.4．【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】结合弹簧弹力与压力传感器示数的关系，以及压力传感器与挂钩下移距离的关系得出弹簧弹力与弹簧形变量的关系．根据F﹣x图线的斜率绝对值求出弹簧的劲度系数．抓住初末状态弹簧的弹力相等，形变量相同，弹性势能变化量为零，结合系统机械能守恒求出当压力传感器的示数为零时，物块C的速度．【解答】解：①对B分析，根据平衡有：F弹+mg=F，可知F与弹簧弹力成线性关系，又F与x成线性关系，可知弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比．②由题意可知，F﹣x图线斜率的绝对值表示弹簧的劲度系数，则k=．③未挂物块C时，弹簧处于压缩，弹力等于m0g，当压力传感器示数为零时，可知弹簧处于伸长，弹力为m0g，可知弹簧的压缩量和伸长量相等，则弹簧的弹性势能不变，根据系统机械能守恒知，，因为h=0.2m，mc=3m0，代入数据解得v0=1.4m/s．故答案为：①正比，②98，③1.4．15.某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0~50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω）B．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）C．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）D．电压表（0~15V，内阻约15kΩ）（1）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______（选填器材前的字母）；（2）图15为该实验电路图的一部分，请将其补画完整。（3）接通开关，改变滑动变阻器阻值，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图16所示，可得该电阻的测量值Rx==________Ω（保留两位有效数字）。由于电表是非理想仪表，实验中电阻的测量值略________（选填“大于”或“小于”）真实值。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.小物块以一定的初速度冲上一个足够长的倾角为37°的固定斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的速度﹣时间图线，如图所示．（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小；（2）小物块向上运动的最大距离；（3）小物块与斜面间的动摩擦因数．参考答案：解：（1）v﹣t图象的斜率表示加速度，故：a=（2）v﹣t图象与坐标轴围成的面积表示位移大小，故：x=（3）根据牛顿第二定律得：﹣mgsin37°﹣μN=ma而N﹣mgcos37°=0解得：μ=0.25答：（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8m/s2；（2）小物块向上运动的最大距离为4m；（3）小物块与斜面间的动摩擦因数为0.25．17.实验小组想要探究电磁刹车的效果，在遥控小车底面安装宽为0.1m、长为0.4m的10匝矩形线框abcd,总电阻为R=2Ω，面积可认为与小车底面相同，其平面与水平地面平行，小车总质量为m=0.2kg.如图是简化的俯视图，小车在磁场外以恒定的功率做直线运动，受到地面阻力恒为f=0.4N，进入磁场前已达到最大速度v=5m/s，车头（ab边）刚要进入磁场时立即抛去牵引力，车尾（cd边）刚出磁场时速度恰好为零。已知有界磁场宽度为0.4m，磁感应强度为B=1.4T,方向竖直向下.求：(1)进入磁场前小车所受牵引力的功率P;(2)车头刚进入磁场时，感应电流的大小I;(3)电磁刹车过程中产生的焦耳热Q.参考答案：(1)P=2W