2021-2022學(xué)年江蘇省無(wú)錫市第十中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年江蘇省無(wú)錫市第十中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在外力控制下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖（甲）所示。磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線(xiàn)框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如右圖（乙）所示。t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直導(dǎo)線(xiàn)框平面向里，在0~4s時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)框ab邊所受安培力隨時(shí)間變化的圖象（規(guī)定以向左為安培力正方向）可能是下列選項(xiàng)中的參考答案：C2.在中國(guó)航天驕人的業(yè)績(jī)中有這些記載：“天宮二號(hào)”在離地面343km的圓形軌道上飛行；“嫦娥三號(hào)”在距月球表面高度為200km的圓形軌道上飛行；“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由“同步衛(wèi)星”（地球靜止軌道衛(wèi)星，在赤道平面，距赤道的高度約為36000千米）和“傾斜同步衛(wèi)星”（周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等，但不定點(diǎn)于某地上空）等組成．則以下分析不正確的是（）A．設(shè)“天宮二號(hào)”繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，用G表示引力常量，則用表達(dá)式求得的地球平均密度比真實(shí)值要小B．“天宮二號(hào)”的飛行速度比“同步衛(wèi)星”的飛行速度要大C．“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”同周期、同軌道半徑，但兩者的軌道平面不在同一平面內(nèi)D．“嫦娥三號(hào)”與地球的距離比“同步衛(wèi)星”與地球的距離小參考答案：D【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出地球的質(zhì)量，結(jié)合密度公式求出地球的密度表達(dá)式，從而分析判斷．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出線(xiàn)速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較線(xiàn)速度的大?。皟A斜同步衛(wèi)星”不定點(diǎn)于某地上空，則“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”的軌道平面不在同一平面內(nèi)．【解答】解：A、根據(jù)得，地球的質(zhì)量M=，則地球的密度=，由于r＞R，用求得的地球平均密度比真實(shí)值要小，故A正確．B、根據(jù)得，v=，“天宮二號(hào)”的軌道半徑較小，則“天宮二號(hào)”的飛行速度比“同步衛(wèi)星”的飛行速度要大，故B正確．C、由題意可知，“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”同周期、同軌道半徑，但兩者的軌道平面不在同一平面內(nèi)，故C正確．D、根據(jù)題意無(wú)法得出“嫦娥三號(hào)”與“同步衛(wèi)星”和地球間的距離大小，故D錯(cuò)誤．本題選錯(cuò)誤的，故選：D．【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力提供向心力這一重要理論，知道線(xiàn)速度與軌道半徑的關(guān)系，本題屬于信息題，能從題干中挖掘出“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”的軌道平面不在同一平面內(nèi)．3.如圖所示，一剛性矩形銅制線(xiàn)圈從高處自由下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，然后穿出磁場(chǎng)區(qū)域，A．若線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是勻速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是勻速運(yùn)動(dòng)B．若線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是加速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是加速運(yùn)動(dòng)C．若線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是減速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是加速運(yùn)動(dòng)D．若線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是減速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是減速運(yùn)動(dòng)參考答案：D4.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°．則A．滑塊可能受到三個(gè)力作用B．彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C．斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零D．斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于參考答案：AD5.A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別在各自的直線(xiàn)軌道上運(yùn)動(dòng)，圖甲是質(zhì)點(diǎn)A的位移隨時(shí)間變化的圖象，圖乙是質(zhì)點(diǎn)B的速度隨時(shí)間變化的圖象，下列說(shuō)法中正確的是A．質(zhì)點(diǎn)A在0～2s內(nèi)的平均速度為零B．質(zhì)點(diǎn)B在0～2s內(nèi)的平均速度為零C．質(zhì)點(diǎn)A在0～1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與在1～2s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反D．質(zhì)點(diǎn)B在0～1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與在1～2s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反參考答案：AC由題圖可知，0-1s，質(zhì)點(diǎn)A沿正方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，1-2s，沿負(fù)方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，2s末回到出發(fā)點(diǎn)，2s內(nèi)的位移為零，所以選項(xiàng)AC正確；0-1s，質(zhì)點(diǎn)B沿正方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，1-2s，沿正方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，2s內(nèi)的位移為2m,平均速度為1m/s，BD均錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)用如圖所示裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將單擺用磁鐵懸掛在鐵質(zhì)黑板上的O點(diǎn)，在O點(diǎn)下方將穿在圓環(huán)狀磁鐵的細(xì)鐵釘同樣吸在黑板上的P點(diǎn)，同時(shí)在黑板上用粉筆畫(huà)一條水平線(xiàn)MN，將細(xì)線(xiàn)拉直，讓非磁性擺球從MN上的A點(diǎn)由靜止釋放．當(dāng)其擺至另一側(cè)最高點(diǎn)時(shí)，觀察其位置是否在水平線(xiàn)上，從而驗(yàn)證擺球在此過(guò)程中在誤差范圍內(nèi)機(jī)械能是否守恒．（1）為進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該同學(xué)通過(guò)調(diào)整

