广东省茂名市高州第二高级中学高三物理期末试卷含解析

广东省茂名市高州第二高级中学高三物理期末试卷含解析
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. （单选）在如图甲、乙电路中，电阻R 、电感线圈L 的电阻和灯泡A 的电阻均相等．关于灯泡的亮、暗变化情况，下列说法正确的是（ ）
A
．
在电路甲中，闭合开关S 瞬间，A 灯将逐渐变亮 2. 用一单色光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果 A ．增大入射光的强度，光电子的最大初动能增大 B ．减小入射光的强度，就可能没有光电子逸出了 C ．增大入射光的频率，逸出的光电子数目一定增多 D ．减小入射光的频率，就可能没有光电子逸出了
参考答案：
D
3. 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。

他们让这辆小车在水平的直轨道上由静
止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t 图象，如图所示（除2s ～10s 时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。

已知在小车运动的过程中，2s ～14s 时间段内小车的功率保持不变，在14s 末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1kg ，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变，则（ ） A ．小车所受到的阻力为1.5N B ．小车额定功率为6W
C ．小车在变加速运动过程中位移为39m
D ．0～2s 内汽车的牵引力为3N
参考答案： ACD
4. 在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，则 （ ）
A ．A 灯变亮，
B 灯变暗 B ．A 灯和B 灯都变亮
C ．电源的输出功率减小
D ．电源的工作效率降低 参考答案：
A
5. 如图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右作匀加速运动(空气阻力不计)时，下列各图中正确的是（）
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在探究加速度与力和质量的关系实验中，用装有沙子的小桶通过细线绕过木板一端的定滑轮来拉动板上的小车做匀加速直线运动，通过改变沙子质量来改变拉力大小。

多次实验后根据由纸带求出的加速度与拉力作出—图像如图所示，根据图像判断下列说法正确的
是（）
A、一定没有平衡摩擦力，且小车质量较小
B、平衡摩擦力时，木板倾斜程度过大，且小车质量较大
C、可能平衡摩擦力时忘记挂上纸带，且沙桶和沙子质量较大
D、可能平衡摩擦力不彻底，木板倾斜程度偏小，且沙桶和沙子质量较大
参考答案：
7. 如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。

小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。

两球恰在位置4相碰。

则两球经过s时间相碰，A球离开桌面时的速度为m/s。

(g取10m/s2) 参考答案：
0.4 s; 1.5 m/s
8. 如图，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，滑动变阻器总电阻R=16Ω，在滑片P从a滑到b的过程中，电流表的最大示数为1A，滑动变阻器消耗的最大功率为0.75W．
参考答案：
解答：解：由图可知，滑动变阻器两端相互并联后与R1串联，当滑动变阻器短路时，电流表示数最大，则最大电流I===1A；
把保护电阻看做电源的内阻，电源与保护电阻等效于电源，滑动变阻器是外电路，滑片P从a
滑到b的过程中，电路外电阻R先变大后变小，等效电源电动势E不变，由P=可知，滑动变阻器消耗的电功率先变小后变大，当内外电路电阻相等时，外电路功率最大，即当
R=r+R1=1+2=3Ω时，外电路功率最大，故此时滑动变阻器消耗的功率为：
P===0.75W；
一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为。

现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将。

气缸内气体的内能
将（填增大、减小、不变）。

参考答案：
答案：p0-( m0+ m1)g/s 增大增大（各2分）
10. 测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．
（1）（4 分）实验过程中，电火花计时器应接在（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使．
（2）（3分）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ= ．
（3）（3分）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，
x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a= m/s2(保留两位有效数字)．参考答案：
11. 理想变压器原副线圈匝数比为N1﹕N2=1﹕2，原线圈中有一额定电流I0=1A的保险丝，电源电压U=220V，R是接在副线圈上的可变电阻，为了不使原线圈电流超过I0，负载电阻R 的阻值不能小于Ω．
参考答案：
12. 小明同学在学习机械能守恒定律后，做了一个实验，将小球从距斜轨底面高h处释放，使其沿竖直的圆形轨道（半径为R）的内侧运动，在不考虑摩擦影响的情况下，
（Ⅰ）若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）
（Ⅱ）若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）
（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点；（选填“一定能”或“不一定能”）
参考答案：
mg=m
，
得：v=
从开始滚下到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得：
mgh=2mgR+
解得：h=2.5R
所以当h ＜2.5R 时，小球不能通过圆形轨道最高点， Ⅰ．若h ＜R ，小球不能通过圆形轨道最高点； Ⅱ．若h=2R ，小球不能通过圆形轨道最高点； Ⅲ．若h ＞2R ，小球不一定能通过圆形轨道最高点． 故答案为：
Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能
相同，此后A 和B 分别经过最短时间0.1s 和0.8s 回到图示位置，该波沿x 轴 方向传播（填“正”或“负”)，该波在18s 内传播的距离为 m 。

