湖南省株洲市伞铺中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

湖南省株洲市伞铺中学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.如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的斜面，现将一个重4N的物体放在斜面上，让它自由滑下，已知物体和斜面间的摩擦系数μ＜tan30°那么测力计因4N物体的存在，而增加的读数可能是（

）A．4N

B．NC．0

D．3N参考答案：B2.电阻R与两个完全相同的晶体二极管D1和D2连接成如图所示的电路，a、b端加上的电压Uab=10V时，流经a点的电流为0.01A；当Uab=-0.2V时，流经a点的电流仍为0.01A，则电阻R的阻值为A．1020Ω

B．1000ΩC．980Ω

D．20Ω参考答案：C3.（多选）AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒靠立在导轨上（开始时b离O点很近），如图所示．它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中 A．感应电流方向始终是b→a B．感应电流方向先是b→a，后变为a→b C．所受磁场力方向垂直于ab向上 D．所受磁场力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上参考答案：BD4.我国的“嫦娥二号”卫星在贴近月球表面的圆轨道上运行的周期为l18分钟，又知道月球表

面的重力加速度是地球表面重力加速度的l／6，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，仅利用以上数据可以计算出

A．月球的第一宇宙速度

B．月球对“嫦娥二号”的引力

C．月球的质量和密度

D．“嫦娥二号”的质量参考答案：AC5.如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是（

）A.B.C.D.参考答案：D试题分析：找到线框在移动过程中谁切割磁感线，并根据右手定则判断电流的方向，从而判断整个回路中总电流的方向。要分过程处理本题。第一过程从①移动②的过程中左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向相同所以，则电流为，电流恒定且方向为顺时针，再从②移动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零，然后从③到④的过程中，左边切割产生的电流方向逆时针，而右边切割产生的电流方向也是逆时针，所以电流的大小为，方向是逆时针

当线框再向左运动时，左边切割产生的电流方向顺时针，右边切割产生的电流方向是逆时针，此时回路中电流表现为零，故线圈在运动过程中电流是周期性变化，故D正确；故选D点睛：根据线圈的运动利用楞次定律找到电流的方向，并计算电流的大小从而找到符合题意的图像。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0Ω）；可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线_____________；（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2；（4）待测电阻阻值的表达式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；（5）重复步骤（3），得到如下数据：

12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39

（6）利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小数）参考答案：

(1).如图所示：

(2).

(3).48.2【命题意图】

本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。【解题思路】开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I=U1/R0，将开关S2掷于2端，R0和Rx串联电路电压为U2，Rx两端电压为U=U2-U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx=U/I=R0=（-1）R0。5次测量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（-1）R0=（3.41-1）×20.0Ω=48.2Ω。7.将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能EK随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。根据图象信息可知，小球的质量为

▲

kg，小球的初速度为

▲

m/s，最初2s内重力对小球做功的平均功率为

▲

W。参考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

8.若将一个电量为3.0×10－10C的正电荷，从零电势点移到电场中M点要克服电场力做功9.0×10－9J，则M点的电势是

V；若再将该电荷从M点移到电场中的N点，电场力做功1.8×10－8J，则M、N两点间的电势差UMN＝

V。参考答案：9.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

10.某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图7所示，此时的示数x1=

mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式λ=

（用给出的字母符号表示）。参考答案：0.776mm，11.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象。已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿轴___▲__(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___▲__m/s.参考答案：负

10；12.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的

图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′

的

_基本相等，

_基本相同，说明共点

力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：13.有一个已知内阻RA=10Ω，RV=2000Ω，来测一个未知电阻Rx。用图中（甲）和（乙）两种电路分别对它进行测量，用（甲）图电路测量时，两表读数分别为6.00V，6.00mA，用（乙）图电路测量时，两表读数分别为5.90V，10.00mA，则用___

___图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=____

__Ω，真实值Rx=____

__Ω参考答案：甲，1000，990三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）用如图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系。实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速为零的匀加速运动。

（1）此实验中可以不测量加速度的具体值，原因是：

.（2）通过改变

，就可以改变小车所受到的合力。（3）在探究加速度与质量关系时，分别以

为纵坐标、

为横坐标作图像，这样就能直观地看出其关系。参考答案：答案：⑴探究的是加速度与其它量之间的比例关系(其它答法只要正确就给分。如：初速度为零的匀加速运动，在相同的时间内，位移与加速度成正比)（3分）⑵砝码的数量（2分）

⑶a(或)（2分）、（或a）（2分）15.如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空．实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s．③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间△t1和△t2．⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=和Ek2=．⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=mgs．（重力加速度为g）⑧如果满足关系式△Ep=Ek2﹣Ek1，则可认为验证了机械能守恒定律．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量．要注意本题的研究对象是系统．解答：解：（1）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．滑块通过光电门1速度v1=滑块通过光电门2速度v2=系统的总动能分别为Ek1=和Ek2=（2）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=mgs（3）如果满足关系式△Ep=Ek2﹣Ek1，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律．故答案为：（1），（（2）△Ep=mgs

（3）△Ep=Ek2﹣Ek1点评：了解光电门测量瞬时速度的原理．实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）晴天晚上，人能看到卫星的条件是卫星被太阳照着且在人的视野之内。一个可看成漫反射体的人造地球卫星的圆形轨道与赤道共面，卫星自西向东运动。春分期间太阳垂直射向赤道，赤道上某处的人在日落后8小时时在西边的地平线附近恰能看到它，之后极快地变暗而看不到了。已知地球的半径R=6.4×106m。试估算卫星轨道离地面的高度。参考答案：解析：先画出从北极沿地轴下视的地球俯视图（如图所示）。设卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r（即卫星到地心的距离），在Q点日落后8小时时能看到卫星反射的太阳光，日落8小时Q点转过θ角，由题意得，则求出卫星轨道离地面的高度m

17.在某一真空空间内建立xoy坐标系，从原点O处向第一象限发射一比荷为的带正电的粒子（重力不计），速度大小v0-＝103m/s、方向与x轴正方向成30°角．（1）若在坐标系y轴右侧加有匀强磁场区域，在第Ⅰ象限，磁场方向垂直xoy平面向外；在第Ⅳ象限，磁场方向垂直xoy平面向里；磁感应强度均为B＝1T，如图（a）所示．求粒子从O点射出后，第2次经过x轴时的坐标x1．（2）若将上述整个空间的磁场改为如图（b）所示的匀强磁场．在t＝0到时，磁场方向垂直于xoy平面向外；在到时，磁场方向垂直于xoy平面向里，此后该空间不存在磁场．在t＝0时刻，粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入，求粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标x2．参考答案：（1）轨迹如图（a）所示．由（2分）得:轨迹半径（1分），OA弧所对圆心角为60°（1分），则OA＝R＝0.1ｍ（1分），x1＝0.2m（1分）（2）轨迹半径，周期（1分），磁场变化的半周期为（1分），轨迹如图（b）所示，由几何关系知∠OO1C＝∠CO2D＝120°（1分），且O1O2平行于x轴，DE垂直于