河南省安阳市外国语中学高三物理上学期期末试卷含解析

河南省安阳市外国语中学高三物理上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.（多选）如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻，电容器C的击穿电压为22V，移动滑片P使电容器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是A．电压表的示数为220VB．原副线圈的匝数比为10：1C．电流表的示数等于通过电阻R0的电流D．原线圈AB端输入电压的变化规律为u=311sin100tV参考答案：AD2.(单选)宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的方法是()A．飞船加速直到追上空间站，完成对接B．飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接C．飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接D．飞船从原轨道减速至一个较高轨道，再加速追上空间站完成对接参考答案：C3.一辆质量为m的汽车在平直公路上，以恒定功率P行驶，经过时间t，运动距离为x，速度从v1增加到v2，已知所受阻力大小恒为f，则下列表达式正确的是（）A．x=t B．P=fv1C．﹣= D．Pt﹣fx=mv22﹣mv12参考答案：D【考点】电功、电功率；牛顿第二定律．【分析】汽车以额定功率，做加速度减小的运动，故经时间t后从速度v1始加速行驶了x距离，恰好达到最大速度v2由于汽车所受阻力恒为f，所以由动能定理可求出发动机所做的功．【解答】解：A、汽车从速度v1最大速度v2程中，加速度不断减小，故不是匀变速直线运动，故x=错误，故A错误；B、由于拉力不是恒为f，故P≠fx，故B错误；CD、由动能定理可知：W﹣fx=mv，故D正确；由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做的功也可以为：W=Pt，即Pt﹣fx═mv，并不能得到C项，故C错误；故选：D4.在“研究有固定转动轴物体的平衡条件实验”中：（1）（多选题）关于实验的注意事项中，以下说法正确的是（

）A．实验前要检查力矩盘是否在任何位置都能平衡B．实验前要检查横杆是否严格保持水平C．实验选用的钩码要轻，各力的力臂要尽量小D．实验中应该使弹簧秤的示数尽量大些（2）如图甲所示，在实验装置装配时，有一组同学经检验发现，力矩盘的重心在圆盘上的C点，该同学认为有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法，即在实验时____________________________。（3）在实验中，另一组同学在一个力矩盘中的A点通过细绳跨过定滑轮悬挂一组砝码，不慎将悬挂线钩挂在P点的大头针上，另一组砝码通过细绳跨过定滑轮悬挂在B点，此时力矩盘平衡，如图乙所示。若每个砝码重为1N，O点到B点悬线距离为4cm；AP线与竖直方向夹角为37°，O点和P点处在同一水平线上。则此时力矩盘受到的顺时针转动力矩之和为___________N·m。参考答案：（1）AD

（2分）（2）保持OC连线在竖直方向

（2分）（3）0.2165.（单选）下列各图能正确反映两个等量正电荷连线中垂线（图中x轴）上各点电势的分布图是

参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，由图可知，该单摆的长是

m；若增大该单摆的摆长，则与原图相比较，共振曲线的“峰”将

（填“向左移动”、“保持不变”或“向右移动”）。（运算中）参考答案：1；向左移动7.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是

m/s，木板和物块最终的共同速度为

m/s．参考答案：8.如图，带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为＿＿＿＿＿＿，方向＿＿＿＿＿＿。(静电力恒量为k)参考答案：答案：，水平向左(或垂直薄板向左)

9.如图所示，小车的顶棚上用绳线吊一小球，质量为m，车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面匀加速向右运动时，小球悬线偏离竖直方向30°，木块和车厢保持相对静止，则小车运动的加速度为------____________，小球对悬线的拉力为_____________，木块受到的摩擦力为______________。参考答案：答案：，，10.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m．物体的速度是2m／s。提升过程中手对物体做功

J，合外力对物体做功

J，物体克服重力做功

J。参考答案：

12，2，1011.

