2021-2022學年安徽省淮北市李橋中學高三物理期末試卷含解析一、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.如圖所示，在兩個沿豎直方向的勻強磁場中，分別放入兩個完全一樣的水平金屬圓盤a和b．它們可以繞豎直軸自由轉動，用導線通過電刷把它們相連．當圓盤a轉動時（）A．圓盤b總是與a沿相同方向轉動B．圓盤b總是與a沿相反方向轉動C．若B1、B2同向，則a、b轉向相同D．若B1、B2反向，則a、b轉向相同參考答案：D【考點】楞次定律．【分析】對于左盤，根據(jù)右手定則判斷感應電流方向；對于右盤，根據(jù)左手定則判斷安培力方向，確定轉動方向．【解答】解：①若B1B2同向上，從上向下看，a盤順時針轉動，其半徑切割磁感線，感應電流從a′→O→b′→O′→a′；b盤電流從b′→O′，根據(jù)左手定則，安培力逆時針（俯視）；②若B1B2同向下，從上向下看，a盤順時針轉動，其半徑切割磁感線，感應電流從O→a′→O′→b′→；b盤電流從O′→b′，根據(jù)左手定則，安培力逆時針（俯視）；③若B1向上，B2向下，從上向下看，a盤順時針轉動，其半徑切割磁感線，感應電流從a′→O→b′→O′→a′；b盤電流從b′→O′，根據(jù)左手定則，安培力順時針（俯視）；④若B1向下，B2向上，從上向下看，a盤順時針轉動，其半徑切割磁感線，感應電流從O→a′→O′→b′→；b盤電流從O′→b′，根據(jù)左手定則，安培力順時針（俯視）；故ABC錯誤，D正確；故選：D．2.如圖所示，L1、L2為兩個相同的燈泡，L為電阻可忽略的帶鐵芯的線圈，下列說法正確的是（

）

A．當開關S閉合時，L1與L2均不會立即發(fā)光

B．當開關S閉合時，L2立刻亮，L1逐漸變亮

C．當開關S閉合后，待電路穩(wěn)定時，L1與L2均不發(fā)光

D．當開關S斷開時，L1和L2均不會立刻熄滅參考答案：

答案：CD3.有一靜電場，其電場強度方向平行于x軸．其電勢φ隨坐標x的改變而變化，變化的圖線如圖所示，則下列圖中正確表示該靜電場的場強E隨x變化的圖線是(設場強沿x軸正方向時取正值)()參考答案：A4.

物理學中用到大量的科學研究方法，在建立下列物理概念時，都用到“等效替代”方法的是

（

）A.“合力與分力”、“質點”、“電場強度”

B.“質點”、“平均速度”、“點電荷”C.“點電荷”、“總電阻”、“電場強度”

D.“合力與分力”、“平均速度”、“總電阻”參考答案：D5.如圖所示，手持一根長為l的輕繩的一端在水平桌面上做半徑為r、角速度為ω的勻速圓周運動，繩始終保持與該圓周相切，繩的另一端系一質量為m的木塊，木塊也在桌面上做勻速圓周運動，不計空氣阻力，則有A.桌面是光滑的B.繩的拉力對木塊不做功C.繩的拉力大小等于D.繩的拉力對木塊做功的功率等于參考答案：D【詳解】A.木塊做勻圓周適動，合外力指向圓心，則木塊受到的摩擦力不為零，故A錯誤B.繩子的拉力方向與速度方向不垂直，知繩子對木塊做功，故B錯誤C.木塊做圓周運動的半徑，，，故，故C錯誤D.手拉木塊做功的功率，故D正確二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質量為M的長平板車放在光滑的傾角為α的斜面上，車上站著一質量為m的人，若要平板車靜止在斜面上，車上的人必須以加速度a＝

向

（填“上或下”）加速奔跑[LU25]

。參考答案：7.某實驗小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點針時器工作頻率為50Hz．Ⅰ．實驗的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；②將小車停在打點計時器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，斷開開關；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作。▲

▲

Ⅱ．圖是鉤碼質量為0.03kg，砝碼質量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離s及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結果填在表1中的相應位置（計算結果保留兩外有效數(shù)字）．Ⅲ．在小車的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負功．▲

▲

Ⅳ．實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20），根據(jù)圖線可獲得的結論是

．要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和

．▲

▲

表1紙帶的測量結果參考答案：Ⅱ．5.07（±0.02）

0.49；

Ⅲ．鉤砝的重力

小車受摩擦阻力；Ⅳ．小車初末速度的平方差與位移成正比

小車的質量；8.如圖所示，虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?，F(xiàn)通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，長度為L，兩側邊豎直且等長；直流電源電動勢為E，內阻為r；R為電阻箱；S為開關。此外還有細沙、天平和若干輕質導線。已知重力加速度為g。先將開關S斷開，在托盤內加放適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細沙質量m1。閉合開關S，將電阻箱阻值調節(jié)至R1=r，在托盤內重新加入細沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱出此時細沙的質量為m2且m2＞m1。（1）磁感應強度B大小為___________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為___________。參考答案：（1），向外；（2）向上，9.如右圖所示，一個活塞將絕熱容器分成A、B兩部分，用控制栓K固定活塞。保持A體積不變，給電熱絲通電，則此過程中氣體A的內能

