福建省泉州市廈門北師大附屬中學2021-2022學年高三物理上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.（單選）半徑為r的帶缺口剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，并處在變化的磁場中，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如甲圖所示．磁場的方向垂直于紙面，規(guī)定垂直紙面向里為正，變化規(guī)律如乙圖所示．則以下說法正確的是（）A．第2秒內上極板為正極B．第3秒內上極板為負極C．第2秒末兩極板之間的電場強度大小為零D．第4秒末兩極板之間的電場強度大小為參考答案：：解：A、第2s內情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負電；故A正確；B、第3s內情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負電；故B錯誤；C、根據法拉第電磁感應定律可知，第2秒末感應電動勢不變，則兩極板之間的電場強度大小不為零，故C錯誤；D、由題意可知，第4秒末兩極板間的電場強度大小E===，故D錯誤；故選：A．2.（多選）如圖所示，質量為的滑塊以一定初速度滑上傾角為的固定斜面，同時施加一沿斜面向上的恒力；已知滑塊與斜面間的動摩擦因數，取出發(fā)點為參考點，能正確描述滑塊運動到最高點過程中,滑塊勢能、動能、機械能以及產生的熱量，隨時間、位移x關系的是參考答案：AC3.關于摩擦力做功，下列敘述正確的是()A.摩擦力做功的多少只與起始和終了位置有關，與運動路徑無關B.滑動摩擦力總是做負功C.靜摩擦力一定不做功D.靜摩擦力和滑動摩擦力都既可做正功，也可做負功參考答案：D4.（單選）沿豎直方向運動的電梯，其底板水平，有一質量為m的物體放在底板上，當電梯向上做加速度大小為的勻減速運動時，此物體對電梯底板的壓力大小為(

)A．

B．

C．mg

D．參考答案：B5.（多選）如圖所示，物體A、B、C疊放在水平桌面上，力F作用在物體C上后，各物體仍保持靜止狀態(tài)，那么以下說法正確的是(

)A．C不受摩擦力的作用B．B不受摩擦力的作用C．A受到的摩擦力的合力為零D．A、B、C三個物體組成的整體所受摩擦力為零參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.已知地球質量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R，人造衛(wèi)星在高空繞地球運行的軌道半徑為r，則其繞地球運行的環(huán)繞速度V=

，在地球表面附近運行的人造衛(wèi)星的第一宇宙速度V1=

。參考答案：，7.如圖所示，直導線ab與固定的電阻器R連成閉合電路，ab長0.40m，在磁感強度是0.60T的勻強磁場中以5.0m/s的速度向右做切割磁感線的運動，運動方向跟ab導線垂直．這時直導線ab產生的感應電動勢的大小是_______V，直導線ab中感應電流的方向是_________（填“a→b”或“b→a”）；若電阻R=5Ω，導線ab電阻r=1Ω，則ab兩端的電勢差大小為_______V。參考答案：1.2V，b→a；1.0V8.在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合開關S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表的示數隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示．則電源內阻的阻值為5Ω，滑動變阻器R2的最大功率為0.9W．參考答案：考點：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由圖可知兩電阻串聯，V1測R1兩端的電壓，V2測R2兩端的電壓；當滑片向左端滑動時，滑動變阻器接入電阻減小，則可知總電阻變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，則可知內電壓的變化及路端電壓的變化，同時也可得出R1兩端的電壓變化，判斷兩圖象所對應的電壓表的示數變化；由圖可知當R2全部接入及只有R1接入時兩電表的示數，則由閉合電路的歐姆定律可得出電源的內阻；由功率公式可求得電源的最大輸出功率及滑動變阻器的最大功率．解答：解：當滑片左移時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數的變化；甲表示V2示數的變化；由圖可知，當只有R1接入電路時，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當滑動變阻器全部接入時，兩電壓表示數之比為，故=；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當R1等效為內阻，則當滑動變阻器的阻值等于R+r時，滑動變阻器消耗的功率最大，故當滑動變阻器阻值為10Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I==A=0.3A，則滑動變阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案為：5，0.9．點評：在求定值電阻的最大功率時，應是電流最大的時候；而求變值電阻的最大功率時，應根據電源的最大輸出功率求，必要時可將與電源串聯的定值電阻等效為內阻處理．9.質點做直線運動，其s-t關系如圖所示，質點在0-20s內的平均速度大小為_________m/s，質點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內的平均速度。參考答案：10.如圖所示的電路中，電源電動勢V，內電阻Ω，當滑動變阻器R1的阻值調為Ω后，電鍵S斷開時，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．

