河南省开封市县第二中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

河南省开封市县第二中学2021-2022学年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.如图12甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接图12乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、热敏电阻RT（阻值随温度的升高而减小）及报警器P组成闭合电路，回路中电流增加到一定值时报警器P将发出警报声。则以下判断正确的是（

）A．变压器副线圈输出交流电的频率为50HzB．电压表的示数为9VC．RT处温度升高到一定值时，报警器P将会发出警报声D．RT处温度升高时，变压器的输入功率减小参考答案：

【知识点】变压器的构造和原理M2【答案解析】ＡC

解析：A、由图乙知周期0.02秒，得频率50赫兹，故A正确.B、原线圈电压36v，匝数比4:1，得副线圈9v,但电压表测得是热敏电阻电压小于9v，故B错.C、Rt处温度升高时，阻值减小，电压不变，电流增大，电铃报警，故C正确.D、Rt处温度升高时，阻值减小，电压不变，电流增大，输入功率增大，故D错误.【思路点拨】由图乙可知交流电压最大值，周期Ｔ＝０.02秒，电压有效值36v，频率50赫兹，匝数比4:1，可得副线圈电压9v，Rt处温度升高时，阻值减小，根据负载电阻的变化，可知电流、电压变化.2.（多选）如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则（）A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F=μmg时，A的加速度为μgC．当F＞3μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg参考答案：解：当A、B刚要发生相对滑动时，A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力，即f=2μmg，隔离对B分析，根据牛顿第二定律得，，解得a=．对整体分析，根据牛顿第二定律有：F﹣=3ma，解得F=3μmg．知当F＞3μmg时，A、B发生相对滑动．故C正确．通过隔离对B分析，知B的加速度不会超过．故D正确．当F=时，A、B保持相对静止，对整体分析，加速度a=．故B正确．当F＜2μmg，知小于A、B之间的最大静摩擦力，则A、B不发生相对滑动，对整体分析，由于整体受到地面的最大静摩擦力，知A、B不能相对地面静止．故A错误．故选：BCD．3.（单选）如图所示，O是波源，a、b、c、d是波传播方向上四个质点的平衡位置，且oa=ab=bc=cd，t1=0时各质点均静止在平衡位置，波源O开始沿y轴正方向做简谐运动，形成一列沿x轴正方向传播的简谐波。在t2=0.3s，波源O第一次到达负向最大位移处，简谐波恰好传到c点。下列说法正确的是

A.波的周期为1.2s

B.t2=0.3s，a质点向y轴正方向运动

C.t2=0.3s，b质点的加速度达正向最大D.当d点开始振动时的起振方向沿y轴正方向参考答案：D本题主要考查机械振动与波的传播；选项A，由题意知，故选项A错误；选项B，质点a振动了半个周期，故运动方向向下，选项B错误；选项C，质点b振动了四分之一周期，位于最高点，加速度最大，但是方向向下，故选项C错误；选项D，所有质点起振方向与波源相同，故选项D正确；本题正确选项为D。4.如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将线圈接在的交流电压上，电阻R=100Ω，电流表A为理想电表。下列推断正确的是（

）A．交流电的频率为50Hz

B．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/sC．A的示数为0.4A

D．变压器的输入功率是16W参考答案：D5.月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3（）”的化学元素，是核聚变重要原料之一.科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3，如果相关技术开发成功，将可为地球带来取之不尽的能源.关于“氦3”与氘核（）聚变生成氦4（）和质子，下列说法中正确的是A．核反应方程为B．核反应生成物的质量将大于参加反应物质的质量C．该聚变反应是当前核电站所用核反应之一D．该聚变过程将放出巨大能量参考答案：D由题意可知该核反应方程是，为核聚变的方程，由于核反应的过程中释放大量的能量，根据爱因斯坦质能方程△E=△mc2，可知生成物的质量小于反应物的质量，故选项AB错误D正确．目前核电站所用的核反应为重核裂变，故选项C错误。本题应选D。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，现有一弹性Z球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板的夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为___________。参考答案：L/57.（4分）下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T。经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm, 则当t＝时质点5的运动方向为

；t＝时质点9运动的路程为

。 参考答案：竖直向上

6cm8.作匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m，线速度为80m/s，则周期为

s，角速度为

rad/s。

参考答案：9.一个变力F作用在物体上，此力随时间变化的情况如图所示，规定向右方向为F的正方向，则由图线可知，前2s内变力F的冲量为

N.s；5s内变力F的冲量为

N.s。

参考答案：10，2010.某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为p，每个分子的质量和体积分别为m和V。则阿伏加徳罗常数NA可表示为________或_____。参考答案：

(1).

