2020-2021学年黑龙江省哈尔滨市延寿朝鲜族中学高三物理期末试卷含解析

1、2020-2021学年黑龙江省哈尔滨市延寿朝鲜族中学高三物理期末试卷含解析一、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.(多选题)如图，矩形线圈abed与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强 磁场中绕垂直于磁场的be边匀速转动，磁场只分布在be边的左侧，磁感应强度大小为 B,线圈面积为S,转动角速度为co,匝数为N,线圈电阻不计.下列说法正确的是( )A.将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗B.电容器的电容C变大时，灯泡变暗C.图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大D.若线圈abed转动的角速度变为2s,则变压器原线圈电压的有效值为NBSco参考答案

2、：AD【考点】变压器的构造和原理：交流发电机及其产生正弦式电流的原理.【专题】交流电专题.【分析】矩形线圈abed中产生交变电流，线圈处中性面位置时电动势最小，为零：当 线圈与磁场垂直时，电动势最大，为：Eni=NBSco【解答】解：A、矩形线圈abed中产生交变电流：将原线圈抽头P向上滑动时，原线圈匝£i_2i数变大，根据变压比公式n2,输出电压减小，故灯泡会变暗，故A正确：B、电容器的电容C变大时，容抗减小，故干路电流增加，灯泡变亮，故B错误；C、线圈处于图示位置时，是中性面位置，感应电动势的瞬时值为零；故c错误；D、若线圈转动角速度变为2C0,根据电动势最大值公式En产NBSc

3、o,最大值增加为2倍;有效值出血，也变为2倍；则电压表读数变为原来2倍，故D正确; 故选：AD2.（单选）如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直 杆MN上.现用水平力F拉着绳子上的一点0,使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线 位置，但圆环A始终保持在原位置不动.在这一过程中，环对杆的摩擦力为Ff和环对杆 的压力Fn的变化情况是（）A. Ff不变，Fn不变B. Ff增大，Fn不变C. Ff增大，Fn减小D. Ff不变，Fn减小参考答案：解：以B为研究对象，小球受到重力、水平力F和轻绳的拉力T,如图1所示由平衡条件得：F=mgtanat a增大，则F增大再以整体为研究

4、对象，力图如图2所示.根据平衡条件得:FF,则Ff逐渐增大.Fn=（ M+m） g, Fn保持不变故选B.3 .某种原子核X经过a衰变后变为原子核Y,再经过p衰变后变为原子核Z,即XY乙下列 关系中正确的是参考答案:C. d + l=fD. b=f+lACD4 .如图所示斜劈A置于水平地面上，滑块B恰好沿其斜面匀速下滑在对B施加一 个竖直平面内的外力F后，A仍处于静止状态，B继续沿斜面下滑.则以下说法中 正确的是（）A.若外力F竖直向下，则B仍匀速下滑，地面对A无静摩擦力作用B.若外力F斜向左下方，则B加速下滑，地面对A有向右的静摩擦力作用C.若外力F斜向右下方，则B减速下滑，地面对A有向左的

5、静摩擦力作用D,无论F沿竖直平面内的任何方向，地面对A均无静摩擦力作用参考答案:AD 5,关于欧姆表，下列说法正确的是（）A.欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的B.由电流和电阻成反比，所以刻度盘上的刻度是均匀的C.使用欧姆表时，指针偏转越大，读数越准确D.当换用不同倍率的欧姆档去测量电阻时，可不必再进行电阻调零 参考答案：AE试题分析：欧姆表内部有电源，与被测电阻组成了闭合回路，A正确：电流一厂+双不成 反比，所以刻度盘上的刻度是不均匀的，B错误；由于刻度盘上的刻度是不均匀的，左侧 刻度比较密集，右侧刻度比较稀疏，只有中间的刻度比较均匀，故指针指中央刻度附近， 读数比较准确，故选项C错误：每次

6、换挡后都必须重新进行短接调零，故D错误。 考点：用多用电表测电阻二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动, 动能减小为原来的1/4,不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的轨道半径之比 为周期之比为。参考答案:1 ： 4；1 ： 87.地球绕太阳公转的周期为T1,轨道半径为R1,月球绕地球公转的周期为T2,轨道半径 为R2,则太阳的质量是地球质量的一倍。参考答案：相万有引力 J ?"G幺经=乜尺岂尸由万有引力提供向心力可知与4 ,gX3为否冷震%Ti ,联立以上两式可得做独匕看。8为了测量两个质量不等的沙

