江苏省无锡市厚桥中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

江苏省无锡市厚桥中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析一、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.（单选）如图所示，五根平行的长直导体棒分别过竖直平面内的正方形的四个顶点和中心，并和该正方形平面垂直，各导体棒中均通有大小相等的电流，方向如图所示，则中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是（）A．竖直向上B．竖直向下C．水平向左D．水平向右参考答案：【考点】：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；安培力．【分析】：根据安培定则确定出安培力的方向，再利用矢量合成法则求得B的合矢量的方向，再根据左手定则，即可求解．：解：根据题意，由右手螺旋定则对角导线电流产生磁场正好相互叠加，如图所示，由矢量的合成法则，则得磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是水平向左；故选：C．【点评】：本题考查磁感应强度B的矢量合成法则，会进行磁感应强度的合成，从而确定磁场的大小与方向，并掌握左手定则的内容．2.(多项选择题)一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s.在这1s内该物体的(

)A．位移的大小可能小于4m

B．位移的大小可能大于10mC．加速度的大小可能小于4m/s2

D．加速度的大小可能大于10m/s2参考答案：AD3.六个共点力F1、F2、F3、F4、F5、F6的大小分别为10N、7N、13N、12N、5N、15N，相邻两力间的夹角均为60°，如图所示。则它们的合力大小为

N。

参考答案：04.两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知

（A）在时刻以及时刻两木块速度相同。（B）在时刻两木块速度相同。（C）在时刻和时刻之间某瞬间两木块速度相同。（D）在时刻和时刻之间某瞬时两木块速度相同。参考答案：答案：C5.水平地面上的木箱受到静摩擦力f，则

A．地面越粗糙f越大B．物体的重力越大f越大C．f与重力大小无关D．f一定与推力相等参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（填空）用一根细绳，一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方h处，绳长l大于h，使小球在桌面上做如图所示的匀速圆周运动．若使小球不离开桌面，则小球运动的半径是__________

，其转速最大值是__________。（已知重力加速度为g）参考答案：；

7.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，波长大于10m，再经过6s，质点a通过的路程是___cm，这列波的波速是_____m/s．参考答案：60

10（2分，每空1分）由题意可知a、b两点相距，该简谐横波波长为40m,周期为4s。故波速为10m/s。8.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。⑴上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个小点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a＝

（保留三位有效数字）。⑵回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有（

）

（填入所选物理量前的字母）ks5uA．木板的长度

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间tks5u②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是

。⑶滑块与木板间的动摩擦因数μ＝

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。参考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(9.如图所示电路中，电源电动势E＝10V，内电阻r＝4Ω，定值电阻R1＝6Ω，R2=10Ω,R3是滑动变阻器且最大阻值为30Ω,在滑动变阻器的滑动头上下移动过程中。电压表的最大读数为_______V，电源的最大输出功率为

W。参考答案：10.一质点作匀变速直线运动，其速度表达式为v＝（5－4t）m/s，则此质点运动的加速度a为___________m/s2，4s末的速度为___________m/s；t＝_________s时物体的速度为零，质点速度为零时的位移s＝___________m。参考答案：－4

－11

1.253.12511.如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：12..某实验小组设计了“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置，实验步骤如下：a.实验装置如图所示，细绳一端系在滑块上，另一端绕过小滑轮后挂一砂桶，小砂桶内装一定量砂子，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫高，不断调整垫块的高度，直至轻推滑块后，滑块恰好能沿长木板向下做匀速直线运动；b.保持长木板的倾角不变，取下细绳和砂桶，将滑块右端与纸带相连，并穿过打点计时器的限位孔，接通打点计时器的电源后，释放滑块，让滑块从静止开始加速下滑；c.取下纸带，在纸带上取如图所示的A、B两计数点，并用刻度尺测出s1、s2、s。根据以上实验，回答下列问题：若忽略滑轮质量及轴间摩擦，本实验中滑块加速下滑时所受的合外力______砂桶及砂的总重力（填“等于”“大于”或“小于”）为探究从A到B过程中，做功与物体速度变化关系，则实验中还需测量的量有______________________________________________________。设打点计时器的打点周期为T，请写出探究结果表达式_________________________此实验方案存在缺陷，可能造成较大误差，造成较大误差的原因是_______________参考答案：（1）等于（2）砂与砂桶的重力mg、滑块质量M（3）

（4）第一步操作中纸带没有连接，而实验中纸带与计时器的限位孔间存在摩擦（或滑轮有质量、滑轮轴有摩擦）13.在“探究加速度与物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图所示的实验。图中上下两层水平轨道表面光滑，两完全相同的小车前端系上细线，细线跨过滑轮并分别挂上装有不同质量砝码的盘，两小车尾部细线水平连到控制装置上，实验时通过控制细线使两小车同时开始运动，然后同时停止。实验中：（1）应使砝码和盘的总质量远小于小车的质量，这时可认为小车受到的合力的大小等于

。（2）若测得小车1、2的位移分别为x1和x2，则小车1、2的加速度之比

。（3）要达到实验目的，还需测量的物理量是

。参考答案：(1)砝码和盘的总重

(2分)(2)x1/x2

(2分)

