2021年江苏省连云港市海滨中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年江苏省连云港市海滨中学高三物理上学期期末试题含解析一、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.人站在电梯内的体重计上，当体重计示数增大时，可能的原因是（）A．电梯匀速上升 B．电梯匀减速上升C．电梯匀减速下降 D．电梯匀加速下降参考答案：C【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重．【分析】先对人受力分析，受重力和支持力，体重计示数即为受到的压力，而压力等于支持力；再对人进行运动分析，确定加速度方向；最后根据牛顿第二定律列式求解．【解答】解：A、电梯匀速上升或匀速下降时处于平衡状态，重力等于支持力，N=mg，体重计示数不会增大，故A错误；C、体重计示数增大，则体重计对人的支持力大于人的重力，人受到的合力向上，处于超重状态，电梯可能加速上升或减速下降，故C正确，BD错误；故选：C．2.如图，与竖直方向夹角60°的恒力F通过轻绳绕过光滑动滑轮拉动被悬挂的物体，在物体匀速上升h高度的过程中，恒力做功为：A．Fh

B．Fh

C．Fh

D．2Fh参考答案：B3.如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力F，则（）A．物块可能匀速下滑B．物块仍以加速度a匀加速下滑C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑参考答案：C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】将F分解为垂直于斜面和平行于斜面两个方向F1和F2，根据力的独立作用原理，单独研究F的作用效果，当F引起的动力增加大时，加速度增大，相反引起的阻力增大时，加速度减小．【解答】解：未加F时，物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有：a=．当施加F后，加速度a′=，因为gsinθ＞μgcosθ，所以Fsinθ＞μFcosθ，可见a′＞a，即加速度增大．故C确，A、B、D均错误．故选C．4.（单选）放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的关系图象和该拉力的功率与时间的关系图象如图所示．下列说法正确的是(

)A．0~6s内物体的位移大小为30mB．物体受到的摩擦力大小为5NC．0～6s内拉力做的功为100J D．物体的质量为lkg参考答案：A5.如图，三根轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上。现在C点悬挂重物后，在D点施加一个力可使CD绳保持水平，为使此力最小，施力的方向应该A．沿垂直BD方向

B．沿垂直CD方向C．沿平行AB方向

D．沿CD方向参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图是某一半导体器件的U-I图，将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是___________W；若将该器件与一个阻值为1.33的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为__________W。

参考答案：答案：20、157.参考答案：200远距离输电电压，输电线上损失的电压，8.如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将一个带电荷量为+2×10-8C的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6J．则a、b间电势差为________V，匀强电场的电场强度大小为________V/m，a、c间电势差为________V。参考答案：9.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，A、B、C是x轴上的三点。已知波长大于3m且小于5m，周期T＝0.1s，AB＝5m。在t＝0时刻，波恰好传播到了B点，此时刻A点在波谷位置。经过0.5s，C点第一次到达波谷，则这列波的波长为__________m，AC间的距离为__________m。参考答案：

答案：4；24

10.图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______A．用该装置可以测出滑块的加速度B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<<MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<MD．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<<M参考答案：AB11.某探究性小组用如图所示的装置研究弹簧的弹性势能Ep跟弹簧的形变量x之间的关系：在实验桌的边缘固定一光滑凹槽（如图），凹槽中放一轻质弹簧，弹簧的左端固定，右端与小球接触．当弹簧处于自然长度时，小球恰好在凹槽的边缘．让小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出凹槽，小球在空中飞行后落到水平地面．（1）若用天平、刻度尺测量，计算出小球从凹槽射出瞬间的动能，则除了测量小球的质量外，还须测量的物理量有：

.（2）因为小球从凹槽射出时，由于某些偶然因素的影响，即使将弹簧压缩同样的长度，小球射出的水平距离S也会稍有不同．为了准确测出S，某同学欲用小球将弹簧10次压缩到同一个长度，记录下小球这10次抛出的落点的痕迹，则需使用

