2021年湖北省荊州市中學高三物理下學期期末試卷含解析

2021年湖北省荊州市中學高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.一交流電壓為u＝100sin100πtV，由此表達式可知

A．用電壓表測該電壓其示數為100V

B．該交流電壓的周期為0.02s

C．將該電壓加在100Ω的電阻兩端，電阻消耗的電功率為100W

D．t＝1/400s時，該交流電壓的瞬時值為100V參考答案：答案：ABCD2.（單選）甲、乙兩輛汽車在平直公路上沿同一方向做直線運動，t=0時刻兩車同時經過公路旁的同一個路標。在如圖所示的υ–t圖象中，直線a、b分別描述甲、乙兩車在0~20s的運動情況，下列說法正確的是 A．在0~10s內兩車逐漸靠近 B．在10~20s內兩車逐漸遠離 C．在5~15s內兩車的位移相等 D．在t=10s時兩車恰好能相遇參考答案：C3.傾角為α的導電軌道間接有電源，軌道上靜止放有一根金屬桿ab?，F垂直軌道平面向上加一勻強磁場，如圖所示，磁感應強度B逐漸增加的過程中，ab桿受到的靜摩擦力A．逐漸增大B．逐漸減小C．先增大后減小D．先減小后增大參考答案：D4.如圖，A、B分別是甲、乙兩小球從同一地點沿同一直線運動的v-t圖像，根據圖像可以斷A.兩球在t=2s時速率相等B.兩球在t=8s時相距最遠C.兩球運動過程中不會相遇D.甲、乙兩球做初速度方向相反的勻減速直線運動，

加速度大小相同方向相反參考答案：A5.靜止在光滑水平面上的物體，剛一開始受到水平拉力作用的瞬間，物體

A.立即獲得加速度，同時獲得速度

B.立即獲得加速度，但速度仍為0

C.立即獲得速度，但加速度仍為0

D.由于受力時間極短，加速度和速度都為。參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.人造地球衛(wèi)星做半徑為r，線速度大小為v的勻速圓周運動。當其角速度變?yōu)樵瓉淼谋逗?，運動半徑變?yōu)?/p>

，線速度大小變?yōu)?/p>

。參考答案：7.用多用電表歐姆檔的“×l0”倍率，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數如圖3所示，則該電阻的阻值約為

Ω。參考答案：歐姆表表盤讀數為22Ω，由于選擇的是“×l0”倍率，故待測電阻的阻值是220Ω。8.11．某興趣小組在做“探究動能定理”的實驗前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實驗裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達Q點的速度大小由速度傳感器測得。為探究動能定理，本實驗還需測量的物理量是

；根據實驗所測數據，為了直觀地通過圖象得到實驗結論，應繪制

圖象。參考答案：物塊初始位置到測速器的距離L

L-v2物塊在斜面上所受合力F不變，由得，，可見本實驗還需測量的物理量是物塊初始位置到測速器的距離L，由于L與v2成正比，所以應繪制L-v2圖象。9.某同學設計了一個測定列車加速度的儀器，如圖所示。AB是一段圓弧形的電阻，O點為其圓心，圓弧半徑為r。O點下用一電阻不計的金屬線懸掛著金屬球，球的下部與AB接觸良好且無摩擦。AB之間接有內阻不計、電動勢為9V的電池，OB間接有一個伏特表。整個裝置的豎直面沿列車前進的方向放置。當列車做勻加速運動，懸線就偏過一定角度。若伏特表顯示3V，則列車的加速度為

。如果根據伏特表示數與列車加速度的一一對應關系將伏特表改制成一個加速度表，則加速度的刻度是

的（選填“均勻”或“不均勻”）。參考答案：答案：，不均勻10.如圖所示，輕繩一端系在質量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接；現用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置；現稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動；則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變，