(2).解：阿伏加徳罗常数NA；ρV为气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m为NA，即11.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图实－2－10所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________cm；该弹簧的劲度系数为________N/m。图实－2－10参考答案：10

5012.在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的单色光A照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的单色光B照射时不发生光电效应，那么用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是________（选填“a流向b”或“b流向a”）；两种单色光的波长大小关系是λA_______λB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：a流向b；小于13.15．从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一个未知电阻Rx，阻值大约为10kΩ﹣20kΩ，为了较为准确地测定其电阻值，实验室中有如下器材：电压表V1（量程3V、内阻约为3kΩ）电压表V2（量程15V、内阻约为15kΩ）电流表A1（量程200μA、内阻约为100Ω）电流表A2（量程0.6A、内阻约为1Ω）电源E（电动势为3V）滑动变阻器R（最大阻值为200Ω）开关S（1）在实验中电压表选

，电流表选

．（填V1、V2，A1、A2）（2）为了尽可能减小误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图．参考答案：【知识点】伏安法测电阻．J4【答案解析】（1）V1，A1．（2）如图解析：：（1）根据待测电阻的大小和电源的电动势大小，估测电路中的最大电流不会超过30mA，故电流表选择A1，电压表选择V1．故答案为：V1，A1．

（2）由于所给滑动变阻器太小，待测电阻很大，因此该实验采用滑动变阻器的分压接法和电流表的内接法，具体电路图如下所示：

【思路点拨】（1）根据待测电阻的大小和电源的电动势大小，估测电路中的最大电流，在不烧坏电表的前提下，电压表、电流表的指针偏转角度越大越好，由此可正确选择电表；

（2）由于所给滑动变阻器太小，待测电阻很大，因此该实验采用滑动变阻器的分压接法和电流表的内接法．15.为探究小灯泡的电功率和电压的关系，小明测量小灯泡的电压和电流，利用得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3。0V1。8W”，电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10。（1）准备使用的实物电路如题10-1图所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。（用笔画线代替导线）（2）现有10、20和50的定值电阻，电路中的电阻应选___▲____的定值电阻。（3）测量结束后，应先断开开关，拆除___▲____两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。（4）小明处理数据后将、描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如题10-2图所示。请指出图象中不恰当的地方。答案：参考答案：(1)(见右图)(2)10(3)电池(4)图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.解析：(1)探究小灯泡的电功率和电压的关系，测量小灯泡的电压和电流应从零开始，采用分压电路。(2)根据热功率得小灯泡的电阻为5，与10的滑动变阻器并联后最大阻值为3.33，只有串联10的定值电阻，才能满足小灯泡电压3伏的要求。(3)先拆电池两端的导线，再拆除其他导线，这样最安全。(4)小灯泡的电阻随电压的升高而增大，图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，两个长均为L的轻质杆，通过A、B、C上垂直纸面的转动轴与A、B、C三个物块相连，整体处于竖直面内。A、C为两个完全相同的小物块，B物块的质量与A小物块的质量之比为2∶1，三个物块的大小都可忽略不计。A、C两物块分别带有+q、-q的电荷量，并置于绝缘水平面上，在水平面上方有水平向右的匀强电场，场强为E，物块间的库仑力不计。当AB、BC与水平面间的夹角均为53°时，整体恰好处于静止状态，一切摩擦均不计，并且在运动过程中无内能产生，重力加速度为g。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）（1）求B物块的质量；（2）在B物块略向下移动一些，并由静止释放后，它能否到达水平面？如果能，请求出B物块到达地面前瞬时速度的大小；如果不能，请求出B物块所能到达的最低位置。参考答案：解析：（1）以A为研究对象，如图1所示，N为轻质杆的弹力大小，则有Ncos53°=Eq，得：N=，以B为研究对象，如图2所示，Mg为大物块的重力，则有2Nsin53°=Mg，得：。（2）B物块将向下做加速度增大的加速运动，一直到B物体落地；以整体为研究对象，有重力和电场力做功，设大物块落地前的瞬间速度大小为v，此时小物块的速度为零，即：，得：。

17.质量m=20Kg的钢件，架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上，如图所示．钢件的重心与两柱等距，两柱的轴线在同一水平面内，圆柱的半径r=0.025m，钢件与圆柱间的动摩擦因数=0.20，两圆柱各绕自己的轴线做方向相反的转动，角速度=40rad/s，若沿平行于柱轴方向施加推力，推着钢件做速度为v0=0.05m/s的匀速运动，推力是多大？设钢件左右受光滑槽限制，不发生横向运动．参考答案：从上往下俯视，钢件相对于左边圆柱的相对运动如图：

①得推力18.如图所示的水平转盘可绕竖直轴OO′旋转，盘上水平杆上穿着两个质量均为的小球A和B。现将A和B分别置于距轴和处，并用不可伸长的轻绳相连。已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是。试分析转速从零逐渐增大，两球对轴保持相对静止过程中，在满足下列条件下，与、、的关系式。

（1）绳中刚出现张力时；（2）A球所受的摩擦力方向改变时；

（3）两球相对轴刚要滑动时。参考答案：(1)由于从零开始逐渐增大，当较小时，A和B只靠自身静摩擦力提供向心力。

A球

1分

B球

1分随增大，静摩擦力不断增大，直至时，将有

即

1分

则

1分即从开始继续增加，绳上将出现张力。当绳上出现张力后，对B球有，并且增加时，绳上张力将增加。对于A球应有，可知随的增大，A球所受摩擦力将不断减小，直至时，角速度。此时

A球

2分

B球

2分

解