，然后再次重復(fù)實(shí)驗(yàn)．（2）在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)位置總比水平線(xiàn)MN略低，造成該結(jié)果的原因是

（寫(xiě)出一條即可）．參考答案：（1）P點(diǎn)的高度；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到摩擦阻力．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】小球釋放后，只有重力做功，機(jī)械能守恒，當(dāng)碰到釘子后，機(jī)械能仍守恒，為多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，則可改變P點(diǎn)的高度；小球在擺動(dòng)過(guò)程中，因存在摩擦阻力，則擺至右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)位置總比水平線(xiàn)MN略低．【解答】解：（1）由題意可知，由于小球釋放后，只有重力做功，機(jī)械能守恒，因此只要小球另一側(cè)最高點(diǎn)在同一水平線(xiàn)即可，為了多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可通過(guò)調(diào)整P點(diǎn)的高度，再次重復(fù)實(shí)驗(yàn)；（2）在實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)位置總比水平線(xiàn)MN略低，造成該結(jié)果的原因可能是受到摩擦阻力，故答案為：（1）P點(diǎn)的高度；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到摩擦阻力．7.（6分）在操場(chǎng)上，兩同學(xué)相距L為10m左右，在東偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁場(chǎng)方向的兩個(gè)位置上，面對(duì)面將一并聯(lián)銅芯雙絞線(xiàn)，象甩跳繩一樣搖動(dòng)，并將線(xiàn)的兩端分別接在靈敏電流計(jì)上。雙絞線(xiàn)并聯(lián)后的電阻R為2Ω，繩搖動(dòng)的頻率配合節(jié)拍器的節(jié)奏，保持f=2Hz。如果同學(xué)搖動(dòng)繩子的最大圓半徑h=1m，電流計(jì)的最大值I=3mA。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)學(xué)表達(dá)式B=

。（用R，I，L，f，h等已知量表示）試估算地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)量級(jí)

T。（2）將兩人的位置改為與剛才方向垂直的兩點(diǎn)上，那么電流計(jì)的讀數(shù)

。參考答案：

答案：（1）IR/2πLhf；10－5T；（2）0。8.兩塊相同的豎直木板A、B間有質(zhì)量均為m的四塊相同的木塊，用兩個(gè)大小均為F的水平力壓木板，使木板均處于平衡，如圖所示.設(shè)所有接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.則第2塊對(duì)第3塊的摩擦力大小為

參考答案：：09.如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=5Ω，電路中的電表均為理想電表．則當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)為

A，電壓表的讀數(shù)為

V．參考答案：0.5，2.5．【考點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律．【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流，根據(jù)U=IR求解路段電壓．【解答】解：根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：I=；路端電壓為：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；故答案為：0.5，2.5．10.如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸開(kāi)口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣，活塞下掛一個(gè)砂桶，砂桶裝滿(mǎn)砂子時(shí)，活塞恰好靜止，現(xiàn)將砂桶底部鉆一個(gè)小洞，讓細(xì)砂慢慢漏出。氣缸外部溫度恒定不變，則缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)

，內(nèi)能

。（選填“增大”、“減小”、“不變”）參考答案：增大

不變11.重的木塊用水平力壓在豎直墻上靜止不動(dòng)，已知，木塊與墻的動(dòng)摩擦因數(shù)，此時(shí)墻對(duì)木塊的摩擦力的大小是___；若撤去力F，木塊沿墻下滑，則此時(shí)墻對(duì)木塊的摩擦力大小是____。參考答案：10N