(3)两组砝码和盘的总重量（质量）（或盘的质量、两砝码和盘的总重量的比值）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学设计图甲所示实验验证物块A、B组成的系统机械能守恒．物块B装有一宽度很小的挡光片，测得挡光片宽度为d，A和B（含挡光片）的质量分别为m1和m2．系统由静止释放，当挡光片通过光电门（固定光电门的装置未画出）时，可通过计算机系统记录挡光时间△t．改变挡光片到光电门的距离h，重复实验，采集多组数据（A未碰到滑轮）．（1）若某次记录的挡光时间为△t1则挡光片到达光电门处时B的速度大小为

．（2）该同学设想：若根据采集到的数据能得到图乙所示的直线，就能说明物块A、B组成的系统机械能守恒，按照这个设想，图线的纵坐标可以是

（选填“△t”、“△t2”、“”或“”），若得到该图线的斜率为k，则可计算重力加速度的大小为

（用k、d、m1和m2表示）

（3）在实际运动过程中系统动能的增加量△EK小于系统势能的减少量△Ep，指出产生这个系统误差除空气阻力外的两个原因：

；

．参考答案：15.某同学在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）B．电流表A1（量程0—3mA，内阻Rg1＝10Ω）C．电流表A2（量程0—0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω）D．滑动变阻器R1（0—20Ω，10A）E．滑动变阻器R2（0—200Ω，1A）F．定值电阻R0（990Ω）G．开关和导线若干（1）他设计了如图所示的（a）、（b）两个实验电路，其中更为合理的是__________图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选_______（填写器材名称前的字母序号）;用你所选择的电路图写出全电路欧姆定律的表达式E=______________（用I1、I2、Rg1、Rg2、R0、r表示）。（2）图为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），为了简化计算，该同学认为I1远远小于I2，则由图线可得电动势E=__________V，内阻r=___________Ω。（结果保留两位小数）参考答案：（1）b；D；在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表A2读数太小，电流表A1读数变化不明显；（2）1.46V~1.49V；0.81~0.87Ω【分析】（1）将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．

（2）根据欧姆定律和串联的知识求出I1和电源两端电压U的关系，根据图象与纵轴的交点求出电动势，由与横轴的交点可得出路端电压为某一值时电流，则可求得内阻．【详解】（1）上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是b；因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选D；若选择大电阻，则在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表A2读数太小，电流表A1读数变化不明显；根据电路可知：；（2）根据欧姆定律和串联的知识得

电源两端电压U=I1（990+10）=1000I1，

根据图象与纵轴的交点得电动势E=1.47mA×1000Ω=1.47V；

由图可知当电流为0.45A时，电压为1.1V，则由闭合电路欧姆定律可知：r==0.8Ω；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2012年我们中国有了自己的航空母舰“辽宁号”，航空母舰上舰载机的起飞问题一直备受关注。某学习小组的同学通过查阅资料对舰载机的起飞进行了模拟设计。如图，舰载机总质量为m，发动机额定功率为P，在水平轨道运行阶段所受阻力恒为f。舰载机在A处以额定功率启动，同时开启电磁弹射系统，它能额外给舰载机提供水平向右、大小为F的恒定推力。经历时间t1，舰载机运行至B处，速度达到v1，电磁弹射系统关闭。舰载机继续以额定功率加速运行至C处，经历的时间为t2，速度达到v2。此后，舰载机进入倾斜曲面轨道，在D处离开航母起飞。请根据以上信息求解下列问题。（1）电磁弹射系统关闭的瞬间，舰载机的加速度。（2）水平轨道AC的长度。（3）若不启用电磁弹射系统，舰载机在A处以额定功率启动，经历时间t到达C处，假设速度大小仍为v2，则舰载机的质量应比启用电磁弹射系统时减少多少？（该问AC间距离用x表示。）参考答案：（1）根据功率表达式可得

由牛顿第二运动定律

②

得

③（2）舰载机在A处以额定功率启动，同时开启电磁弹射系统，它能额外给舰载机提供水平向右、大小为F的恒定推力。经历时间t1，舰载机运行至B处，速度达到v1，由动能定理

④

电磁弹射系统关闭。舰载机继续以额定功率加速运行至C处，经历的时间为t2，速度达到v2。同理得

⑤（舰载机总位移

⑥

联④⑤⑥得

⑦（3）全过程，根据动能定理有

⑧

应减少的质量

⑨得⑩17.如图所示，四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，C点在B点的正下方，C、D两点间的距离为X＝8m；圆轨道OA的半径R＝0．2m，OA与AB均光滑，一质量m＝1kg的滑块从O点由静止释放，当滑块经过B点时，一小车由D点以初速度v0＝3m/s向C点做匀减速运动直到静止，加速度大小a＝1m/s2，运动一段时间后滑块恰好落入小车中．（取g＝10m/s2）求：（1）滑块滑经A点时的速度大小；（2）滑块到达A点时对轨道的压力大小；（3）B、C两点间的高度h.参考答案：见解析（1）对滑块从O到A由动能定理得：

①解得：v=2m/s

②（2）在A点有：

③解得：

④由牛顿第三定律得滑块对轨道的压力大小为30N

⑤（3）由题意得：X=

⑥解得：t=2s