天津台头中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

天津台头中学2021-2022学年高三物理下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.下列说法中正确的是A．楼道里的灯只有天黑且出现声音时才亮，说明它的控制电路中只有声传感器B．日光灯在正常发光时，启动器中的动触片与静触片是分开的

C．真空冶炼炉、电磁炉利用涡流的热效应来加热物体

D．电动机、变压器的铁芯用硅钢片代替整块铁芯是为了减小涡流损失参考答案：BCD2.甲、乙、丙三个相同的物体均在同样的粗糙水平地面上,由静止做加速度相同的匀加速直线运动，通过相同的位移，那么

(

)

A.F1、F2、F3三个力做的功相同

B.甲的末动能最大

C.F1做功最小

D.甲所受摩擦力做功最大参考答案：答案：C3.如图所示，mA=4.0kg，mB=2.0kg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=0时刻起，对B施加向右的水平恒力F2=4.0N，同时对A施加向右的水平变力F1，F1变化规律如图所示．下列相关说法中正确的是（）A．当t=0时，A、B物体加速度分别为aA=5m/s，aB=2m/sB．A物体作加速度减小的加速运动，B物体作匀加速运动C．t=12s时刻A、B将分离，分离时加速度均为a=2m/s2D．A、B分离前后，A物体加速度变化规律相同参考答案：C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】对AB整体进行分析，当AB之间没有力的作用时求出B的加速度为临界速度；若A的加速度大于大于B的加速度，则AB以相同的加速度运动，若A的加速度小于B的加速度，则B做匀速运动，A做加速度越来越小的加速运动，分情况讨论即可求解．【解答】解：若AB之间没有力的作用，则aB===2m/s2，A、当t=0时，F1=20N，而mA=4.0kg，所以F1单独作用在A上的加速度大于AB之间没有力的作用时的加速度，此时AB一起运动，加速度为：a===4m/s2，故A错误；B、由A得分析可知：随着F1的减小，刚开始时AB在两个力的作用下做加速度越来越小的加速运动，故B错误；C、当F1单独在A上的加速度等于F2单独作用在B上的加速度时，AB之间恰好没有力的作用，此后F1继续减小，A的加速度继续减小，AB分离，根据牛顿第二定律得：F1=mAaB=4×2=8N，根据图象可知，此时t=12s，所以t=12s时刻A、B将分离，分离时加速度均为a=2m/s2，故C正确；D、AB分离前，A受到F1和B对A的弹力作用，分离后A只受F1作用，A物体加速度变化规律不相同，故D错误．故选：C4.（多选题）.如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a位置,当一重球放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b位置.现将重球(视为质点)从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是().

(A)重球下落压缩弹簧由a至d的过程中,重球作减速运动(B)重球下落至b处获得最大速度(C)由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量(D)重球在b位置处具有的动能等于小球由c下落到b处减少的重力势能参考答案：BC5.(3-4模块)(4分，该题有多个正确答案，少选得2分，错选得0分)下列说法中正确的有A．一单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关

B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场

C．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的

D．医院里用于检测的彩超的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．这一技术应用了多普勒效应参考答案：答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等7.(1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。

（保留小数点后两位数字）参考答案：①垫木应向_____左_____移动。②小车通过的距离为16.18-16.21cm。③小车的速度是____3.9-4.1______m/s④小车的平均加速度大小为____0.49-0.51_____m/s28.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数

N/m。（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为

cm。参考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。9.质量为50kg的物体放在光滑的水平面上，某人用绳子沿着与水平面成45°角的方向拉物体前进，绳子的拉力为200N，物体的加速度大小为

。在拉的过程中突然松手瞬间，物体的加速度大小为

。参考答案：

m/s2，010.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）11.如图所示，质量为m＝5kg的物体，置于一倾角为30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小为40N的力F拉物体，使物体沿斜面M向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a＝2m/s2，斜面始终保持静止状态。则水平地面对斜面的静摩擦力大小为__________N，2s末该系统克服摩擦力做功的瞬时功率为__________W。参考答案：

答案：15；2012.在某介质中形成一列简谐波，t＝0时刻的波形如图中的实线所示．若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，该列波的周期T=______s，从t＝0时刻起到P点第一次到达波峰时止，O点相对平衡位置的位移y=____________cm.参考答案：0.2

－2

13.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：_4:1___；__

1:16__三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）图（a）为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。图（a）图（b）（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA。由题给条件和数据，可求出R1=

Ω，R2=

Ω。（2）现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R0应选用阻值为

Ω的电阻，R应选用最大阻值为

Ω的滑动变阻器。（3）若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图（b）的电路可以判断出损坏的电阻。图（b）中的R’为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图（a）虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱

（填”b”或”c”）相连。判断依据是： 。参考答案：（1）R1=15Ω

R2=35Ω

（2）300Ω

3000Ω

（3）c

闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻时R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2

试题分析：（1）定值电阻和毫安表都是并联关系，电压相等，电流和电阻成反比，若使用a和b两个接线柱，量程为3mA，则通过的电流为，电流比为1:2，所以电阻比为2:1，可得。若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA，通过的电流为，电流比为1:9，可得电阻比为9:1，即，整理可得，。（2）根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为3000Ω,最小阻值为500Ω。若定值电阻选择为1000Ω，则无法校准3.0mA；所以定值电阻选择300Ω。由于最大阻值要达到3000Ω，所以滑动变阻器要选择3000Ω。

（3）因为只有一个损坏，所以验证R2是否损坏即可。所以d点应和接线柱c相连，若电流表无示数，则说明R2短路，若电流表有示数，则说明R1短路。考点：电流表的改装

15.如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平等．①

为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有

ADA、米尺

B、秒表

C、4～6V的直流电源

D、4～6V的交流电源②自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少_

对实验的影响．③实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．正确的是a.用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v0

b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=(2gh)1/2计算出瞬时速度

c．根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度h

d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v0参考答案：①AD(3分)

②阻力(2分)③

D四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图20所示，在x轴下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场，电场强度为E。在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B．y轴下方的A点与O点的距离为d．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场．粒子的重力不计．（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r．（2）要使粒子进入磁场之后不再经过x轴，电场强度需大于或等于某个值E0．求E0．（3）若电场强度E等于第（2）问E0的，求粒子经过x轴时的位置．参考答案：

【知识点】动能定理的应用；带点粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动E2I3K2【答案解析】(1)(2)(3)解析：（1）粒子在电场中加速，由动能定理得qEd=①粒子进入磁场后做圆周运动，有qvB=m②解得粒子在磁场中运动的半径

r=

③

（2）要使粒子之后恰好不再经过x轴，则离开磁场时的速度方向与x轴平行，运动情况如图①，由几何知识可得

R=④，由以上各式解得

E0=

⑤

（3）将E=E0代入可得磁场中运动的轨道半径r=

⑥，粒子运动情况如图②，图中的角度α、β满足

cosα=即α=30°

⑦，则得

β=2α=60°

⑧

所以

粒子经过x轴时的位置坐标为x=r+⑨

解得x=⑩【思路点拨】（1）带电粒子先在电场中加速后进入磁场中偏转．根据动能定理求加速获得的速度，由牛顿第二定律和向心力公式结合求磁场