參考答案：0.5；11.某雙星由質量不等的星體S1和S2構成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點C做勻速圓周運動。由天文觀察測得其運動的周期為T，S1到C點的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知萬有引力常量為G，由此可求得S1和S2的線速度之比v1：v2＝____________，S2的質量為____________。參考答案：；12.某探究小組為了測定重力加速度，設計了如圖甲所示的實驗裝置．工型擋光片懸掛于光電門的正上方，釋放擋光片后，工型擋光片豎直下落，它的兩臂A、B依次通過光電門，光電計時器記錄A、B分別通過光電門的時間．（1）用圖乙游標卡尺測量工型擋光片的兩臂A、B的寬度d1和d2，某次用20分度的游標卡尺測量A的寬度d1時如圖所示，則臂A的寬度d1為_____mm．（2）若計時器顯示臂A、B通過光電門的時間分別為t1和t2，則臂A、B通過光電門的速度表達式分別為____、____．（3）若測得臂A、B之間的距離為L（L遠大于d1、d2），用以上測量量表示當地重力加速度的表達式為____．參考答案：

(1).（1）3.35，

(2).（2）

(3).

(4).（3）．試題分析：游標卡尺的讀數等于主尺讀數加上游標讀數，不需估讀；根據極短時間內平均速度等于瞬時速度，求出壁A、B通過光電門的速度；結合速度位移公式求出當地的重力加速度．解：（1）游標卡尺的主尺讀數為3mm，游標讀數為0.05×7mm=0.35mm，則最終讀數為3.35mm．（2）極短時間內的平均速度等于瞬時速度的大小，可知壁A通過光電門的速度，．（3）根據速度位移公式得，，解得g=．故答案為：（1）3.35，（2），（3）．點評：解決本題的關鍵知道極短時間的平均速度等于瞬時速度的大小，以及掌握游標卡尺的讀數方法，注意不需要估讀．13.如圖所示的實驗電路，當用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時，毫安表的指針發(fā)生了偏轉.若將電路中的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時，毫安表的讀數恰好減小到零，此時電壓表讀數為U.若此時增加黃光照射的強度，則毫安表

(選填“有”或“無”)示數.若改用藍光照射光電管中的金屬涂層，則毫安表

(選填“有”或“無”)示數.參考答案：無

有三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某研究性學習小組用較粗的銅絲和鐵絲相隔較近距離插入蘋果中，制成了一個蘋果電池，現在用如圖甲所示器材來測定蘋果電池的電動勢和內阻。設計好合適的電路后，調節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，記錄多組U、I的數據，填入事先設置的表格中，然后逐漸增大銅絲和鐵絲插入的深度，重復上述步驟進行實驗。按照插入深度逐漸增加的順序，利用相應的實驗數據，在U-I坐標系中繪制圖象，如圖乙中的a、b、c所示。⑴實驗器材有：電流表（量程1ｍＡ，內阻不計）；電壓表（量程1Ｖ，內阻約1k）；滑動變阻器R1(阻值0～200Ω)；滑動變阻器R2(阻值0～10kΩ)，該電路中應選用滑動變阻器

