安徽省合肥市中铁四局中学高三物理上学期期末试题含解析

安徽省合肥市中铁四局中学高三物理上学期期末试题含解析 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. （单选题） 如图所示，一个小球质量为m，初始时静止在光滑的水平轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为 (　  ) A．mgR       B．2mgR       C．2.5mgR       D．3mgR 参考答案： C 2. （单选）一列简谐波在均匀介质中传播。甲图表示t=0时刻的波形图，乙图表示甲图中b质点从t=0开始计时的振动图像，则       (     ) A．该波沿x轴负方向传播   B．质点振动的频率是4HZ C．该波传播的速度是8m/s    D．a质点和c质点在振动过程中任意时刻的位移都相同   参考答案： C 3. 在图中所示的电路中，A、B、C分别表示理想电流表或电压表，它们的示数以安或伏为单位，当电键S闭合后，A、B、C三块表的示数分别为1、2、3时，灯L1、L2恰好正常发光．已知灯L1、L2的额定功率之比为3：1，则可判定（　　） A．A、B、C均为电流表 B．A、B、C均为电压表 C．B为电流表，A、C为电压表 D．B为电压表，A、C为电流表 参考答案： D 【考点】闭合电路的欧姆定律． 【分析】理想电压表内阻无穷大，理想电流表内阻为零．若A、B、C均为电流表，两个灯将被短路．若A、B、C均为电压表，两个电灯均不亮．由于两灯的额定电压相同，额定功率不同，两灯并联时能都正常发光，若串联时，不可能同时正常发光． 【解答】解：A、由于理想电流表内阻为零，若A、B、C均为电流表，两个灯将被短路，均不亮．故A错误． B、由于理想电压表内阻无穷大，若A、B、C均为电压表，电路中电流为零，两个电灯均不亮，与题不符．故B错误． C、若B为电流表，A、C为电压表，两灯串联，电路中电流很小，两灯不亮，与题不符．故C错误． D、B为电压表，A、C为电流表时，两灯并联，两灯能同时正常发光，功率之比能为3：1．故D正确． 故选D 4. 如图所示，理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压稳定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态．当S闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法中正确的是 A. 灯泡L1变亮 B. 灯泡L2变亮 C. 原线圈两端电压不变 D. 副线圈两端电压变大 参考答案： A 开关S闭合，负载增加一并联电路，总电阻减小，所以副线圈电流增大，根据变流规律，可知原线圈电流I1增大，L1变亮，所以A正确；灯泡L1的电压增大，由于输入的正弦交流电压稳定，即U不变，根据 U=，可得原线圈的电压U1减小，副线圈电压U2跟着减小，L2变暗，所以B、C、D错误。 5. （单选题）一交流电流的图象如图所示，由图可知（   ） A．用电流表测该电流其示数为14.1 A B．该交流电流的频率为50Hz C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000 W D．该交流电流瞬时值表达式为i＝14.1sin314t A 参考答案： C A、根据图像知交流电的有效值为10 A，则电流表示数为有效值10 A，故A错误； B、由图示可知周期为0.01s，所以频率为100Hz，故B错误； C、周期T=0.01 s，频率为100 Hz，B项错误；通过10 Ω的电阻，电功率W，故C正确； D、瞬时值表达式为，故D错误。 故选C。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律． ①完成平衡摩擦力的相关内容： （i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，　　　       （选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动． （ii）如果打出的纸带如图(b)所示，则应        （选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹        ，平衡摩擦力才完成． ②某同学实验时得到如图(c)所示的a—F图象，则该同学验证的是：在           条件下，                          成正比． 参考答案： （2）（10分）①（i）轻推（ii）减小，间隔均匀（之间的距离大致相等）②小车质量一定，它的加速度与其所受的合力成正比． 7. 氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能量状态，则氢原子最多辐射      种频率的光子。辐射光子的最大能量为         。 参考答案： 17.(12分)如图甲的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器．其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间Δt，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小。 (1)为了减小测量瞬时速度的误差，应选择宽度比较________(选填“宽”或“窄”)的挡光板。 (2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点静止释放． ①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d＝________mm，实验时将小车从图乙A点静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔Δt＝0.02 s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为________m/s； ②实验中设小车的质量为m1，重物的质量为m2，则在m1与m2满足关系式________时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等； ③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间Δt，并算出小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力之间的关系．处理数据时应作出________图象(选填“v—m2”或“v2—m2”)； ④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点，其可能的原因是__________________。 参考答案： (1)窄 (2)①11.40 0.57 ②m1?m2 ③v2－m2 ④小车与水平轨道间存在摩擦力 9. 如图所示，是一个多用表欧姆档内部电路示意图，电流表（量程0~0.5mA，内阻100Ω）,电池电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。 （1）欧姆表的工作原理是利用了___________定律。调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻（包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值）是________Ω。 （2）若表内电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变________，测得的电阻值将偏________。（填“大”或“小”） （3）若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V 时刻度的，当电动势下降到1.2V时，测得某电阻是400Ω，这个电阻真实值是________Ω。 参考答案： （1）闭合电路欧姆（2分），3000（2分） （2）变小（1分），偏大（1分） （3）320（2分） 10. 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 11. (5分)一把均匀等臂直角尺 AOB，质量为 20kg，顶角 O装在顶板上的水平轴上，直角尺可绕轴在竖直平面内转动，在A端下通过细绳拉着一个质量为10kg的重物P，细绳竖直方向，臂OB与竖直方向夹角为60O，如图所示，此时细绳的拉力F＝      牛；重物P对地面的压力N＝        牛。 参考答案：     答案：36.6  63.4 12. 一质量m＝1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1 s末撤去恒力F，其v－t图象如图所示，则恒力F的大小是       N，物体所受阻力Ff的大小是       N 参考答案： 9 N，3 N 13. （3分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声，已知声速为340m/s，则两峭壁间距离为_________。 参考答案：     答案：425m 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。 主要实验步骤如下： a．安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。 b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。 c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5…… d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： （1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有____________和___________(填选项前的字母)。 A．电压合适的50 Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平(含砝码) （2）在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v-t图像_____________。 （3）观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是___________。v-t图像斜率的物理意义是______________________。 （4）描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对△t的要求是______（选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的△x大小与速度测量的误差______(选填“有关”或“无关”)。 （5）早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的_____________________。 参考答案：     (1). A    (2). C    (3). 如图所示：     (4). 小车的速度随时间均匀变化      (5). 加速度    (6). 越小越好    (7). 有关    (8). 如果小球的初速度为0，其速度，那么它通过的位移x∝t2。因此，只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。 （1）打点计时器需用交流电源；为了计算速度需要利用刻度尺测量长度。故需要的仪器选AC （2）利用所给点迹描点连线，得图像 其中C点的横坐标为3T，纵坐标为 （3）结合图像可以看出小球速度随时间均匀变化，所以小球做匀加速运动，图像的斜率代表了运动时的加速度. （4） 越小，则 越接近计数点的瞬时速度，所以越小越好，计算速度需要用到 的测量值，所以大小与速度测量的误差有关。 点睛：本题考查了速度与与时间得关系，速度没有办法直接测量，所以要利用物理关系转化，转换成我们能够测量的量，然后在来验证速度与时间得关系。 15. 如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路