2021-2022學年安徽省宿州市大陳中學高三物理期末試卷含解析

2021-2022學年安徽省宿州市大陳中學高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如右圖，一理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為4︰1，原線圈兩端接入一正弦交流電源；副線圈電路中R為負載電阻，交流電壓表和交流電流表都是理想電表。下列結(jié)論正確的是（

）

A．若電壓表讀數(shù)為6V，則輸入電壓的最大值為24V

B．若輸入電壓不變，副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則電流表的讀數(shù)減小到原來的一半

C．若輸入電壓不變，負載電阻的阻值增加到原來的2倍，則輸入功率也增加到原來的2倍

D．若保持負載電阻的阻值不變，輸入電壓增加到原來的2倍，則輸出功率增加到原來的4倍參考答案：D2.在空軍演習中，某空降兵從飛機上跳下，他從跳離飛機到落地的過程中沿堅直方向運動的v-t圖像如圖所示，

則下列說法正確的是

A．0-l0s內(nèi)空降兵和傘整體所受重力大于空氣阻力

B．第l0s末空降兵打開降落傘，此后做勻減速運動至第15s末

C．10s—15s'空降兵豎直方向的加速度向下，加速度大小在逐漸減小

D．15s后空降兵保特勻速下落，此過程中機械能守恒參考答案：A3.船在靜水中的速度是4m/s，河岸筆直，河寬4m，河水流速為3m/s，以下說法正確的是(

)A．船過河的最短時間為0.8s

B．船在河中運動速度一定為5m/sC．船不可以垂直過河

D．船過河的最短時間為1s參考答案：D4.（單選）2013年6月我國宇航員在天宮一號空間站中進行了我國首次太空授課活動，展示了許多在地面上無法實現(xiàn)的實驗現(xiàn)象。假如要在空間站再次進行授課活動，下列我們曾在實驗室中進行的實驗，若移到空間站也能夠?qū)崿F(xiàn)操作的有A．利用托盤天平測質(zhì)量

B．利用彈簧測力計測拉力C．利用自由落體驗證機械能守恒定律

D．測定單擺做簡諧運動的周期參考答案：B5.在圖1所示的裝置中，K為一金屬板，A為金屬電極，都密封在真空的玻璃管中，W為由石英片封蓋的窗口，單色光可通過石英片射到金屬板K上，E為輸出電壓可調(diào)的直流電流，其負極與電極A相連，A是電流表，實驗發(fā)現(xiàn)，當用某種頻率的單色光照射K時，K會發(fā)出電子（光電效應(yīng)），這時，即使A、K之間的電壓等于零，回路中也有電流。當A的電勢低于K時，當A比K的電勢低到某一值Uc時，電流消失，Uc稱為截止電壓，當改變照射光的頻率ν，截止電壓Uc也將隨之改變，其關(guān)系如圖2所示，如果某次實驗我們測出了畫出這條圖線所需的一系列數(shù)據(jù)，又知道了電子電量，則

（

）①可求得該金屬的極限頻率

②可求得該金屬的逸出功③可求得普朗克常量

④可求得中子的質(zhì)量A．①②③④

B．②③

C．①③④

D．①②③參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在萬有引力定律研究太陽系中的行星圍繞太陽運動時，我們可以根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)周期，求出太陽的質(zhì)量。在運算過程中，采用理想化方法，把太陽和地球簡化成質(zhì)點，還做了

和

的簡化處理。參考答案：答案：把地球的運動簡化為勻速圓周運動（勻速、軌跡圓周分別填在兩空上得一空分），忽略其他星體對地球的作用，認為地球只受太陽引力作用。7.（選修3-4）（3分）圖甲是一列簡諧波某時刻的波動圖像，圖乙為該波源的振動圖像。根據(jù)圖示信息可知該波的波速是

m/s。

參考答案：

答案：20m/s（3分）8.實際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)．測量實際電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖9所示．供選擇的儀器如下：①待測電流表G1(0～5mA，內(nèi)阻約300Ω)，②電流表G2(0～10mA，內(nèi)阻約100Ω)，③定值電阻R1(300Ω)，④定值電阻R2(10Ω)，⑤滑動變阻器R3(0～1000Ω)，⑥滑動變阻器R4(0～20Ω)，⑦干電池(1.5V)，⑧開關(guān)S及導(dǎo)線若干．圖9(1)定值電阻應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選________．(在空格內(nèi)填寫序號)(2)用連線連接實物圖．(3)補全實驗步驟：①按電路圖連接電路，________；②閉合開關(guān)S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2；③________________________________________________________________________；圖10④以I2為縱坐標，I1為橫坐標，作出相應(yīng)圖線，如圖10所示．(4)根據(jù)I2I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式________．參考答案：(1)根據(jù)電路的原理圖，定值電阻應(yīng)適當大一些，滑動變阻器采用分壓接法時，應(yīng)選用阻值適當小一些的變阻器(2)連線時要注意電表的正負接線柱不能接反(3)略(4)根據(jù)串、并聯(lián)電路規(guī)律可知：I2＝I1＋＝I1，所以k＝，所以r1＝(k－1)R1.答案(1)③⑥(2)如圖(3)①將滑動觸頭移至最左端③多次移動滑動觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2(4)r1＝(k－1)R19.（4分）在時刻，質(zhì)點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點A振動的周期是

