2021年河北省張家口市第十六中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021年河北省張家口市第十六中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下圖所示的各圖象能正確反映自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的是參考答案：C2.如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過(guò)輸電線接有三個(gè)燈泡L1、L2和L3，輸電線的等效電阻為R，原線圈接有一個(gè)理想的電流表，開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S接通，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，以下說(shuō)法中不正確的是（）A．原線圈兩端P、Q間的輸入電壓減小B．原線圈中電流表示數(shù)增大C．等效電阻R上消耗的功率變大D．燈泡L1和L2變亮參考答案：ABC3.（單選）從地面上以初速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率成正比，球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地速率為v1，且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，則整個(gè)在過(guò)程中，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

（

）A.小球被拋出時(shí)的加速度值最大，到達(dá)最高點(diǎn)的加速度值最小B.小球的加速度在上升過(guò)程中逐漸減小，在下降過(guò)程中也逐漸減小C.小球拋出瞬間的加速度大小為（1+v0/v1）gD.小球下降過(guò)程中的平均速度大于v1/2參考答案：A解析：A、小球拋出時(shí)重力向下，阻力向下，此時(shí)速率最大故阻力最大，可知合力在拋出時(shí)最大，可知此時(shí)加速度最大，而加速度最小值為零，出現(xiàn)在勻速運(yùn)動(dòng)至落地前，故A錯(cuò)誤；B、由小球受到的空氣阻力與速率成正比，由可知在上升過(guò)程中空氣阻力減小，又重力向下，故上升階段合力減小，故加速度減小．下降過(guò)程中速率增大，空氣阻力增大，方向向上，而重力向下，故合力逐漸減小，加速度逐漸減小，故B正確；C、由圖可知，速度為v1時(shí)球勻速，說(shuō)明重力等于阻力，故有：kv1=mg，得：k=，故拋出瞬間的空氣阻力為：f0=kv0=，故拋出瞬間的加速度為：a=，故C正確

CD、上升過(guò)程若是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其平均速度為，而從圖中可以看出其面積小于勻減速直線運(yùn)動(dòng)的面積，即圖中的位移小于做勻減速的位移，而平均速度等于位移比時(shí)間，故其平均速度小于勻減速的平均速度，即小于，故D正確;本題選錯(cuò)誤的，故選：A

4.如圖所示，P是水平面上的圓弧凹槽。從高臺(tái)邊B點(diǎn)以某速度v0水平飛出的小球，恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道。O是圓弧的圓心，θ1是OA與豎直方向的夾角，θ2是BA與豎直方向的夾角，則(

)A．=2

B．tanθ1tanθ2=2C．=2

D．=2參考答案：B5.（單選）如圖所示，兩個(gè)內(nèi)壁光滑、半徑不同的半球形碗放在不同高度的水平面上，使兩碗口處于同一水平面，現(xiàn)將質(zhì)量相同的兩個(gè)小球a、b（小球半徑遠(yuǎn)小于碗的半徑），分別從兩個(gè)碗的邊緣處由靜止釋放，則下列判斷正確的是A．過(guò)碗底時(shí)，兩球?qū)ν氲椎膲毫ο嗟? B．過(guò)碗底時(shí)，兩球的動(dòng)能相等C．過(guò)碗底時(shí)，球a的加速度大于球b的D．球a的機(jī)械能始終大于球b的機(jī)械能參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置。用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長(zhǎng)木板上相距L=48.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，分別記錄小車到達(dá)A、B時(shí)的速率。

(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①將拉力傳感器固定在小車上；②調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜角度，以平衡小車受到的摩擦力，讓小車在不受拉力作用時(shí)能在木板上做

運(yùn)動(dòng)；③把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連；④接通電源后自C點(diǎn)釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B時(shí)的速率vA、vB；⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)④的操作。(2)下表中記錄了實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組數(shù)據(jù)，是兩個(gè)速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式a=

，請(qǐng)將表中第3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

次數(shù)F（N）（m2/s2）a（m/s2）10.600.770.8021.04]1.611.6831.422.34

42.003.483.6352.624.654.8463.005.495.72

3)由表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并作出a～F關(guān)系圖線；

(4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的關(guān)系圖線(圖中已畫(huà)出理論圖線)，造成上述偏差的原因是

。參考答案：．⑴勻速直線(2分)

⑵(2分),

2.44(2分)

⑶如圖(2分)（不描點(diǎn)扣1分）⑷沒(méi)有完全平衡摩擦力(2分)7.)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來(lái)的過(guò)程中，氣體對(duì)外做了

0.6J的功，同時(shí)吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了

J；若氣球在膨脹過(guò)程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度

(填“升高”或“降低”)。參考答案：0.3

降低8.改變物體內(nèi)能有兩種方式，遠(yuǎn)古時(shí)代“鉆木取火”是通過(guò)____________方式改變物體的內(nèi)能，把___________轉(zhuǎn)變成內(nèi)能。參考答案：做功

機(jī)械能9.某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是_______m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)_______________，加速度的大小是_______m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：0.86

0.6410.剎車后的汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止，則它在前一半時(shí)間與后一半時(shí)間的平均速度之比為 ；它在前一半位移與后一半位移的平均速度之比為

。參考答案：3：1，：111.在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm.若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計(jì)算式為V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)

參考答案：

0.70m/s設(shè)相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)

豎直方向：2L-L=gT2，得到T=，水平方向：v0==代入數(shù)據(jù)解得v0=0.70m/s

.12.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)水平放置的金屬框架，框架寬L，足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，右端接有電阻R。磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒以v0的初速沿框架向左運(yùn)動(dòng)。棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。測(cè)得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻的電量為q，則棒能運(yùn)動(dòng)的距離為_(kāi)_____________，電阻R上消耗的電能為_(kāi)_____________。