012.（5分）1999年11月20日，我國(guó)發(fā)射了“神舟號(hào)”載入飛船，次日載入艙著陸，實(shí)驗(yàn)獲得成功。載人艙在將要著陸之前，由于空氣阻力作用有一段勻速下落過(guò)程，若空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)k，載人艙的質(zhì)量為m，則此過(guò)程中載人艙的速度應(yīng)為_(kāi)_______________。參考答案：答案：13.如圖所示,某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解.A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器,該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正,受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù).A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,可沿固定的板做圓弧形移動(dòng).B固定不動(dòng),通過(guò)光滑鉸鏈連接長(zhǎng)0.3m的桿.將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架（O點(diǎn)為支架的圓心）.保持桿在水平方向,按如下步驟操作①測(cè)量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼,記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù)④取下鉤碼,移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉侵貜?fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,得到表格.

F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

(1)根據(jù)表格,A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力________(選填“F1”或“F2”).鉤碼質(zhì)量為_(kāi)_______kg(保留1位有效數(shù)字)(2)本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零,對(duì)此操作說(shuō)明正確的是()A．因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零

B．何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響C．為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響

D．可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差參考答案：(1)F10.05(2)C三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.所用每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力。實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度.（1）有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)點(diǎn)在坐標(biāo)圖乙中，請(qǐng)作出F-L圖線(xiàn).（2）由此圖線(xiàn)可得出該彈簧的原長(zhǎng)L0=_____cm,勁度系數(shù)k=________N/m.參考答案：(1)如圖所示(2)

5

、

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15.（9分）科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問(wèn)題，作出假設(shè)，制訂計(jì)劃并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)，分析論證，評(píng)估交流等。一位同學(xué)學(xué)習(xí)了滑動(dòng)摩擦力后，懷疑滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面積有關(guān)，于是他準(zhǔn)備用實(shí)驗(yàn)探究這個(gè)問(wèn)題。①這位同學(xué)認(rèn)為：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積成正比，這屬于科學(xué)探究活動(dòng)的_________________環(huán)節(jié)。②為完成本實(shí)驗(yàn)，需要自己制作木塊，他應(yīng)制作的木塊是下列選項(xiàng)中的.A．各面粗糙程度相同的正方體木塊B．各面粗糙程度不相同的正方體木塊C．各面粗糙程度相同，長(zhǎng)寬高各不相等的長(zhǎng)方體木塊D．各面粗糙程度不相同，長(zhǎng)度高各不相等的長(zhǎng)方體木塊③某同學(xué)在做測(cè)定木板的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案.方案A：木板水平固定，通過(guò)彈簧秤水平拉動(dòng)木塊，如圖(a)所示；方案B：木塊固定，通過(guò)細(xì)線(xiàn)水平拉動(dòng)木板，如圖(b)所示.

a.上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的是方案__________，原因是___________________b.該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)量的物理量是_________________________________參考答案：作出假設(shè)（1分），C（2分），b（2分），a操作時(shí)需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木塊，且不易讀運(yùn)動(dòng)中的彈簧秤的示數(shù)；b只需要木板運(yùn)動(dòng)即可，且容易讀數(shù)（2分）。木塊的重力和b圖中彈簧秤的示數(shù)（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定位置，將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細(xì)線(xiàn)將小球與質(zhì)量為M=km的小物塊相連，小物塊懸掛于管口，現(xiàn)將小球釋放,一段時(shí)間后，小物塊落地靜止不動(dòng)，小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在轉(zhuǎn)向過(guò)程中速率不變.（重力加速度為g）(1)求小物塊下落過(guò)程中的加速度大?。?2)求小球從管口拋出時(shí)的速度大小；參考答案：（1）F-mg=ma1Mg-f=Ma1Mg-mg=(M+m)a1a1=(2)H=L=L=

=17.如圖甲所示，平行光滑導(dǎo)軌AB、CD傾斜放置，與水平面間的夾角為，間距為L(zhǎng)導(dǎo)軌下端B、D間用電阻R=2r相連。一根質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，方向始終平行于水平地面。在導(dǎo)軌問(wèn)的矩形區(qū)域EFGH內(nèi)存在長(zhǎng)度也為L(zhǎng)、垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻由靜止釋放導(dǎo)體棒MN，恰好t1在時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)EFGH并做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。求：

(1)導(dǎo)體棒MN進(jìn)入磁場(chǎng)前，電阻R兩端的電壓U;

(2)導(dǎo)體棒MN在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度秒v;

(3)導(dǎo)體棒MN在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