陕西省汉中市宁强县天津高级中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

陕西省汉中市宁强县天津高级中学2021-2022学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，直线a为某电源的路端电压随干路电流强度的变化图线，直线b为某一电阻R两端的电压随电流变化图线，把该电源和该电阻组成的闭合电路，电源的输出功率和电源的内电阻分别为（）A．4W，0.5ΩB．6W，1ΩC．4W，1ΩD．2W，0.5Ω参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：根据电源的U﹣I图象的纵轴截距和斜率分别求出电源的电动势和内阻．电源的U﹣I图象与电阻U﹣I图象的交点表示该电阻接在该电源上的工作状态，读出此时路端电压和电流，再求出电源的输出功率．解答：解：由闭合电路欧姆定律得：U=E﹣Ir，当I=0，U=E，则由电源的U﹣I图象纵轴截距读出电源的电动势E=3V，图象的斜率大小等于电源的内阻大小，即有r===0.5Ω．电源的U﹣I图象与电阻U﹣I图象的交点表示该电阻接在该电源上的工作状态，读出此时的路端电压为U=2V，电流为I=2A，则电源的输出功率为P=UI=4W．故选A点评：本题的解题关键是图象的斜率、截距和交点来理解图象的物理意义．对于电源的输出功率也可能根据闭合电路欧姆定律求出电流和路端电压，再求解．2.分别用波长为λ和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1:2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：答案：B3.（多选）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN．现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律．专题：电磁感应中的力学问题．分析：由题，棒中通入的电流与时间成正比，I=kt，棒将受到安培力作用，当安培力大于最大静摩擦力时，棒开始运动，根据牛顿第二定律和安培力公式F=BIL，即可得到加速度与时间的表达式；v﹣t图象的斜率等于加速度，即可分析v﹣t图象斜率的变化．解答：解：A、B由题，导轨粗糙，棒中通入的电流与时间成正比，I=kt，棒将受到安培力作用，当安培力大于最大静摩擦力时，棒开始运动，根据牛顿第二定律得：

F﹣f=ma，而F=BIL，I=kt得到BkL?t﹣f=ma，可见a随t的变化均匀增大．故A错误，B正确．C、Da增大，v﹣t图象的斜率增大．故C错误，D正确．故选BD点评：本题要根据安培力与摩擦力的关系，运用牛顿第二定律分析棒的加速度，同时要抓住速度图象的斜率的物理意义进行分析．4.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是()A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为FT参考答案：C5.（多选题）如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等．一个电子在A点的电势能小于其在B点的电势能，下列说法中正确的是（）A．A点的电势比B点的高B．A点的电势比B点的低C．电子在A点所受的电场力比B点的大D．电子在A点所受的电场力比B点的小参考答案：AD【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．【分析】等差等势面的疏密代表场强的大小，负电荷在电势高的地方电势能小．由此分析．【解答】解：AB、负电荷在电场中电势高的位置，电势能小；由于带负电的电子在A点的电势能小于其在B点的电势能，则知A点的电势比B点的高，故A正确，B错误；CD、等差等势面的疏密代表场强的大小，故B点的场强大于A点的场强，电子在A点所受的电场力比B点的小．故C错误，D正确．故选：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置研究滑块的运动情况，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图丙所示。（1）读出滑块的宽度d＝________cm。（2）滑块通过光电门1的速度v1＝______m/s。(保留两位有效数字)（3）若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离1.00m，则滑块运动的加速度为_______m/s2。(保留两位有效数字)参考答案：7.某探究小组为了测定重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置．工型挡光片悬挂于光电门的正上方，释放挡光片后，工型挡光片竖直下落，它的两臂A、B依次通过光电门，光电计时器记录A、B分别通过光电门的时间．（1）用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂A、B的宽度d1和d2，某次用20分度的游标卡尺测量A的宽度d1时如图所示，则臂A的宽度d1为_____mm．（2）若计时器显示臂A、B通过光电门的时间分别为t1和t2，则臂A、B通过光电门的速度表达式分别为____、____．（3）若测得臂A、B之间的距离为L（L远大于d1、d2），用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为____．参考答案：

(1).（1）3.35，

(2).（2）

(3).