參考答案：，

13.一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它在開(kāi)始時(shí)連續(xù)兩個(gè)4s的時(shí)間內(nèi)分別通過(guò)的位移為24m和64m，則這個(gè)物體的加速度為

m/s2，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為

m/s。參考答案：2.5

11三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“探究傲功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)組裝了如圖所示裝置，PQ為一塊傾斜放置的木板，將帶有遮光片的小車從斜露上不同位置由靜止釋放，在斜面底端Q處固定有一個(gè)光電門(mén)，測(cè)出小車從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到經(jīng)過(guò)光電門(mén)處的距離L及小車經(jīng)過(guò)光電門(mén)處遮光片的擋光時(shí)間t，就能完成合外力做功與速度變化的關(guān)系探究。(1)某同學(xué)為了尋找合外力做功與速度變化的關(guān)系，測(cè)出了幾組L與t的數(shù)值，在坐標(biāo)紙上畫(huà)出了圖象如圖所示。在實(shí)驗(yàn)中需要保持不變的是（_________）。A．小車的釋放位置B．小車的質(zhì)量C．導(dǎo)軌傾斜的角度D．光電門(mén)的位置(2)他為了更加直觀的判斷做功與速度變化的關(guān)系，在處理數(shù)據(jù)時(shí)，按照猜想他需要重新作圖。下一步應(yīng)該嘗試做出____圖象。(3)在此實(shí)驗(yàn)中，木板對(duì)小車的摩擦力的大小，會(huì)不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論____？為什么？____________.參考答案：

(1).C

(2).

(3).不影響

(4).合外力包括摩擦力（1）小車經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度是：（d為遮光片的寬度），由動(dòng)能動(dòng)能定理得：，聯(lián)立可得：，由此可知實(shí)驗(yàn)中需要保持不變的是導(dǎo)軌傾斜的角度，故B正確，ACD錯(cuò)誤。（2）由（1）可知嘗試做出的圖象更直觀。（3）重力和摩擦力的總功W也與距離L成正比，因此不會(huì)影響探究的結(jié)果.15.（6分）探究力對(duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程如下：

（1）設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、……；

（2）分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度、、……；

（3）作出草圖；

（4）分析圖像。如果圖像是一條直線，表明∝；如果不是直線，可考慮是否存在∝、∝、∝等關(guān)系。以下關(guān)于該試驗(yàn)的說(shuō)法中有一項(xiàng)不正確，它是___________。A．本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、……。所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致。當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行是實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為W，用2條、3條、……橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功分別是2W、3W、……。B．小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ梢允鼓景暹m當(dāng)傾斜。C．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小。D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來(lái)進(jìn)行計(jì)算。參考答案：D解析：本實(shí)驗(yàn)的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關(guān)系。這個(gè)速度是指橡皮繩做功完畢時(shí)的速度，而不整個(gè)過(guò)程的平均速度，所以D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，C1D1E1F1和C2D2E2F2是距離為L(zhǎng)的相同光滑導(dǎo)軌，C1D1和E1F1為兩段四分之一圓弧，半徑分別為r1=8r和r2=r。在水平矩形D1E1E2D2內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒P、Q的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，質(zhì)量均為m，電阻均為R，其余電阻不計(jì)，Q停在圖中位置，現(xiàn)將P從軌道最高點(diǎn)無(wú)初速釋放，則（1）求導(dǎo)體棒P進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，回路中的電流的大小和方向（順時(shí)針或逆時(shí)針）；（2）若P、Q不會(huì)在軌道上發(fā)生碰撞，棒Q到達(dá)E1E2瞬間，恰能脫離軌道飛出，求導(dǎo)體棒P離開(kāi)軌道瞬間的速度；（3）若P、Q不會(huì)在軌道上發(fā)生碰撞，且兩者到達(dá)E1E2瞬間，均能脫離軌道飛出，求回路中產(chǎn)生熱量的范圍。參考答案：（1）導(dǎo)體棒P下滑過(guò)程：，導(dǎo)體棒P到達(dá)D1D2瞬間：，方向逆時(shí)針（2）棒Q到達(dá)E1E2瞬間，恰能脫離軌道飛出，此時(shí)：，設(shè)導(dǎo)體棒P離開(kāi)軌道瞬間的速度為，有得（3）①若棒Q到達(dá)E1E2瞬間，恰能脫離軌道飛出，設(shè)回路中產(chǎn)生的熱量為，則，得②若導(dǎo)體棒Q與P能達(dá)到共速v，則，設(shè)回路中產(chǎn)生的熱量為，則，得綜上所述，回路中產(chǎn)生熱量的范圍。ks5u17.(12分)如圖所示，帶電量分別為4ｑ和－ｑ的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上，相距為ｄ，若桿上套一個(gè)帶電小環(huán)C，帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷。（1）求小環(huán)C的平衡位置；（2）若小環(huán)C帶電量ｑ，將小環(huán)拉離平衡位置一小位移ｘ（｜ｘ｜《ｄ）后靜止釋放，試判斷小環(huán)C能否回到平衡位置？（回答“能”或“不能”即可）（3）若小環(huán)C帶電量為－ｑ，將小環(huán)拉離平衡位置一小位移ｘ（｜ｘ｜《ｄ》后靜止釋放，試證明小環(huán)將作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。（提示：當(dāng)＜＜1時(shí)，則）參考答案：解析：(1)（4分）設(shè)C在AB連線的延長(zhǎng)線上距離B為L(zhǎng)處達(dá)到平衡，帶電量為Q，據(jù)庫(kù)侖定律

平衡條件

解得L=