，溫度

；拔出控制栓K，活塞將向右移動壓縮氣體B，則氣體B的內能

。參考答案：10.如圖所示(a)，一個質量為m0的物體放在光滑的水平桌面上，當用20N的力F通過細繩繞過定滑輪拉它時，產生2m/s2的加速度．現(xiàn)撤掉20N的拉力，在細繩下端掛上重為20N的物體m，如圖所示(b)，則前、后兩種情況下繩的拉力分別為T1=_________N，T2=_________N(g取10m/s2)參考答案：20N,16.7N11.（00年吉、蘇、浙）（16分）如圖所示，厚度為h，寬度為d的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的均勻磁場中，當電流通過導體板時，在導體板的上側面A和下側面A/之間會產生電熱差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應，實驗表明，當磁場不太強時，電熱差U、電流I和B的關系為：，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)?；魻栃山忉屓缦拢和獠看艌龅穆鍋銎澚\動的電子聚集在導體板的一側，在導體板的另一側會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倉茲力方向相反的靜電力，當靜電力與洛侖茲力達到平衡時，導體板上下兩側之間就會形成穩(wěn)定的電勢差。設電流I是由電子和定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e回答下列問題：（1）達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導體板上側面A的電勢_____下側面A的電勢（填高于、低于或等于）（2）電子所受的洛侖茲力的大小為______。（3）當導體板上下兩側之間的電差為U時，電子所受靜電力的大小為_____。（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為其中h代表導體板單位體積中電子的個數(shù)。參考答案：答案：（1）低于；（2）；（3）（4）電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有得：U=hvB

通過導體的電流密度I=nev·d·h

由

，有

得

12.如圖所示為某同學利用方格坐標紙測定半圓形玻璃磚折射率實驗的記錄情況，虛線為半徑與玻璃磚相同的圓，在沒有其它測量工具的情況下，只需由坐標紙即可測出玻璃磚的折射率．則玻璃磚所在位置為圖中的

參考答案：13.在“用打點計時器測速度”的實驗中，交流電源頻率為50HZ，打出一段紙帶如圖所示．紙帶經過2號計數(shù)點時，測得的瞬時速度υ=

m/s．若實驗時交流電源頻率大于50Hz，則紙帶經過2號點的實際速度

（選填“大于”、“小于”、“等于”）測量速度．參考答案：0.36；大于．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大小．【解答】解：從0點開始每5個點取一個計數(shù)點，所以相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02×5=0.1s根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大?。≤嚨接嫈?shù)點2時的瞬時速度v2==m/s=0.36m/s，如果在某次實驗中，交流電的頻率偏離50Hz，交流電的頻率偏高而未被發(fā)覺，那么實際打點周期變小，據(jù)v=可知，測出的速度數(shù)值將比真實值偏?。鶕?jù)運動學公式△x=at2得：真實的加速度值就會偏小，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏大．故答案為：0.36；大于．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗如圖8，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺和________電源(填“交流”或“直流”)．(2)實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是______．A．放開小車，能夠自由下滑即可B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是________．A．橡皮筋處于原長狀態(tài)B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線(4)在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的________部分進行測量(根據(jù)下面所示的紙帶回答)．參考答案：(1)交流（1分）(2)D（2分）(3)B(2分)(4)GK（1分）15.某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條〔每兩點間還有4個點沒有畫出來），圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離。

打點計時器的電源頻率率為50Hz.

由這些已知數(shù)據(jù)計算：①該勻變速直線運動的加速度a=

m/s2．②與紙帶上D點相對應的瞬時速度v＝

m/s．（答案均要求保角3位有效數(shù)宇）參考答案：2.07

1.22四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L＝0.40m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度B＝0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場．金屬導軌的一端接有電動勢E＝4.5V、內阻r＝0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質量m＝0.040kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止．導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌、接觸的兩點間的電阻R0＝2.5Ω，金屬導軌電阻不計，g取10m/s2，已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：(1)通過導體棒的電流；(2)導體棒受到的安培力大??；(3)導體棒受到的摩擦力大小和方向．參考答案：解：(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝＝1.5A.(2)導體棒受到的安培力F安＝BIL＝0.30N.(3)導體棒受力如圖，將重力正交分解F1＝mgsin37°＝0.24NF1<F安，根據(jù)平衡條件mgsin37°＋Ff＝F安解得Ff＝0.06N.方向沿斜面向下17.如圖所示，同一豎直線上的A、B兩點，固定有等量的異種點電荷，電荷量為q，正、負如圖所示，△ABC為一等邊三角形(邊長為L)，CD為AB邊的中垂線，且與右側豎直光滑圓弧軌道的最低點C相切，已知圓弧的半徑為R，現(xiàn)把質量為m、帶電荷量為＋Q的小球(可視為質點)由圓弧的最高點M靜止釋放，到最低點C時速度為v0.已知靜電力常量為k，現(xiàn)取D為電勢零點，求：(1)小球在C點受到的電場力的大小和方向；(2)在等量異種點電荷的電場中，M點的電勢φM.參考答案：18.如圖的環(huán)狀軌道處于豎直面內，它由半徑分別為R和2R的兩個半圓軌道、半徑為R的兩個四分之一圓軌道和兩根長度分別為2R和4R的直軌道平滑連