湖北省黄石市钢山中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

湖北省黄石市钢山中学2022年高三物理上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. （单选）如图，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止．现对小球沿杆方向施加恒力F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kv（图中未标出）．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，小球运动过程中未从杆上脱落，且F0＞μmg．下列关于运动中的速度﹣时间图象正确的是（　　） 　 A． B． C． D． 参考答案： 解：小球开始重力大于竖直向上的力，支持力方向向上，随着速度的增大，F增大，则支持力减小，摩擦力减小，根据牛顿第二定律，加速度增大．然后竖直向上的拉力大于重力，杆子对球的弹力向下，F增大，弹力增大，摩擦力增大，根据牛顿第二定律，加速度减小，当加速度减小到零，做匀速直线运动．故C正确，A、B、D错误． 故选C． 2. 一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速大小为，g为重力加速度。人对电梯底部的压力为（   ）A.        B.2mg               C.       D.mg 参考答案： C 3. 某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是(　　) A．输电线上输送的电流大小为2.0×105 A B．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV C．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW D．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻 参考答案： B 4. 物理学是一门以实验为基础的学科，物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的。但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合理外推，下列选项中属于这种情况的是 A．牛顿第一定律    B．牛顿第二定律    C．电阻定律   　  D．法拉第电磁感应定律 参考答案： A 5. （多选）在灭火抢险的过程中，有时要借助消防车上的梯子进行救人或灭火作业，如图所示．已知消防车梯子的下端用摩擦很小的铰链固定在车上，上端靠在摩擦很小的竖直玻璃幕墙上．消防车静止不动，被救者沿梯子匀速向下运动的过程中，下列说法中正确的是（　　） 　 A． 铰链对梯子的作用力逐渐减小 B． 墙对梯子的弹力不变 　 C． 地面对车的摩擦力逐渐增大 D． 地面对车的弹力不变 参考答案： 考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．. 专题： 共点力作用下物体平衡专题． 分析： 先以整体为研究对象，分析受力情况，根据三力汇交原理，判断铰链对梯子的作用力和墙对梯子的弹力如何变化．将人、梯子、车看做一个整体，由平衡条件分析地面对车的摩擦力和弹力如何变化． 解答： 解：A、B人在梯子上匀速运动时，将人和梯子看做一个整体，墙壁对梯子的作用力N水平向左，重力G竖直向下，根据三力汇交原理，铰链对梯子的作用力F斜向上，如图所示，当人匀速向下运动时，F与G的夹角减小，因为重力G不变，所以F、N减小．故A正确，B错误． C、D将人、梯子、车看做一个整体，则地面对车的摩擦力等于墙壁对梯子的作用力N，地面对车的弹力等于车、梯子和人的重力，则地面对车的摩擦力逐渐减小，地面对车的弹力不变．故C错误，D正确． 故选AD 点评： 本题涉及三个物体平衡问题，要灵活选择研究对象，合理运用三力汇交原理，分析三力平衡问题． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表，使用时，只要将电流表串联进电路即可．扩大交流电流表量程可以给它并联一个分流电阻．还可以给它配接一只变压器，同样也能起到扩大电流表量程的作用．如图所示，变压器a、b两个接线端子之间线圈的匝数n1，c、d两个接线端子之间线圈的匝数n2，并且已知n1＞n2，若将电流表的“0～3A”量程扩大，应该将交流电流表的接线柱的“0”“3A”分别与变压器的接线端子　  　相连（选填“a、b”或“c、d”）；这时，电流表的量程为　  　A． 参考答案： a、b， 【考点】变压器的构造和原理． 【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．串联在电路中的是电流互感器，并联在电路中的是电压互感器． 【解答】解：由题意可知，该处的变压器起到的作用是先将大电流转化为小电流，然后再将小电流连接电流表进行测量．所以电流表接电流小的线圈． 根据变压器中电流与匝数的关系式：，电流与匝数成反比，所以电流表接匝数比较多的线圈，所以要接在a、b端； 电压表原来的量程为3V，则接变压器后的量程： A 故答案为：a、b， 7. 汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103 N，则汽车所能达到的最大速度为 ________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________ s。 参考答案： 10， 40/3 8. （6分）某地强风的风速为20m/s，设空气密度为ρ=1.3Kg/m3。如果把通过横截面为S=20m2的风的动能的50％转化为电能，则电功率为_______。 参考答案： 52000W 9. 首先发现电流周围存在磁场的是丹麦物理学家________，他把一根水平放置的导线沿南北方向放在小磁针的上方，当给导线通以由南向北的电流时，发现小磁针的N极将向______方向偏转。