7、袋的质量，由于没有直接测量工具，某实验小组应川下列器材测量：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、祛码一套（总质量为 m=0. 5kg）,细线、米尺，他们根据学过的物理知识改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的 质量，操作如下（g取10m/s2）（1）实验装置如图所示，设左右两边沙袋的质量分别为m2、ml（2）从m中取出质量为m/的祛码放在右边沙袋中（剩余祛码都放在左边沙袋中，发现质量为ml的沙袋下降，质量为m2的沙袋上升（质量为ml的沙袋下降过程未与其他物体相碰）；（3）用米尺测出质量为ml的沙袋从静止下降的距离h,用秒表测出质量为ml的 沙

8、袋下降时间t,则可知沙袋的加速度大小为a=（4）改变测量相应的加速度a,得到多组M及a的数据作以 （填“am”，或“a记”）图线；（5）若求得图线的斜率k = 4m/kgs2,截距为b = 2m/s2,沙袋的质量 ml=kg，参考答案：2h/t22 分a-m'2 分3 3 分1. 523423409. (1)完成核反应方程：90 Th- 91 Pa+ -le .234234234(2)90 Th衰变为91 Pa的半衰期是1. 2min,则64g 90 Th经过6min还有2 g尚未衰变.参考答案：0 一解：根据质量数和电荷数守恒可知90234Th衰变为91234P&时，放出的是

9、电子一1剩余质量为：M剩二MX （ 2） n,经过6分钟，即经过了 5个半衰期，即n=5,代入数据 得：还有2克没有发生衰变.0故答案为：一产，223423410.（4分）完成核反应方程：90Th- 91Pa+o234了%234 02349。手衰变为以此的半衰期是1.2分钟，则64克如如经过6分钟还有一克尚未 衰变。参考答案：答案：生，211.（15分）已知万有引力常量为G,地球半径为尼 同步卫星距地面的高度为 h,地球的自转周期7,地球表面的重力加速度g .某同学根据以上条件，提出一 种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：GMmv2=刑地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，山牛

10、顿运动定律有R，RGM这冽 g = 5-乂因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有叱山以上两式得：“二便请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和 结果。由以上已知条件还可以估算出哪些物理量？（请估算两个物理量，并写出估算过程）.参考答案:解析：（1）以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运 动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合 力。（3分）正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T,轨道半径为R，2成 v =所以线速度大小为：（4分）（2）可估算地球的质量M,设同步卫星的质量为如 轨道半径为二五+我，周 期等

11、于地球自转的周期为T,山牛顿第二定律有：G*5声（3）（3分）所以叫修。分）可估算同步卫星运转时线速度的大小，'，山知地球同步卫星的周期为T,/2衣（立+菊p =轨道半径为=及+ 3所以下 （4分）,2c MmvCj = m【或：万有引力提供向心力（区+与 3（1分） Mm对地面上的物体有：氏2（1 分），所以得:（2分）】12. （6分）如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体月与6,物体6 放在水平地面上，A,，均静止。已知力和6的质量分别为加、无，绳与水平方向的 夹角为0（。90。），重力加速度为多则物体6受到的摩擦力 为:物体万对地面的压力为。参考答案：答案： lAgcos

12、。： WBg MiAgsin13 .为了“探究动能改变与合外力做功''的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与 质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时 器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图中所示.B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下 细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块, 使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.& A b CDEF打出的纸带如图：试回答下列问题：已

13、知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为At,根据纸带求滑块速 度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=打点计时器打B点时滑块速度 vB=.已知重锤质量m,当地的重加速度g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必 须测出这一过程滑块（写出物理名称及符号,只写一个物理量），合外力对滑 块做功的表达式W合二.测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功， WA、WB、WC、WD、WE,以v2为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出v2-W 图像，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k,则滑块质量 M=.参考答案：VA=xl/2/t、VB=（x3-xl）/2，tx

14、, mgx.M=2/k.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14 .热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，某实验小组欲探究通过热敏电阻Rl（常温下 阻值约为10.0Q）的电流随其两端电压变化的特点.热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）,正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值 变大，负温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值变小.现提供下列器材：A.电流表A1（量程100mA,内阻约1C）B.电流表A2（量程L0A,内阻约0.3C）C.电压表Vi （量程3.0V,内阻约3kQ）D.电压表V2 （量程15.0V,内阻约10kQ）E.滑动变阻器R （

15、最大阻值为10Q）F.电源E （电动势15V,内阳,不可忽略）G.开关，导线若干（1）该小组测出热敏电阻R的U - I图线如图甲图曲线I所示，该热敏电阻是 热敏电阻（填PTC或NTC）（2）请在所提供的器材中选择必须的器材，电流表应选,电压表应选（填写器 材前面的字母）：并在答题卡虚线框中画出该小组设计的电路图.（3）该小组乂通过查阅资料得出了热敏电阻氐的U-I图线如曲线II所示，然后将热敏 电阻Rh R?与某电池连成如图乙所示电路.测得通过Ri和氐的电流分别为0.30A和 0.60A,则该电池的电动势为 V.（结果保留三位有效数字）参考答案:解：（1）由图I所示图线可知，随电压增大，电流增大