▲

(選填“R1”或“R2”)。⑵某同學根據正確設計的電路將圖甲中實物圖連接出一部分，請將剩余部分連接起來。⑶在該實驗中，隨電極插入的深度增大，電源電動勢

▲

，電源內阻

▲

（均選填“增大”、“減小”或“不變”）。⑷圖線b對應的電路中，當外電路總電阻R=2000Ω時，該電源的輸出功率P=

▲

W（計算結果保留三位有效數字）。參考答案：

⑴R2（2分）

⑵

如右圖(2分)

⑶不變

減小（各2分）

⑷3.20×10-4

（3.10×10-4～3.30×10-4）15.某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究小車的加速度與力的關系．+（1）安裝實驗裝置時，應調整定滑輪的高度，使拉小車的細線在實驗過程中與長木板保持平行．實驗時先不掛沙桶，反復調整墊木的位置，輕推小車，直到小車做勻速運動，這樣做的目的是平衡摩擦力．（2）保持小車質量不變，用裝有不同細沙的沙桶通過定滑輪拉動小車，打出多條紙帶，如圖2所示是實驗中打出的一條紙帶的一部分，從較清晰的點跡起，在紙帶上標出了5個計數點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數點之間都有4個點跡沒標出，測出各計數點之間的距離如圖2紙帶所示．已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中相鄰兩計數點間間隔為T=0.1s，由紙帶上的數據計算出小車運動的加速度a=0.46m/s2（3）在該實驗中我們總是強調沙和沙桶的質量要遠小于小車的質量才能認為細線的拉力接近沙和沙桶的重力（取重力加速度為g，沙和沙桶的質量為m，小車的質量為M）請你寫出細線實際拉力F的表達式．參考答案：考點：探究加速度與物體質量、物體受力的關系．專題：實驗題；牛頓運動定律綜合專題．分析：運用控制變量法探究加速度與力和力的關系．根據牛頓第二定律分析“將砂桶和砂的重力近似看作小車的牽引力”的條件．解答：解：（1）安裝實驗裝置時，應調整定滑輪的高度，使拉小車的細線在實驗過程中保持與長木板平行，保證細線的拉力等于小車的合力．實驗時先不掛砂桶，反復調整墊木的位置，輕推小車，直到小車做勻速直線運動，這樣做的目的是平衡摩擦力．（2）交流電的頻率為50Hz，每隔0.02s打一個點，則AB兩計數點間的時間間隔為T=0.1s．在連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量，知△x=0.46cm，則加速度a===0.46m/s2．（3）設繩子上拉力為F，對小車根據牛頓第二定律有：F=Ma，對砂桶和砂有：mg﹣F=ma，由此解得：F=．故答案為：（1）平行；平衡摩擦力；（2）0.1s；0.46m/s2；（3）點評：對于實驗問題一定要明確實驗原理，并且親自動手實驗，知道實驗注意的事項，熟練應用所學基本規(guī)律解決實驗問題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ與水平面成θ=30°角放置，一個磁感應強度B=1.00T的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻，長L=0.40m、電阻r=0.10Ω的金屬棒ab與MP等寬緊貼在導軌上，現使金屬棒ab由靜止開始下滑，其下滑距離與時間的關系如下表所示，導軌電阻不計，g=10m/s2求：（1）在0.4s時間內，通過金屬棒ab截面的電荷量（2）金屬棒的質量（3）在0.7s時間內，整個回路產生的熱量參考答案：.解：（1）＝＝

-----------2分

---------------------2分------------------------1分由表中數據可知x=0.27m∴q=0.27C------------------------1分（2）由表中數據可知0.3s時棒做勻速直線運動v==1m/s------------------2分----------2分I=E=BLv------------------------2分∴m=0.08kg--------------------1分（3）根據能的轉化與守恒------3分Q=0.188J----------------------------2分17.如圖甲所示，MN、PQ是相距d=l.0m足夠長的平行光滑金屬導軌，導軌平面與水平面間的夾角為，導軌電阻不計，整個導軌處在方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，金屬棒ab垂直于導軌MN、PQ放置，且始終與導軌接觸良好，已知金屬棒ab