等实验器材才能完成相应的记录；考查考生运用平抛、及动量守恒实验中所用的方法解决新的实际问题的创新实践能力。在高考中很有可能不会原原本本地考查动量守恒的实验，但该实验中所用的实验方法则有可能迁移到其他实验中，与其他实验揉合在一起来考查。参考答案：（1）凹槽出口处与水平面的高度，小球抛出的水平距离；（2）白纸、复写纸。12.小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是

rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是

。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：2πn,

车轮半径r3,2πn13.如图所示，一变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的照明电路上，向额定电压为2.20×104V的霓虹灯供电，为使霓虹灯正常发光，那么原副线圈的匝数比n1：n2=______；为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，当副线圈电路中电流超过10mA时，熔丝就熔断，则熔丝熔断时的电流I=________。参考答案：答案：1：100，1A三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用拉力传感器和打点计时器“探究加速度与力的关系”。他们将拉力传感器固定在小车上记录小车静止时受到拉力的大小，下面按照甲图进行实验，t=0时，小车处于甲图所示的位置。（甲图）（乙图）（1）该同学按甲图完成实验，请指出至少一处错误：

（2）图乙是实验中获得的一条纸带的某部分，选取A、B、C、D、E计数点（每两个计数点间还有4个点未画出），AC间的距离为

cm．（3）若打点计时器使用的交流电频率为50

Hz，则小车的加速度大小为_______m/s2。（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）打点计时器的电源接了直流电；小车释放时离打点计时器太远；实验前未平衡摩擦阻力。（2）3．10（3．09～3．11均正确。）（3）1．0（0．96～1．2）15.在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中：（1）第一组同学利用如图a的实验装置测量，电压表应选择量程3V（选填“3V”或“15V”），实验后得到了如图b的U﹣I图象，则电池内阻为1.5Ω．（电压表、电流表均为理想电表）．（2）第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图c所示，则根据图象可知，电池的电动势为1.48V，内阻为1Ω．参考答案：【考点】：测定电源的电动势和内阻．【专题】：实验题；恒定电流专题．【分析】：（1）根据一节干电池的电压约为1.5V，则根据电压值及实验中的基本要求可以选取电压表；U﹣I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势；根据纵坐标的交点可由闭合电路欧姆定律可得出内电阻．（2）由两图可得出两电表对应的示数，则由闭合电路欧姆定律可得出电动势和内电阻．：解：因一节干电池的电动势约为1.5V，故电压表的测量量程不能太大，由题意可知，电压表应选择量程3V，由图可知，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故电动势为1.45V；而图象与横轴的交点为0.3A，说明当电源的路端电压为1V时，电流为0.3A，则有E=U+Ir可得，内阻r==1.5Ω．（2）由图可知当I1=0.13A时，U1=1.35V；当I2=0.28A时，U2=1.20A；根据U﹣E﹣Ir得：1.35=E﹣0.13r1.20=E﹣0.28r解得：E=1.48V

r=1Ω故答案为：（1）3V，1.5Ω（2）1.48，1【点评】：电学实验中选择仪表是常见的一种题型，要求学生能按照安全性和准确性的要求进行分析，一定要注意判断图象与横轴的交点的横坐标是不是短路电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图图所示，一条长度为L的光导纤维用折射率为n的材料制成。一细束激光由其左端射入光导纤维内，要求从右端射出。已知光在真空中的速度为c求：该激光在光导纤维中传输的最长时间是多少？参考答案：t=n2L/c17.一同学利用注射器测量气温，其装置如图所示．在注射器内封闭一定质量的气体后，将注射器竖直置予冰水混合物中，稳定后，利用注射器上的容积刻度读出封闭气体的体积V1=30mL．取走冰水混合物，待封闭气体与气温达到平衡后，读出此时封闭气体的体积V2=32mL．不计活塞与注射器筒间的摩擦，室内气压保持不变．求：①

室温是多少摄氏度？；

②封闭气体的温度从零摄氏度变化到室温的过程中，内能如何变化?它从室内吸收或放出的热量与内能变化量是什么关系?参考答案：：①由V1/T1=V2/T2解得T2=291.2K，室温t=T2-273K=18.2℃。②内能增加。由热力学第一定律可知，封闭气体从外界吸收的热量大于其内能的变化18.如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，上部有长24cm的水银柱，封有长12cm的空气柱，此时水银面恰好与管口平齐．已知大气压强为p0=76cmHg，如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动180°，求在开口向下时管中空气柱的长度．封入的气体可视为理想气体，在转动过程中气体温度保持不变，没有发生漏气．参考答案：解：设玻璃管开口向上时，空气