陜西省咸陽市義門中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

陜西省咸陽市義門中學(xué)2021年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）模擬交通路口拍攝闖紅燈的電路如圖所示，當(dāng)汽車通過路口時，S1閉合；當(dāng)紅燈亮起時，S2閉合。若要在汽車違章時進(jìn)行拍攝，且攝像儀需要一定的工作電壓，能實現(xiàn)此功能的邏輯門電路是參考答案：C2.探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實驗裝置如圖所示，實驗主要過程如下：①設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W…②分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3…③作出W－v圖；④分析W－v圖象．如果W－v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關(guān)系．以下關(guān)于該試驗的說法中不正確的是

A．本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W…所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致．當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條…橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W…B．小車運動中會受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜C．某同學(xué)在一次實驗中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進(jìn)行計算參考答案：D3.一帶正電的檢驗電荷，僅在電場力作用下沿x軸從向運動，其速度隨位置變化的圖象如圖所示．和處，圖線切線的斜率絕對值相等且最大．則在軸上

A．和兩處，電場強(qiáng)度相同

B．和兩處，電場強(qiáng)度最大

C．=0處電勢最高

D．從運動到過程中，電荷的電勢能逐漸增大參考答案：BC4.如圖1所示，某理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)，原線圈兩端電壓為一峰值不變的正弦交變電壓，副線圈接一可變電阻R。在其他條件不變的情況下，為使變壓器輸出功率增大，下面的措施正確的是（

）BCA．僅增加原線圈匝數(shù)n1B．僅增加副線圈匝數(shù)n2C．僅減小電阻R阻值D．僅增大電阻R阻值參考答案：BC5.（多選）（2014秋?微山縣校級月考）第二十二屆大學(xué)生冬季運動會自由滑比賽中，中國小將張丹、張昊毫無爭議地再奪第一名．為中國隊奪得第一枚本屆大冬運會金牌．花樣滑冰表演剛開始時他們靜止不動，如圖所示，隨著優(yōu)美的音樂響起，他們在相互猛推一下對方后分別向相反方向運動．假定兩人的冰刀與冰面的動摩擦因數(shù)相同，已知張丹在冰面上滑行的距離比張昊滑行的滑行得遠(yuǎn)，以下哪些說法正確（）A． 在推的過程中，張丹推張昊的力小于張昊推張丹的力B． 在推的過程中，張丹推張昊的時間等于張昊推張丹的時間C． 在剛分開時，張丹的初速度大于張昊的初速度D． 在分開后，張丹的加速度的大小小于張昊的加速度大小參考答案：BC解：A、張丹和張昊之間的作用力屬于作用力和反作用力，作用力和反作用力的大小相等，方向相反，同時產(chǎn)生同時消失，所以A錯誤，B正確．D、由于兩人的冰刀與冰面間的摩擦因數(shù)相同，由牛頓第二定律可以知道，μmg=ma，所以a=μg，即他們的加速度的大小是相同的，所以D錯誤；C、由于張丹在冰上滑行的距離比張昊遠(yuǎn)，根據(jù)V2=2ax可知，在剛分開時，張丹的初速度大于張昊的初速度，所以C正確．故選BC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系”，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：①安裝好實驗裝置如圖所示．②將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c計時器附近，并按住小車．③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個質(zhì)量為50g鉤碼掛在拉線的掛鉤P上．④釋放小車，打開電磁打點計時器的電源，打出一條紙帶．(1)（4分）在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條．經(jīng)測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：①第一個點到第N個點的距離為40.0cm.②打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出：拉力對小車做的功為________J，小車動能的增量為________J.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(2)（4分）此次實驗探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大．顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是_________________

______________________

___

___。參考答案：(1)（4分）0.196、

0.100(2)（4分）①小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；③操作錯誤：先放小車后接通電源7.質(zhì)量為m的衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑是地球半徑的2倍．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則衛(wèi)星的速度大小為_______參考答案： 8.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車后，小車的運動速度為_____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

9.下圖是某同學(xué)在做直線運動實驗中獲得的一條紙帶．①已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為_________；②ABCD是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出．O、B兩點間的A點不小心被墨水弄臟了看不到．從圖中讀出B、C兩點間距SBC=________；若A點與B點之間的距離滿足SAB=________，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，可以判斷A點到D點間的運動為勻變速直線運動，且根據(jù)數(shù)據(jù)可計算出該段位移的加速度a=____(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：①0.02s②0.90cm，0.70cm，5.0m/s2

解析：：（1）已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為0.02s．

（2）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，B、C兩點間的距離s=2.60cm-1.70cm=0.90cm；如果滿足，則為勻變速直線運動，所以根據(jù)△x=aT2可得：物體的加速度a==5.0m/s210.“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”實驗中，有以下器材：長螺線管、滑動變阻器、穩(wěn)壓電源、導(dǎo)線、數(shù)據(jù)采集器和計算機(jī)。（1）還需要的器材是

。（2）（多選題）某組同學(xué)兩次實驗得到如圖所示同一坐標(biāo)下的B-d的圖線，則兩次圖線不同的可能原因是（

）(A)在螺線管軸線上移動，兩次螺線管加的電壓不同(B)在螺線管軸線上移動，兩次用的螺線管匝數(shù)不同(C)平行于螺線管軸線移動，一次在螺線管內(nèi)部移動，另一次在螺線管外部移動(D)在螺線管外部，一次平行于螺線管軸線移動，另一次從螺線管軸線處垂直于螺線管軸線遠(yuǎn)離螺線管移動參考答案：(1)磁傳感器