真空中波长为３×１０-7米的紫外线的频率是

_赫。这种紫外线的光子打到金属钠的表面时

（填“能”或“不能”）发生光电效应（已知钠的极限频率是6.0×1014赫，真空中光速为３×１０8米/秒）。参考答案：答案：1.0×1015、能12.用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则a光光子的频率

▲

b光光子的频率（选填“大于”、“小于”、“等于”）；用a光的强度

▲

b光的强度（选填“大于”、“少于”、“等于”）．参考答案：大于；大于试题分析：由题可得光电管反向截止电压大，可得出光电子的最大初动能大，根据，所以a光光子的频率大；由图可知a光电流较大，因此a光的光强大于b光。考点：爱因斯坦光电效应方程13.从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，它运动的速率随时间变化的规律如图所示，在t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已做匀速运动。则球受到的空气阻力与其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。参考答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在右边的横线上BCD（2）实验中得到一条纸带，如图2所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则ACA．打点计时器打C点时重锤的动能为．C．打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为mg（s0+s1）．D．重锤下落的加速度a的表达式为．重锤下落的加速度a的表达式为（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于（填“大于”或“小于”）（重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用（2）中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为．参考答案：解：（1）B：将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B错误．C：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C错误．D：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误．故选：BCD．（2）A、匀变速直线运动中，时间中点的速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：vC=，打点计时器打C点时重锤的动能为EkC=m=，故A正确；C、打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为mg（s0+s1）．故C正确；D、根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：重锤下落的加速度a的表达式为a=．由于OA的时间间隔不是2T，所以重锤下落的加速度a的表达式不等于，故D错误；故选：AC．（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用重锤下落过程中，受到重力和阻力作用，根据牛顿第二定律得：mg﹣F=ma

重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=m（g﹣a）=．故答案为：（1）BCD（2）AC（3）大于；

15.（15分）某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：a．安装好实验器材。b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3……S6。d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。e．分别计算出S1、S2、S3……S6与对应时间的比值。f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有

和

。（填选项代号）A．电压合适的50Hz交流电源

B．电压可调的直流电源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平

F．重锤②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则S2＝

cm，S5＝

cm。

③该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出—t图。④根据—t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0＝

m/s；它在斜面上运动的加速度a＝

m/s2。参考答案：答案：①A，C；②（）,()；③—t图如图；④（），（）

解析：必须有电源才能使打点计时器工作。用尺来测量长度。在读数时一定要注意尺的最小刻度，结果要有一位估读数字。在图像中反向延长线与纵轴的交点表示小车的初始速度。直线的斜率表示小车的加速度。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(19分)半径分别为和2的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为，质量为且质量分布均匀的直导体棒置于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨中心，装置的俯视图如图所示。整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为，方向竖直向下，在内圆导轨的点和外圆导轨的点之间接有一阻值为的电阻（图中未画出）。直导体棒在水平外力作用下以角速度绕逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导轨的电阻均可忽略。重力加速度大小为。求（1）通过电阻的感应电流的方向和大小；（2）外力的功率。参考答案：（1）在时间内，导体棒扫过的面积为

①根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势的大小为

②根据右手定则，感应电流的方向是从B端流向A端。因此，通过电阻R的感应电流的方向是从C端流向D端。由欧姆定律可知，通过电阻R的感应电流的大小I满足

③联立①②③式得

④（2）在竖直方向有mg－2Ν=0

⑤式中，由于质量分布均匀，内、外圈导轨对导体棒的正压力大小相等，其值为N。两导轨对运行的导体棒的滑动摩擦力均为?=μΝ

⑥在Δt时间内，导体棒在内、外圆导轨上扫过的弧长分别为

⑦和

⑧克服摩擦力做的总功为

⑨在Δt时间内，消耗在电阻R上的功为

⑩根据能量转化和守恒定律知，外力在Δt时间内做的功为

外力功率为

由④至式得

17.特种兵过山谷的一种方法可简化为如图所示的模型：将一根长不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B