增大；設圓環(huán)B的質量為M；以整體為研究對象，分析受力，如圖，根據平衡條件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，桿對圓環(huán)的摩擦力F1大小保持不變，由牛頓第三定律分析圓環(huán)對桿摩擦力F1也保持不變；再以結點為研究對象，分析受力，如圖2；根據平衡條件得到，F=mgtanθ，當O點由虛線位置緩慢地移到實線所示的位置時，θ增大，則F增大，而F2=F，則F2增大11.一物體在水平面上運動，以它運動的起點作為坐標原點，表中記錄了物體在x軸、y軸方向的速度變化的情況。物體的質量為m＝4kg，由表格中提供的數據可知物體所受合外力的大小為__________N，該物體所做運動的性質為__________。參考答案：

答案：4（14.4)

勻加速曲線12.（6分）用多用電表的歐姆檔測電阻，若表盤的中間刻度為15，在測量某電阻時，指針所指的刻度為180，此時選擇開關處在×10的倍率，則該電阻的阻值約為Ｒ＝＿＿＿＿Ω；為了測得更準確的阻值，應將選擇開關換到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再進行測量。參考答案：

答案：1800，100，歐姆調零13.原長為１６cm的輕質彈簧，當甲乙二人同時用１００Ｎ的力由兩端反向拉時，彈簧長度為１８cm，若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一個用２００Ｎ的力拉，這時彈簧長度為

cm此彈簧的勁度系數為

Ｎ/m參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用如圖甲所示的實驗裝置做“探究合力做功與動能變化的關系”實驗．請補充完整下列實驗步驟的相關內容：（1）先用天平測出小車和遮光片的總質量為M、砝碼盤的質量為m0；用20分度的游標卡尺測量遮光片的寬度d，如圖乙所示，其示數為

mm；按圖甲所不安裝好實驗裝置，用刻度尺測量兩光電門之間的距離x；（2）在砝碼盤中放入適量的砝碼；適當調節(jié)長木板的傾角，直到向右輕推小車遮光片先后通過光電門A和光電門B的時間相等；（3）只取下砝碼，已經連好的細線和砝碼盤不動，記下

（填寫相應物理量及其符號）；（4）再次讓小車拉著砝碼盤從靠近滑輪處由靜止釋放，記錄遮光片通過光電門A和光電門B所用的時間tA和tB；（5）在上述步驟中，根據實驗所測的物理量，探究合力做功與動能變化關系的表達式為：M（）2﹣M（）2=

（重力加速度為g）；（6）改變砝碼盤中砝碼的質量，重復（2）～（5）步驟；（7）本實驗中，以下操作或要求是為了減小實驗誤差的是

A．盡量減小兩光電門間的距離xB．調整滑輪，盡量使細線與長木板平行C．砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量D．遮光片的寬度d適當窄一些．參考答案：（1）0.525；（3）取下的砝碼的總質量m；（5）mgx；（7）BD．【考點】探究功與速度變化的關系．【分析】游標卡尺讀數的方法，主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．遮光片先后經過光電門A和光電門B的時間相等，此時小車做勻速運動，取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m，取下細繩和砝碼盤后，小車受到的合力即為砝碼盤和盤中砝碼的總重力，由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度，從而求出動能的變化量．【解答】解：（1）游標卡尺的主尺讀數為：5mm，游標尺上第4個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為5×0.05mm=0.25mm，所以最終讀數為：5mm+0.25mm=5.25mm．（3）在砝碼盤中放入適量砝碼，適當調節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經過光電門A和光電門B的時間相等，此時小車做勻速運動，取下細繩和砝碼盤，記下取下的砝碼盤的總質量m，（5）取下砝碼后，小車受到的合力等于砝碼盤重力，小車從光電門A下滑至光電門B過程合外力做的總功W合=mgx，由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度．滑塊通過光電門1速度vA=，滑塊通過光電門2速度vB=，小車動能變化量△Ek=MvB2﹣MvA2=M（）2﹣M（）2，實驗需要驗證的表達式是：M（）2﹣M（）2=mgx（7）A、盡量增大兩光電門間的距離s，距離大一些，誤差小一些，故A錯誤；B、調整滑輪，使細線與長木板平行，否則撤去繩子后，合力不等于繩子拉力，故B正確；C、本實驗沒有用砝碼盤和盤中砝碼的重力代替繩子的拉力，不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量，故C錯誤．D、本實驗用遮光片通過光電門時的平均速度作為小車的瞬時速度，遮光片的寬度d越小，平均速度越接近瞬時速度，遮光片的寬度d適當窄一些可以減小實驗誤差，故D正確；故選：BD．故答案為：（1）0.525；（3）取下的砝碼的總質量m；（5）mgx；（7）BD．15.某同學用圖甲所示裝置測量重力加速度g，所用交流電頻率為50Hz，在所選紙帶上取某點為A計數點，然后3個點取一個計數點，所有測量具體數據為s1=37.5mm，s2=69.0mm，s3=100.5mm，s4=131.5mm，s5=163.5mm，s6=193.5mm，如圖乙所示（計算結果保留四位有效數字）。（1）打D點時的速度為