(2)（A

B）11.如圖是磁帶錄音機(jī)的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進(jìn)行倒帶，使磁帶繞到A輪上。倒帶時A輪是主動輪，其角速度是恒定的，B輪是從動輪，經(jīng)測定，磁帶全部繞到A輪桑需要時間為t，從開始倒帶到A、B兩輪的角速度相等的過程中，磁帶的運動速度

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），所需時間

▲

（填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：12.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s內(nèi)F的變化和木箱速度的變化如圖中（a）、（b）所示，則木箱的質(zhì)量為_______________kg，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為_______________.（g=10m/s2）參考答案：25；0.213.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如下圖所示的實驗裝置小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．(2)另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：圖1：________________________________________圖2：________________________________________參考答案：m?M、m過大(或M過小)，造成m不是遠(yuǎn)小于M、沒有平衡摩擦力或木板的傾角過小三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行的實驗．學(xué)生實驗“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖（a）所示，某組同學(xué)在一次實驗中，選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果，所顯示的圖象如圖（b）所示．圖象的橫軸表示小球距D點的高度h，縱軸表示擺球的重力勢能Ep、動能Ek或機(jī)械能E．試回答下列問題：（1）圖（b）的圖象中，表示小球的重力勢能Ep、動能Ek、機(jī)械能E隨小球距D點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是丙、乙、甲（按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字）．（2）圖（a）所示的實驗裝置中，小球起到擋光片的作用，傳感器K的名稱是光電門傳感器．（3）根據(jù)圖（b）所示的實驗圖象，可以得出的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，在只有重力做功的情況下，小球的機(jī)械能守恒．參考答案：：解：①小球高度下降，故小球的重力勢能應(yīng)減小，動能增大，但總機(jī)械能不變，故乙圖表示重力勢能的變化；丙圖表示動能的變化，甲圖表示機(jī)械能的變化；

②實驗中用DIS測出的應(yīng)為小球在各點時的動能，故應(yīng)用到光電門傳感器，而小球充當(dāng)檔光片的作用；③由圖可知，動能與勢能的和近似與機(jī)械能相等，故說明在誤差允許的范圍內(nèi)，在只有重力做功的情況下，小球的機(jī)械能守恒．故答案為：（1）乙、丙、甲；（2）擋光片（或遮光片、遮光板），光電門傳感器（或光電門、光電傳感器）；（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，在只有重力做功的情況下，小球的機(jī)械能守恒．15.如圖，某實驗小組在實驗室中利用水平氣墊導(dǎo)軌和兩光電門計時器A和B驗證滑塊M和鉤碼m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，已知遮光條的寬度為d，先后通過A、B光電門的時間分別為、，滑塊運動通過光電門B時，鉤碼未落地．①本實驗中需要用到的器材有

（填字母序號）.A.天平

B.刻度尺

C.打點計時器

D.秒表

E.測力計②驗證本系統(tǒng)機(jī)械能守恒的原理表達(dá)式為

（用已知量和能直接測量的量表示）．③下列因素中可能增大實驗誤差的是

（填字母序號）.A．氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平B．滑塊質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m不滿足C．遮光條寬度太小D．兩光電門間距過小參考答案：①AB(2分)②(2分)③AD(1分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個半徑為R=2.0m的水平圓盤繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角速度為ω=5.0rad/s。在圓盤邊緣處有一個小滑塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，某一時刻，滑塊從圓盤邊緣A滑落，經(jīng)光滑的過渡圓管進(jìn)入光滑斜面軌道AB。已知AB段斜面傾角為?；瑝K在運動過程中始終未脫離軌道，不計在過渡圓管處的機(jī)械能損失。（g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）若A、B間距離為3.0m，求滑塊從A滑至B點的時間；（2）滑塊從開始上滑到再下滑回A處的過程中，圓盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)。參考答案：（1）滑塊做圓周運動，有

（2分）滑塊向上運動時加速度a，由牛頓第二定律得―

（2分）運動至B點時，由運動規(guī)律得

（2分）解上各式、代入數(shù)據(jù)得，

（2分）（2）滑塊返回A點的時間為t'，由運動規(guī)律得―

（2分）由運動規(guī)律知圓盤轉(zhuǎn)動周期為

（1分）t/時間圓盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為

（2分）解上各式且代入數(shù)據(jù)得

n=2.7

（2分）17.如圖所示，將質(zhì)量m=1.0kg的小物塊放在長L=3.0m的平板車左端，車的上表面粗糙，物塊與車上表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.6，光滑半圓形固定軌道與光滑水平軌道在同一豎直平面內(nèi)，半圓形軌道的半徑r=1.2m，直徑MON豎直，車的上表面和軌道最低點高度相同，開始時車和物塊一起以v0=10m/s的初速度在水平軌道上向右運動，車碰到軌道后立即停止運動，取g=10m/s2，求：（1）物塊剛進(jìn)入半圓形時速度大??；（2）物塊剛進(jìn)入半圓形時對軌道的壓力大小；（3）物塊回落至車上時距右端的距離。參考答案：（1）8.0m/s；（2）63.3N；（3）2.8m（3）若物塊能到達(dá)半圓形軌道的最高點，則由機(jī)械能守恒可得mv12=mv22+mg2r（1分）解得v2=4.0m/s設(shè)恰能過最高點的速度為v3