s；時，質(zhì)點A的運動沿軸的

方向（填“正”或“負”）；質(zhì)點B在波動的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時，質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是

cm。參考答案：4

正

10解析：振動圖象和波形圖比較容易混淆，而導(dǎo)致出錯，在讀圖是一定要注意橫縱坐標的物理意義，以避免出錯。題圖為波的振動圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上，t=6s時質(zhì)點在平衡位置向下振動，故8s時質(zhì)點在平衡位置向上振動；波傳播到B點，需要時間s=8s，故時，質(zhì)點又振動了1s(個周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.。10.

如圖所示，簡諧橫波I沿AC方向傳播，波源A點的振動圖象如圖（甲）所示。簡諧橫波II沿BC方向傳播，波源B點的振動圖象如圖（乙）所示，兩列波在C點相遇，已知AC=20cm，BC=60cm，波速都為2m/s。兩列波的振動方向相同，則C點的振動振幅為

cm．

參考答案：

答案：711.如圖所示，是一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖象．已知這列波的頻率為5Hz，此時，x=1．5m處的質(zhì)點向y軸正方向振動，可以推知：這列波正在沿x軸(填“正”或“負”)方向傳播，波速大小為___________m／s．寫出x=1．5m處質(zhì)點做簡諧運動的表達式_________________________________________________。參考答案：12.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處)．從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示．打點計時器電源的頻率為50Hz.圖乙①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點_______和______之間某時刻開始減速．②計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為________m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)③物塊減速運動過程中加速度的大小為a＝________m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值______(填“偏大”或“偏小”)．參考答案：13.（4分）把長L＝0.15m的導(dǎo)體棒置于磁感應(yīng)強度B=1.0×10-2T的勻強磁場中，使導(dǎo)體棒和磁場方向垂直，如圖所示若導(dǎo)體棒中的電流I＝2.0A，方向向左，則導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=__________N，安培力的方向為豎直向__________，(選填“上”或“下”)參考答案：答案：3.0×10下三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ用游標卡尺測量其長度如下圖所示，則其長度L=

cm，用螺旋測微器測它的直徑，則直徑為d=

mm。參考答案：15.（1）某同學用右圖所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動．①實驗中，除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有_____

_．(填選項代號)A．電壓合適的50Hz交流電源B．電壓可調(diào)的直流電源C．刻度尺D．停表E．天平F．重錘②實驗中所用電源的頻率為50Hz。選取合適的紙帶如下圖，以每5個點為一個記數(shù)點，分別記0、1、2……用刻度尺測得S1=2.80cm；S2=4.29cm；S3=5.79cm；S4=7.30cm；根據(jù)紙帶中所給的信息，圖中標出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T= s，當打點計時器打下點“2”時的瞬時速度為v2=

m/s，小車加速度的計算公式為a=

（每兩個計數(shù)點間的時間間隔用T表示），計算結(jié)果為a=

m/s2。（保留三位有效數(shù)字）（2）為測量某電阻絲R的電阻值，①某同學先用多用電表粗測其電阻．用已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×10”檔位的多用電表測量，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，這時他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的“

”檔位(選填“×100”或“×1”)，然后進行

，再次測量電阻絲的阻值，其表盤及指針所指位置如右圖所示，則此段電阻絲的電阻為

Ω．②現(xiàn)要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了以下相關(guān)器材，電池（4V,內(nèi)阻1Ω），電流表（0～300mA,內(nèi)阻2Ω），電壓表（0～3V,內(nèi)阻3kΩ），滑動變阻器（0～10Ω,額定電流1A），

為使通過待測電阻的電流能在0～250mA范圍內(nèi)改變,下列給出的測量電路中，最合適的電路是

;