。（2）該同學用兩種方法處理數據（T為相鄰計數點間的時間間隔）：方法A：由取平均值得；方法B：由，取平均值得,相比較之下

方法更加合理（填“A”或“B”）；本實驗誤差的主要來源有

（試舉出兩條）。參考答案：：①利用中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度ks5u（2分）ks5u②選B（1分），原因是實驗中所有數據都用到，減小偶然誤差；阻力（空氣阻力、振針阻力、限位孔的阻力、復寫紙的阻力等）、交流電頻率波動、長度測量、數據處理方法等（任選兩條）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖II所示，質量為m=lkg的精塊，在水平力作用下靜止在傾角為在光滑斜面上，斜面的末端B與水平傳送帶相接（物塊經過此位置滑上皮帶時無能量損失），傳送帶的運行速度為=3m/s，長為L=1.4m；今將水平力撒去，當滑塊滑到傳送帶右端C時，恰好與傳送帶速度相同?；瑝K與傳送帶間的動摩擦因數為=0.25。g=10m/，求：(1)滑塊下滑的高度；(2)若滑塊進入傳送帶速度大于3m/s，求滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產生的熱量。參考答案：解析：（1）設滑塊從高為h處下滑，到達斜面底端速度為v下滑過程機械能守恒：

若滑塊沖上傳送帶時的速度小于傳送帶速度，則滑塊在傳送帶上由于受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運動；根據動能定理有：

解得：h=0.1m

若滑塊沖上傳送帶時的速度大于傳送帶的速度，則滑塊由于受到向左的滑動摩擦力而做勻減速運動；根據動能定理：

解得：h=0.8m

（2）設滑塊在傳送帶上運動的時間為t，則t時間內傳送帶的位移：s=v0t

（1分）

滑塊相對傳送帶滑動的位移

相對滑動生成的熱量

17.電磁感應現象是電磁學中最重大的發(fā)現之一，它揭示了電、磁現象之間的本質聯(lián)系。電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，即，這就是法拉第電磁感應定律。（1）如圖所示，把矩形線框abcd放在磁感應強度為B的勻強磁場里，線框平面跟磁感線垂直。設線框可動部分ab的長度為L，它以速度v向右勻速運動。請根據法拉第電磁感應定律推導出閉合電路的感應電動勢E=BLv。

（2）兩根足夠長的光滑直金屬導軌平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導軌間距為L。兩導軌間接有阻值為R的電阻。一根質量為m的均勻直金屬桿MN放在兩導軌上，并與導軌垂直。整套裝置處于磁感應強度為B勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上。導軌和金屬桿的電阻可忽略。讓金屬桿MN由靜止沿導軌開始下滑。求①當導體棒的速度為v（未達到最大速度）時，通過MN棒的電流大小和方向；②導體棒運動的最大速度。參考答案：解：（1）在Δt時間內，ab棒向右移動的距離為vΔt，這個過程中線框的面積變化量是ΔS=LvΔt

(2分)穿過閉合回路的磁通量的變化量是=BΔS=BLvΔt

(2分)根據法拉第電磁感應定律

(2分)（2）①當導體棒的速度為v時，產生的感應電動勢為E=BLv

回路中的電流大小為

(2分)由右手定則可知電流方向為從N到M

(2分)②導體棒在磁場中運動時，所受安培力大小為

（2分）

由左手定則可知，安培力方向沿斜面向上

當導體棒的加速度為零時，速