2021-2022学年山西省运城市新盐中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年山西省运城市新盐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.（单选）相同材料制成的滑道ABC，其中AB段为曲面，BC段为水平面．现有质量为m的木块，从距离水平面h高处的A点由静止释放，滑到B点过程中克服摩擦力做功为；木块通过B点后继续滑行2h距离后，在C点停下来，则木块与曲面间的动摩擦因数应为A.

B. C.

D.参考答案：A2.（多选）如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，PQ为两磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1=B，B2=2B，一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积时，线框的速度为，则下列判断正确的是（）A．此过程中通过线框截面的电量为B．此过程中线框克服安培力做的功为mv2C．此时线框的加速度为D．此时线框中的电功率为参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：电磁感应与电路结合．分析：根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量q=I△t相结合求解电量．此时线框中感应电动势为E=2Ba，感应电流为I=，线框所受的安培力的合力为F=2BIa，再由牛顿第二定律求解加速度．根据能量守恒定律求解产生的电能．由P=I2R求解电功率．解答：解：A、感应电动势为：E=，感应电流为：I=，电荷量为：q=I△t，解得：q=，故A正确．B、由能量守恒定律得，此过程中回路产生的电能为：E=mv2﹣m（）2=mv2，故B正确；C、此时感应电动势：E=2Ba+Ba=Bav，线框电流为：I==，由牛顿第二定律得：2BIa+BIa=ma加，解得：a加=，故C正确；D、此时线框的电功率为：P=I2R=，故D错误；故选：ABC．点评：本题考查电磁感应规律、闭合电路欧姆定律、安培力公式、能量守恒定律等等，难点是搞清楚磁通量的变化．3.上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8000m，最小转弯处半径也达到1300m，近距离用眼睛看线路几乎是一条直线。一位质量为50kg的乘客坐在以100m/s的速率运行的车厢内，随车驶过半径为2500m的转弯处时，下列说法正确的是

A．乘客可能受到重力、车厢对乘客的支持力和摩擦力

B．乘客一定受到重力、向心力、车厢对乘客的支持力和摩擦力

C．乘客所需向心力的大小为200N

D．乘客受到车厢作用力的大小为200N参考答案：AC4.（单选）下列各物理量中，不变的量是（

）A．做平抛运动物体的加速度 B．做平抛运动物体的速度C．做匀速圆周运动物体的加速度 D．做匀速圆周运动物体的线速度参考答案：A5.（单选）如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态．若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则下列外力F的大小不能维持系统平衡的是（

）A．

B． C． D．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.磁电式电流表（表头）最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=5mA，要将它改装为量程为0～3A的电流表，所做的操作是并联（填“串”或者“并”）一个0.05Ω的电阻．参考答案：考点：磁电式电表原理．分析：把电流表改装成大量程电流表，应给电流表并联一个电阻，阻值R并=，I为量程．解答：解：改装成电流表是要扩大电流的量程，使用并联电路的分流原理；要并联的阻值为：R并===0.05Ω；故答案为：并，0.05．点评：改装成电流表要并联电阻分流，电阻值等于满偏电压除以所分最大电流，改装成电压表要串联电阻分压，电阻值等于量程除以满偏电流减去原内阻．7.利用图示装置可以做力学中的许多实验．

（1）以下说法正确的是

▲

．

A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a-M关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比

C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响

（2）小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，因为不断增加所挂钩码的个数，导致钧码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于

▲

的值.

参考答案：（1）C（3分）

（2）重力加速度8.如图13所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，取g＝10m/s2。由此可知：闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s；从抛出点到C点，小球经过B点时的速度大小是________m/s.参考答案：10；

1.5；

2.59.在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l．屏上P点到两狭缝距离相等，该点出现

（选填“亮”或“暗”）条纹．A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为

．参考答案：亮；．【考点】光的干涉．【分析】当光屏上的点到双缝的路程差是半波长的偶数倍，出现明条纹；路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹．根据△x=λ判断条纹间距的变化．【解答】解：两狭缝到屏上距离相等的点将出现亮纹；A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则相邻条纹间距为△x==；根据△x=λ知，激光的波长为λ=；故答案为：亮；．10.如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道均光滑；轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上A点由静止释放一质量为m的带正电小球，已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4倍．为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，小球在轨道内的最小速率是；释放点距圆轨道最低点B的距离是．参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；向心力．分析：1、带电小球受到重力和电场力作用，重力和电场力都是恒力，故重力和电场力的合力也是恒力，所以在轨道上上升的运动过程中，动能减小，因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故合力恰好提供向心力时是小球做圆周运动的临界状态，此时小球的速度最小，此时的“最高点”是等效最高点，不是相对于AB轨道的最高点．2、A到B的过程运用动能定理，此过程只有电场力作用Eqs=m，化简可得A到B的距离s．解答：解：带电小球运动到图中最高点时，重力、电场力的合力提供向心力时，速度最小，因为Eq=根据勾股定理合力为：=因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故最高点合力提供向心力，即解得：（3）从B点到最高点，由动能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