參考答案：（1）①

AC

②T=0.1

v2=

0.504m/s

_______________

a=

1.50m/s2（2）①

×1

歐姆調(diào)零

12

②

B

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一質(zhì)量為M＝5.0kg，長度L=4m的平板車靜止在水平地面上，距離平板車右側(cè)S=16.5m處有一固定障礙物．障礙物上固定有一電動機A。另一質(zhì)量為m＝2.0kg可視為質(zhì)點的滑塊，以v0＝8m/s的水平初速度從左端滑上平板車，同時電動機A對平板車施加一水平向右、大小為22.5N的恒力F．1s后電動機A突然將功率變?yōu)镻=52.5w并保持不變，直到平板車碰到障礙物停止運動時，電動機A也同時關(guān)閉?；瑝K沿水平飛離平板車后，恰能無碰撞地沿圓弧切線從B點滑入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑．已知平板車間與滑塊的動摩擦因數(shù)μ1＝0.5，平板車與地面的動摩擦因數(shù)μ2＝0.25，圓弧半徑為R＝1.0m，圓弧所對的圓心角∠BOD＝θ＝1060，g取10m/s2，sin530＝0.8，cos530＝0.6，不計空氣阻力，求：（1）0-1s時間內(nèi)，滑塊相對小車運動的位移x;（2）電動機A做功W；（3）滑塊運動到圓弧軌道最低點C時對軌道壓力的大小FN．參考答案：（1）4m；（2）296.25J（3）86N．解析：（1）對滑塊，由牛頓第二定律得：

解得：a1==μg=5m/s2

對平板車，由牛頓第二定律得：

解得：a2=3m/s2

設(shè)經(jīng)過時間t1=1s，對滑塊有：

對小車有：

0-1s時間內(nèi)，小滑塊相對小車運動的位移

即小滑塊剛好滑動到小車右端時兩者共速。(2)此時電動機A突然將功率變?yōu)镻=52.5w并保持不變，設(shè)拉力為，由功率得：

所以小滑塊和小車兩者共速后一起以3m/s的速度向右做勻速直線運動，其位移為：

時間為：

由功能關(guān)系得，電動機A做功：=296.25J

(3)由題意得，小滑塊在B點速度vB有：

小滑塊從B點到C點，由功能關(guān)系得：

在C點，由牛頓運動定律得：

解得：FN=86N

由牛頓第三定律可知，滑塊在C時對軌道壓力的大?。?/p>

17.如下圖所示，AC、BC兩繩長度不等，一質(zhì)量為m＝0.1kg的小球被兩繩拴住在水平面內(nèi)做勻速圓周運動．已知AC繩長l＝2m，兩繩都拉直時，兩繩與豎直方向的夾角分別為30°和45°.（g取10m/s2，答案可保留根號）（1）小球的角速度等于多少時，AC繩剛好拉直但沒有力（2）小球的角速度等于多少時，BC繩剛好拉直但沒有力（3）當ω＝3rad/s時，上下兩繩拉力分別為多少？參考答案：（1）ωmax＝3.16rad/s（2）ωmin＝2.4rad/s（3）FT1＝0.27NFT2＝1.09N（1）當AC繩拉直但沒有力時，即FT1＝0時，由重力和繩BC的拉力FT2的合力提供向心力mgtan45°＝mr

（2分）r＝l·sin30°（1分）ωmax＝3.16rad/s（1分）（2）當FT2恰為零時，

mgtan30°＝mr，（2分）ωmin＝2.4rad/s（1分）（3）當ω＝3rad/s時，兩繩均處于張緊狀態(tài)，此時小球受FT1、FT2、mg三力作用，正交分解后可得：FT1sin30°＋FT2sin45°＝mlsin30°ω2

（2分）FT1cos30°＋FT2cos45°＝mg

（2分）代入數(shù)據(jù)后解得：FT1＝0.27NFT2＝1.09N

（2分）18.如圖所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，MN為其左邊界．磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒，圓心O到MN的距離OO1=2R，金屬圓筒軸線與磁場平行．金屬圓筒用導(dǎo)線通過一個電阻r0接地，最初金屬圓筒不帶電．現(xiàn)有一電子槍對準金屬圓桶中心O射出電子束，電子束從靜止開始經(jīng)過加速電場后垂直于左邊界MN向右射入磁場區(qū)，已知電子質(zhì)量為m，電量為e．電子重力忽略不計．求：（1）最初金屬圓筒不帶電時，則a．當加速電壓為U時，電子進入磁場時的速度大??；b．加速電壓滿足什么條件時，電子能夠打到圓筒上；（2）若電子束以初速度v0進入磁場，電子都能打到金屬圓筒上（不會引起金屬圓筒內(nèi)原子能級躍遷），則當金屬圓筒上電量達到相對穩(wěn)定時，測量得到通過電阻r0的電流恒為I，忽略運動電子間的相互作用和金屬筒的電阻，求此時金屬圓筒的