发现电磁感应现象的科学家是        。 参考答案： 奥斯特，西，法拉第 10. 一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图1 所示。图2为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮住的时间。 5 挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图4所示。由图可知， （1）挡光片的宽度为d _____________mm。 （2）圆盘的直径为D _______________cm。 （3）若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms，则圆盘转动的角速度为ω_______弧度/秒（保留3位有效数字）。 参考答案： 11. 如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。 参考答案： ；  12. 如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为      ；弹簧受到的拉力为______。 参考答案： 13. 11．某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是           ；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制          图象。 参考答案： 物块初始位置到测速器的距离L    L-v2 物块在斜面上所受合力F不变，由得，，可见本实验还需测量的物理量是物块初始位置到测速器的距离L，由于L与v2成正比，所以应绘制L-v2图象。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图所示，在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中， （1）斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是           . A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B．保证小球飞出时，速度沿水平方向 C．保证小球在空中运动的时间每次都相等       （2）该实验装置对轨道的要求是                  A.必需光滑        B.可以粗糙 （3）某同学做“研究平抛物体运动”实验时在白纸上画出小球的运动轨迹如图所示，根据图中的数据，计算小球做平抛运动的初速度v0=____ ___m/s.( 计算结果保留两位有效数字，g=9. 8m/s2 ) 参考答案： (1)B  ( 2) B   1.4 实验目的是研究平抛物体的，所以轨道末端必须保证水平；只要保证多次释放小球的位置是同一位置即可，至于轨道是否光滑不影响实验结果；计算初速度时，竖直方向用算出时间t，水平方向用计算出初速度。 15. （3分）以下是一些有关高中物理学实验的描述，其中正确的是         。（填写正确的序号） A．在“研究匀变速直线运动”实验中，应该先释放小车，让其运动稳定后，再接通电源，让打点计时器在纸上打下一系列的点。        B．在“验证力的平行四边形定则”实验中拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧与木板平面平行。        C．在“验证牛顿第二定律”的实验中，平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上。          D．在“研究平抛物体的运动”的实验中，每次应使小球从斜槽的不同位置自由滚下。 参考答案：     答案：B 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 在同一高度，以大小相等的速度抛出三个小球，A 球竖直上抛，B 球竖直下抛，C 球平抛．在空中飞行时间最长的为3 s，飞行时间最短的为1 s，求另一小球的飞行时间及C 球飞行的水平距离． 参考答案： 17. (10分)如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为mA=10kg，mB=20kg，A、B之间，B与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5。一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°今欲用外力将物体B匀速向右拉出，求所加水平力F的大小，并画出A、B的受力分析图。 （取g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）   参考答案： A、B的受力分析如图        每图1分 对A应用平衡条件     Tsin37°=f1=μN1        ①……………1分     Tcos37°+N1=mAg        ②……………1分 联立①、②两式可得： N1=……………1分 f1=μN1=30N……………1分 对B用平衡条件 F=f1+f2  ……………………   1分 N2= N1+mBg ……………………1分 f2=μN2   ……………………1分 F =160N  …………………… 1分 18. 有些国家的交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度为500g这一数值（g=10m/s2）以醒世人。意思是如果行车加速度达到此值，将有生命危险。这么大的加速度，一般车辆是达不到的，但是如果发生交通事故时，将会达到这一数值。例如：两辆摩托车以36 km/h的速度相向而行发生碰撞，碰撞时间为s，你判定一下驾驶员是否有生命危险？ 参考答案： 摩托车的加速度达到了500g