2021-2022学年重庆万州实验中学高三物理下学期期末试卷带解析

2021-2022学年重庆万州实验中学高三物理下学期期末试卷含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 某发电厂交流发电机组的输出电压恒定。

发出的电通过电厂内的升压变压器升压后，用高压输电线把电能输送到远处居民区附近的降压变压器，经降压后输送到用户家中。

设升压、降压变压器都是理想变压器。

在晚上8点到11点的用电高峰期，随着用户接入的用电器激增，发电厂随之提高了总输出功率。

与用电高峰期之前相比，下列判断正确的
是
A、升压变压器副线圈的电压变高
B、高压输电线路的电压损失变大
C、降压变压器副线圈电压不变
D、输电线损耗功率占总输出功率的比值不变
参考答案：
B
2. 如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，滑动变阻器滑片向左移动，下列结论正确的是( )
A．电流表读数变小，电压表读数增大
B．小灯泡L变亮
C．电容器C上电荷量减小
D．电源的总功率变大
参考答案：
A 3. （多选）如图所示，两个带等量正电荷+Q的点电荷a、b，固定在相距为L的两点上，在它们连线的中垂面上有一个质量为m、电量为﹣q的带电粒子c以某一速度沿平分面某一方向射出，则带电粒子c可能做的运动是（不计粒子的重力）（）
A. 甲的加速度为4m/s2
B. 乙的速度为1.3m/s
C. 3s末两物体的速度相等
D. 3s内两物体通过的位移相等
参考答案：
C
5. 如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。

当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是
A. 0.60 m
B. 0.30 m
C. 0.20 m
D. 0.15 m
参考答案：
B
可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：同时由于PQ可以含有多个完整的波形，则：
整理可以得到：
当时，
当时，，故选项B正确，ACD错误。

点睛：解决机械波的题目关键在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，得到波长的通项，再求解处波长的特殊值。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四
次，列表记录四组数据：
（1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；
（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：______________________；
（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图(b)所示．从理论上分析，该实验图线的斜率将______________。

（填“变大”，“变小”，“不变”）
参考答案：
（1）图略（4分）（2）倾角过大（3分）（3）变大
7. (4分)如图所示，水平直线表示空气与某种均匀介质的分界面，与其垂直的为法线．一束单色光从空气射向该介质时，测得入射角i＝45。

折射角r＝30。

，则该均匀介质的折射率
n=_________；若同种单色光从该均匀介质射向空气，则当入射角为__________时，恰好没有光线射入空气。

参考答案：
答案：
8. 做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，取下一段纸带
研究其运动情况，如图所示。

设0点为计数的起点，两计数点
之间的时间间隔为0.1s，则第一个计数点与起始点的距离x1为_______cm，打第一个计数时的瞬时速度为_______cm/s，物体的加速度大小为_________m/s2。

参考答案：
4，45，1
9. 某实验小组在做验证力的平行四边形定则实验时，选用如下器材:钉有白纸的方木板、细绳及绳套、一根橡皮筋、直尺、两个弹簧测力计
(1)下列实验要求中，不正确的是___________
A.弹簧测力计使用前要校零B拉细线方向应与木板板面平行
C.用一个力拉橡皮筋与用两个力拉橡皮筋时，只需将橡皮筋拉到同一长度
(2)某同学将两个弹簧挂钩互挂对拉时，发现测力计示数不相同，在没有其他弹簧測力计可选的情況下，如果使用了其中一个示数偏大的测力计完成实验，对本实验是否有影响____(填“有”、“无”＂)。

参考答案：
(1). C (2). 无
【详解】（1）A.弹簧测力计实验前要教零，故A正确；
B.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故B正确；
C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同，故C错误；
本题选不正确的，
故选：C；
（2）在两个力拉橡皮筋时，先测一个力，保持橡皮筋端点位置及两细绳方向不变，用测力计测另一个细绳的拉力即可，当测力计示数偏大，三个力F1、F2及F都成比例变大，对实验无影响；
10. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．
(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出
(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：
图1： ____________________________________________________；图2： _____________________________________________________. 参考答案：
（1）m?M （2）B
（3）图1：m过大(或M过小)，造成m不是远小于M
图2：没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
11. 2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功地发射了“探测2号”卫星．右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．
(1)已知火箭的长度为40 m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示．则火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=____________m／s．
(2)为探究物体做直线运动过程x随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据：根据表格数据，请你在下图所示的坐标系中，用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线．并根据图线分析得出物体从A B的过程中x随t变化的定量关系式：
________________________．
参考答案：
(1)42m/s(2)图略（4分）
12. 质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s，
质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。

参考答案：
13. 12．某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。

定值电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。

回答下列问题：
（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；
（2）表笔的颜色为色（填“红”或“黑”）
（3）将开关S置于“1”挡时，量程为mA；
（4）定值电阻的阻值R2= Ω，R3= Ω。