(4).（3）．试题分析：游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据极短时间内平均速度等于瞬时速度，求出壁A、B通过光电门的速度；结合速度位移公式求出当地的重力加速度．解：（1）游标卡尺的主尺读数为3mm，游标读数为0.05×7mm=0.35mm，则最终读数为3.35mm．（2）极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，可知壁A通过光电门的速度，．（3）根据速度位移公式得，，解得g=．故答案为：（1）3.35，（2），（3）．点评：解决本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小，以及掌握游标卡尺的读数方法，注意不需要估读．8.为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．己知线圈由a端开始绕至b端：当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．（1）在图中L上画上几匝线圈，以便能看清线圈绕向；（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针将指向．（3）当条形磁铁插入线圈中不动时，指针将指向

．（选填“左侧”、“右侧”或“中央”）

参考答案：

(1)如右图所示。(2)左侧(3)中央9.某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况。数码相机每隔0．05s拍照一次，图7是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：

（1）图中t5时刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升过程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6时刻后小球还能上升的高度h=________m。参考答案：见解析（1）频闪仪每隔T=0.05s闪光一次，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：v5=m/s=4.08m/s.

（2）根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度，即：a=-10m/s2

（3）=0.64m.10.两个劲度系数分别为和的轻质弹簧、串接在一起，弹簧的一端固定在墙上，如图所示.开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在弹簧的端向右拉动弹簧，已知弹的伸长量为，则弹簧的伸长量为

.参考答案：11.后，该矿石中的铀、钍质量之比为___________．参考答案：39：11512.（6分）一定质量的理想气体从状态A(p1、V1)开始做等压膨胀变化到状态B(p1、V2)，状态变化如图中实线所示．此过程中气体对外做的功为

，气体分子的平均动能

（选填“增大”“减小”或“不变”），气体

（选填“吸收”或“放出”）热量。

参考答案：P1（V2-V1）；(2分)增大(2分)；吸收(2分)13.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在研究性课题的研究中，小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻Rx（阻值约2k），二是手机中常用的锂电池（电动势E的标称值为3．4V）。在操作台上还准备了如下实验器材： A．电压表V（量程4V，内阻Rv约10k） B．电流表A1（量程100mA，内阻约5） C．电流表A2（量程2mA，内阻约50） D．滑动变阻器R（0～40。额定电流1A）

E．电阻箱Ro（0～999．9）

F．开关S-只、导线若干

①小刚采用伏安法测定Rx．的阻值，他使用的电是待测的锂电池。图甲是他连接的部分实验器材，请你用笔划线在答题卡上完成实物连接。小刚选用的电流表应是

（选填“A1”或“A2”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值

真实值（填“大于”或“小于”）；

②小聪和小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r。

a．小聪的实验操作是：闭合开关S．调整电阻箱的阻值为R1时，读出电压表的示数为Ul；调整电阻箱的阻值为R2时，读出电压表的示数为U2。根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势，其表达式为E=

；

b．小明认为用线性图像处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的图像为一条直线（见图丙）。则该图像的函数表达式为

，由图丙可知该电池的电动势E=

V、内阻r=____。参考答案：15.（6分）在使用多用表测量电阻的过程中，若测量电阻时双手捏住了表笔的金属部分，则测量结果偏______（填“大”或“小”）；若测量时发现指针偏转太大，则应______（填“增大”或“减小”）倍率后重新调零再测量。参考答案：

答案：小，减小（共6分，每空3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在工厂的流水线上安装有传送带，用传送带传送工件，可大大提高工作效率．如题图所示，传送带与水平面夹角为，其上、下两端点A、B间的距离是3.84m．传送带在电动机的带动下，以4.0m/s顺时针匀速运转．现将质量为10kg的工件（可视为质点）轻放于传送带的A点，已知工件与传送带间的动摩擦因数为，则在传送带将工件从A点传送到B点过程中，g=10m/s2；求：（1）物体放上传送带时的加速度大小？（2）当物体与传送带等速时，传送带立即以8m/s2加速度顺时针匀减速运转，此时物体的摩擦力大小？工件从A点传送到B点的时间？(3)若传送带因故障被卡住，要使静止工件以（1）问的加速度从A点运动到B点，则需对工件提供的最小拉力为多少？参考答案：17.(18分)如图所示，在第一象限有一均强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一均强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已知OP=,。不计重力。求（1）M点与坐标原点O间的距离；（2）粒子从P点运动到M点所用的时间。参考答案：解析：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，在轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为；在轴正方向上做匀速直线运动，设速度为，粒子从P点运动到Q点所用的时间为，进入磁场时速度方向与轴正方向的夹角为，则

①

②

③其中。又有

④联立②③④式，得因为点在圆周上，，所以MQ为直径。从图中的几何关系可知。

⑥

⑦（