从A到B，由动能定理得：Eqs=

代入数据解得：s=R

故答案为：，点评：题要注意速度最小的位置的最高点不是相对于地面的最高点，而是合力指向圆心，恰好提供向心力的位置，这是解题的关键．11.在磁感强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，则该交流电的电压有效值为________V，图中t=1.0×10-2s时，穿过线圈平面的磁通量为________。参考答案：答案：V；BS12.物体做匀变速直线运动，第2s内的平均速度为7m/s，第3s的平均速度为5m/s，物体运动的加速度大小为____________m/s2，其方向与初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）参考答案：2

相反13.某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中：①选出一条纸带如图甲所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重锤质量为0.5kg，打点计时器的工作电流频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2．由以上数据算出，当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了

J，此时重锤的动能比开始下落时增加了

J．由计算结果可知，该实验小组在做实验时出现问题的可能原因是

．（计算结果保留两位有效数字）②在图甲所示的纸带上，某同学又选取多个计数点，测出各计数点到第一个点O的距离h，算出各计数点对应的速度v，并以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是图乙中的，图线的斜率表示

．参考答案：①0.94；0.98；实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源．②D；重力加速度g．

【考点】验证机械能守恒定律．【分析】①根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量．②根据机械能守恒定律得出的表达式，结合表达式得出正确的图线，从而得出图线斜率表示的含义．【解答】解：①当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J．B点的速度m/s=1.98m/s，则动能的增加量=0.98J．动能增加量大于重力势能的减小量，做实验时出现问题的可能原因是实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源．②根据机械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一个点已经具有了一定的速度，所以h为0时，v已经不为0，则正确的图线是D．图线的斜率表示重力加速度g．故答案为：①0.94；0.98；实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源．②D；重力加速度g．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为3V，内电阻很小。

A.量程是0.6A，内阻约为0.5的电流表；

B.量程是3V，内阻是6K的电压表；

C.量程是15V，内阻是30K的电压表；

D.阻值为0—1K，额定电流为0.5A的滑动变阻器；

E．阻值为0—10，额定电流为2A的滑动变阻器；

F．定值电阻=4，额定功率4W;

G.电键S一个，导线若干。①为减小实验误差，电压表应选择______（填器材代号），电路图中的导线应连接到______（填“a”或“b”），改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择______（填器材代号）。②用上问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U-I图线如图所示，由图线可计算出该蓄电池的电动势E=______V，内电阻r=______。（结果保留两位有效数字）参考答案：15.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为

.其中乙弹簧的劲度系数为

N/m。若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧

(填“甲”或“乙”)。参考答案：表明弹簧已经超过了弹簧的弹性限度；k乙=200N/m；甲四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2003年低空跳伞运动正式登陆中国，2005年北京中央电视塔低空跳伞国际公开赛上，我国5名优秀跳伞运动员跳下北京最具代表性的建筑物---中央电视塔，为北京市民带来一场精彩绝伦的低空跳伞表演。比赛过程中每名参赛选手从距地面233m高的跳台跳下，运动员离开跳台在竖直方向作自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，伞张开后运动员就以12.5m/s2的加速度做匀减速运动，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不超过5m/s，求：（1）运动员打开降落伞前自由下落的最大距离为多少？（2）运动员在在空中最短的运动时间为多少？参考答案：（1）130m；（2）8.8s。17.如图所示，有一个连通的，上、下两层均与水平面平行的“U”型的光滑金属平行导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆和，开始时两根金属杆与轨道垂直，在“U”型导轨的右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，杆在磁场中，杆在磁场之外。设两导轨面相距为H，平行导轨宽为，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为。现在有同样的金属杆从左侧半圆形轨道的中点从静止开始下滑，在下面与金属杆发生碰撞,设碰撞后两杆立刻粘在一起并向右运动。求：（1）回路内感应电流的最大值；（2）在整个运动过程中，感应电流最多产生的热量；（3）当杆、与杆的速度之比为3∶1时，受到的安培力大小。参考答案：⑴设杆下滑与杆碰前速度大小