（结果取3位有效数字）
（5）利用改装的电流表进行某次洞里时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为mA。

参考答案：
(1)如图；
(2)黑；
(3)10；
(4)225，250；
(5)0.780(0.78同样给分)
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.
①、两球跟球相碰前的共同速度多大？
②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？
参考答案：
解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）
得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）
②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）
得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）
两次碰撞损失的动能（2分）
15. 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）电子在磁场中运动的时间t．
参考答案：
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；
（2）电子在磁场中运动的时间t为
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．
专题：带电粒子在磁场中的运动专题．
分析：（1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．
（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．
解答：解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，
可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，
由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，
解得，轨迹半径：r=2L，
对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，
解得，磁感应强度B的大小：B=；
（2）电子在磁场中转动的周期：T= =，
电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间
t= T=；
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；
（2）电子在磁场中运动的时间t为．
点评：本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （8分）如图所示，质量均为2m的完全相同的长木板A、B并排放置在光滑水平面上静止．一个质量为m的铁块C以水平速度v0=1.8/s从左端滑到A木板的上表面，并最终停留在长木板B上．已知B、C最终的共同速度为v=0.4m/s．求：
⑴A木板的最终速度v1；
⑵铁块C刚离开长木板A时刻的瞬时速度v2。

参考答案：
解析：对A、B、C整体，从C以v0滑上木块到最终B、C达到共同速度V，其动量守恒即：
m v0=2mV1+3mv (2分)
1.8=2V1+3×0.4 (1分)
V1=0.3m/s (1分)
对A、B、C整体，从C以v0滑上木块到C以V2刚离开长木板，
此时A、B具有共同的速度V1。

其动量守恒即：
m v0=mV2+4mv1(2分)
1.8=V2+4×0.3 (1分)
V2=0.6m/s (1分)
17. 如图甲所示，直角坐标xOy平面内存在着有界电场和磁场，在0～4L区域有沿y轴方向的匀强电场，以y轴正方向为电场正方向，电场强度随时间变化规律如图乙所示；在4L ～5L 和5L ～6L区域有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小B1 =1.5B2 。

一带电粒子在t = 0时刻以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，之后进入磁场时的纵坐标为2L，最终刚好能从x = 6L边界射出磁场。

不计粒子重力,求：
(1)粒子到达x =L边界时的纵坐标；
(2)粒子经过两磁场的边界线（x = 5L）时的纵坐标是多少？
（3）改变y轴上入射点的位置，可使得粒子从x轴上方射出，问入射点的位置坐标应满足的条件？
参考答案：
（1）粒子穿越第一区域的时间t1 = L/v0 ，对照图乙，正好是在沿正方向的匀强电场中做类平抛运动，设侧移量为y1 ；在第二区域的电场中做逆向平抛运动，由对称性，沿y方向的侧移量相等……
到达x = 4L 边界时的纵坐标y4 =4y1 ，由题意知4y1 = 2L ，解得y1 = L/2 。

（6分）
（2）在左侧磁场区域里，设粒子做圆周运动的半径为R1，圆心为O1（如图），在右侧磁场里的半径为R2，圆心为O2，则有sinθ = L/R1 ，，
据qBv = mv2/R 知R2 =3R1/2 ，
联立解得R1 = 5L/3 ，sinθ = 3/5 ，
故粒子到达边界线x = 5L时的纵坐标
y5 = 2L – R1（1- cosθ）= 5L/3 （10分）
（3）由上可知，粒子射出磁场时的纵坐标
y6 = y5 -R2 sin530 = - L/3
改变入射点时，粒子的运动轨迹将与原来的平行，要使粒子从x轴上方射出，入射点的坐标y0 ≧
L/3 （6分）
18. 14．（12分）如图所示，半径为R的光滑半圆轨道ABC与倾角为=37°的粗糙斜面轨道DC相切于C，圆轨道的直径AC与斜面垂直．质量为m的小球从A点左上方距A高为h 的斜面上方P点以某一速度水平抛出，刚好与半圆轨道的A点相切进入半圆轨道内侧，之后
经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的D处.已知当地的重力加速度为g，取，，，不计空气阻力，求：
（1）小球被抛出时的速度v0；
（2）小球到达半圆轨道最低点B时，对轨道的压力大小；
（3）小球从C到D过程中摩擦力做的功W.
参考答案：
解：（1）小球到达A点时，速度与水平方向的夹角为，如图所示.则有
①
由几何关系得②
得③
（2）A、B间竖直高度④
设小球到达B点时的速度为v，则从抛出点到B过程中有
⑤
在B点，有⑥
解得⑦
由牛顿第三定律知，小球在B点对轨道的压力大小是5.6mg ⑧(3)小球沿斜面上滑过程中摩擦力做的功等于小球做平抛运动的初动能，有。