参考答案： 负，40
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 小张利用教材上“验证机械能守恒定律”的实验装置，将重物连接在穿过打点计时器限位孔的纸带上，让重物无初速度下落来研究重物的运动情况和测量当地的重力加速度值．他按正确的操作打下并
选得纸带如图所示，其中O 是起始点，A 到E 之间的各点是打点计时器连续打下的各个点．已知打点
频率为f ，该同学测得O 到A 、C 、E 各点的距离分别为d1，d2，d3
（1）打点计时器打D 点时．重物的速度大小是 ．
（2）测得的重力加速度大小是
．
参考答案：
解：（1）打点频率为f ，则打点周期为：，
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，得D 点速度为：
（2）根据匀变速直线运动的推论△x=aT2得： △h=（d3﹣d2）﹣（d2﹣d1）=gT2
因此有：
故答案为：（1），（2）．
15.
实验课上，某小组验证“力的平行四边形定则”的实验原理图如图甲所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB 和OC 为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示． （1）图乙中的 F （选填“F ”或“F ′”）是力F 1和F 2的合力的理论值； F ′ （选填“F ”或“F ′”）是力F 1和F 2的合力的实际测量值． （2）本实验采用的科学方法是 C
A．控制变量法B．理想实验法C．等效替代法D．建立物理模型法
（3）在实验中，如果其他条件不变仅将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？
答：不变．（选填“变”或“不变”）
（4）为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的是AD
A．若固定白纸的方形木板平放在实验桌上来验证力的平行四边形定则，使用弹簧测力计前应将测力
计水平放置，然后检查并矫正零点
B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好
C．标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出
D．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置．
参考答案：
解：（1）本实验采用了“等效法”，F1与F2的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力
大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值．所以F是F1和F2的合力的理论值，F′是
F1和F2的合力的实际测量值．
（2）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，
故选：C．
（3）如果将细线也换成橡皮筋，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化．
（4）A、若固定白纸的方形木板平放在实验桌上来验证力的平行四边形定则，使用弹簧测力计前应将
测力计水平放置，然后检查并矫正零点，故A正确；
B、在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，故B错误；
C、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，应用直尺画出在白纸上沿细绳方向标出的两点的连线，
作为拉力的方向，故C错误；
D、同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置．故D正确；
故选：AD．
故答案为：（1）F；F′；（2）C；（3）不变；（4）AD
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 质量M=3kg的长木板静止在光滑水平面上，木板左侧放置一质量m=1kg的木块，右侧固定一轻弹
簧，处于原长状态，弹簧正下方部分的木板上表面光滑，其他部分的木板上表面粗糙，如图所示现给
木块v0=4m/s的初速度，使之向右运动，在木板与木块向右运动过程中，当木板和木块达到共速时，
木板恰与墙壁相碰，碰撞过程时间极短，木板速度的方向改变，大小不变，最后木块恰好在木板的左
端与木板相对静止。

求：
①木板与墙壁相碰时的速度v1；
②整个过程中弹簧所具有的弹性势能的最大值Epm；
参考答案：
17. （12分）如图所示，固定在磁感应强度为B、方向垂直纸面的匀强磁场中的正方形线
框abcd边长为L，正方形线框水平放置。

其中ab边和cd边是电阻为R的均匀电阻丝，其余
两边电阻不计。

现有一段长度、粗细、材料均与ab边相同的电阻丝PQ架在线框上，并受到
与ab边平行的恒定水平力F的作用从ad边滑向bc边。

PQ在滑动中与线框接触良好，P和Q
与边框间的动摩擦因素均为。

电阻丝PQ的质量为m。

当PQ滑过的距离时，PQ的加速
度为a，求：
（1）此时通过aP段电阻丝的电流；
（2）从开始到此时过程中整个电路产生的焦耳热。

参考答案：
解析：
（1）设加速度为a时，PQ中的电流为I，aP中的电流为，由牛顿第二定律：
得
由电路的并联关系得：
所以
（2）设加速度为a时，棒PQ的速度为。

外电路的电阻：
整个电路产生的焦耳热为，而
所以
18. 如图所示，一个半径为R=2.0m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，转动角速度为
ω=5.0rad/s。

在A处有一个小滑块随圆盘一起转动，某一时刻，滑块从圆盘边缘滑落，经光
滑的过渡圆管进入光滑斜面轨道AB。

已知AB段斜面倾角为。

滑块在运动过程中始终未
脱离轨道，不计在过渡圆管处的机械能损失。

（g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,结果保留两位有效数字）
（1）若AB间的距离为3.0m，求滑块从A滑至B点的时间；
（2）滑块从开始上滑、到再下滑回A处的过程中，圆盘转动的圈数。

参考答案：
见解析
（1）滑块做圆周运动，有 2分
滑块向上运动时加速度a,由牛顿第二定律得 2分运动至B点时，由运动规律得 2分
解上各式、代入数据得 2分
(2)滑块返回A点的时间为t'，由运动规律得 2分
由运动规律得，圆盘转动周期为 2分
t2时间圆盘转动的圈数为 2分
解上各式、代入数据得n=2.7 2分。