16、，电阻实际功率增大，温度升 高，电压与电流比值增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温 度系数（PTC）热敏电阻（2）由表中I图线可知，电压最大值约为12V,故电压表应选择D：电流最大值约为 0.4V.故电流表应选择B：加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，滑动变阻器应采用分压接法，由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如 图所示：（3）在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir,由图I所示可知，电流为0.3A时，电阻R1两 端电压为8V,电流为0.60A时，电阻R?两端电压为6.0V,则：E=8+O.3r» E=6+0.6r,解得：E=1

17、0.0V, 1-6.67Q：故答案为：(1) PTC (2) BD 如图：(3) 10.0【考点】伏安法测电阻.【分析】根据图可明确对应的电流和电压的范围，从而明确对应的电表量程：根据题意确 定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出实验电路.根据图象应用欧姆定律判断元件阻值随温度变化的关系，然后确定元件类型.根据实验数据，应用欧姆定律求出电源电动势与内阻15 .某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理如图，他们将拉力传感器 固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小 车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记

18、录小车通过A、B时的速度大小.小车中可以放置徒码. 实 验 主 要 步 骤 如 下： 测量小车和拉力传感器的总质量Ml；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过 定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路； 将小车停在C点，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B 时的速度；在小车中增加祛码,或 , 重复的操作. 下表是他们测得的一组数据，其中M是Ml与小车中祛码质量之和，|v22-vl2|是两个 速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量AE, F是拉力传感器受到的拉 力，W是F在A、B间所做的功.表格中的臼=, W3=o (结果保留三 位有效数字) 根据下表，请在图中的方格纸

19、上作出AE - W图线次数M/k«|viVa|/(n/s)2 E/JF/NW/J10.5000. 7600.1900.4000.20020.5001.650.4130,84。0.42030.5002.40 E,L. 220/4LOGO2.401.202.4201.215LOGO2.841.422.8601.43卜卜，卜 vrH1 j, 1W4W 1 I Wrrr r »0/，:4二 二二，rr r rr r l，rM4T rr r r rr r r参考答案:【知识点】探究功与速度变化的关系.E4【答案解析】释放小车；改变钩码数量(2)0.600： 0.610解析：(1)将小

20、车停在C点，释放小车，在小车中增加祛码，或改变小车质量重复 实验，得出5-6组数据：-UJJ- .UJJ. JJJJ,i.m j. xjuj . juau«J-H* -bWx ：OD j ： ：<> .UJJ. .LjJj . JUOMU If皿UJJXX4Jozd1.0-LJJ J. .UI J J . JUJJ21XIJ9BJ- -U-JJ . JJJJ+4 rwv3：£(2)由各组数据可见规律E=M(V22-V12)可得E3=0.600J观察F-W数据规律可得数F值上W3=2 =0.610 J （3）在方格纸上作出E-W图线如图所示【思路点拨】小车在钩码的

21、作用下拖动纸带在水平面上做加速运动，通过速度传感器可算 出A B两点的速度大小，同时利用拉力传感器测量出拉小车的力，从而由AB长度可求出 合力做的功与小车的动能变化关系.值得注意的是：钩码的重力不等于细线的拉力，同时 学会分析实验数据从而得出规律.四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （12分）光滑水平面上放着质量，3= 1kg的物块A与质量超=2kg的物 块从 A与8均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、8间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与4、8均不拴接），用手挡住8不动，此时弹簧弹性势能耳=4卬。在A、8间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后8向右 运动，绳在短暂时间

22、内被拉断，之后8冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道， 其半径R=0. 5m, B恰能到达最高点Co g=10m/s2,求（1）绳拉断后瞬间B的速度in的大小；（2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;（3）绳拉断过程绳对A所做的功参考答案：解析：（1）设8在绳被拉断后瞬间和速度为如 到达C点时的速度为y,有mBg=mH R 222 ninv = 2+2/BgR 代入数据得u8=5m/s(2)设弹簧恢复到自然长度时B的速度为力，取水平向右为正方向，有Ep=22 屋1I=niB V| 代入数据得/= -4N-S,其大小为4N-s ©(3)设绳断后A的速度为四，取水平向右为正方向，有mB Vi=mH vn+mA va 12W= 2 niAvA代入数据得W=8J17 .某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小 球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来,假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方 某一位置C(/QCS = 30。)时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是30°,如图所示.己知 小球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为m,求此时：悬挂小球的细线的拉力大小为多少？该同学受到地面的支