2021-2022學(xué)年廣東省湛江市麻章中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年廣東省湛江市麻章中學(xué)高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖1所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處自由釋放，壓上彈簧后與彈簧一起運(yùn)動(dòng)．若以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下建一坐標(biāo)系ox，則小球的速度v2隨x的變化圖象如圖2所示．其中OA段為直線，AB段是與OA相切于A點(diǎn)的曲線，BC是平滑的曲線，則關(guān)于A、B、C各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)及加速度，以下說法正確的是（）A．xA=h，aA=0B．xB=h，aB=gC．xB=h+，aB=0D．xC=h+，aC＞g參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：由小球OA段是直線可以知道，其加速度恒定，故此段代表小球接觸彈簧前的運(yùn)動(dòng)，故而可以知道A點(diǎn)的位置坐標(biāo)為h由圖知B點(diǎn)加速度為零，既此時(shí)彈力等于重力，故由此可以求得彈簧形變量，繼而可以知道B的坐標(biāo)．而D點(diǎn)的速度為零，即彈簧被壓縮到最大，由此可以知此時(shí)彈力大于重力，故而此點(diǎn)的加速度一定不是零．解答：解：A、由小球OA段是直線可以知道，其加速度恒定，故此段代表小球接觸彈簧前的自由落體運(yùn)動(dòng)，故而可以知道A點(diǎn)的位置坐標(biāo)為h，加速度為重力加速度，故A錯(cuò)誤；B、由圖知B點(diǎn)加速度為零，既此時(shí)彈力等于重力，此時(shí)彈簧形變量為：，故B點(diǎn)坐標(biāo)為：，故B錯(cuò)誤；C：由B知C正確；D：小球過B后會(huì)繼續(xù)會(huì)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，故而D點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)大于B點(diǎn)的坐標(biāo)，由在B點(diǎn)時(shí)彈力已經(jīng)等于重力，故在D點(diǎn)時(shí)彈力一定大于重力，故D錯(cuò)誤；故選：C．點(diǎn)評(píng)：本題難點(diǎn)一是對(duì)圖象的識(shí)別和理解，二是由圖象分析小球的幾個(gè)特殊運(yùn)動(dòng)階段，對(duì)這種小球彈簧的一般分為三個(gè)階段：自由落體，彈力小于重力，彈力大于重力．各自運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不一樣，應(yīng)注意掌握．2.如圖所示，將圓柱形強(qiáng)磁鐵吸在干電池負(fù)極，金屬導(dǎo)線折成上端有一支點(diǎn)、下端開口的導(dǎo)線框，使導(dǎo)線框的頂端支點(diǎn)和底端分別與電源正極和磁鐵都接觸良好但不固定，這樣整個(gè)線框就可以繞電池軸心旋轉(zhuǎn)起來．下列判斷中正確的是A.線框能旋轉(zhuǎn)起來，是因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)B.俯視觀察，線框沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)C.電池輸出的電功率大于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率D.旋轉(zhuǎn)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，線框中電流比剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的大參考答案：C試題分析：根據(jù)左手定則判斷螺絲釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)方向，根據(jù)能量守恒定律判斷電流的大小解：A、小磁鐵產(chǎn)生的磁場方向?yàn)槁萁z的下端A向下流向磁鐵，對(duì)螺絲的下端平臺(tái)側(cè)面分析，扁圓柱形磁鐵上端為S極，下端為N極周圍磁感線由上往下斜穿入螺絲內(nèi)部在垂直于紙面向外的徑向上，磁感應(yīng)線有垂直于紙面向里的分量在此徑向上的負(fù)電荷由下往上運(yùn)動(dòng)，由左手定則知：此負(fù)電荷受到垂直于徑向沿紙面向右的洛倫茲力，即在徑向的左垂線方向；同理，其他任一徑向上電荷均受到左垂線方向的洛倫茲力（中心原點(diǎn)除外）所以，由上往下看（俯視），螺絲沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以該裝置的原理是電流在磁場中的受力，不是電磁感應(yīng)．故A錯(cuò)誤，B正確；C、因?yàn)殡娫聪牡目偣β室徊糠洲D(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以總功率大于熱功率．故C正確．D、受到的安培力開始時(shí)使線圈做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力等于阻力時(shí)速度達(dá)到最大．故D錯(cuò)誤故選：BC【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷安培力的方向，以及知道在本題中電能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還有部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能3.（單選）在物理學(xué)的發(fā)展過程中，科學(xué)的物理思想與方法對(duì)物理學(xué)的發(fā)展起到了重要作用，下列關(guān)于物理思想和方法說法不正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷是同一種思想方法B．重心、合力和分力、總電阻都體現(xiàn)了等效替換的思想C．伽利略用小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證了速度與位移成正比D．加速度、電場強(qiáng)度、電勢都是采取比值法定義的物理量參考答案：解：A、質(zhì)點(diǎn)及點(diǎn)電荷采用了理想化的物理模型的方法，所以質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷是同一種思想方法，故A正確；B、重心、合力和分力、總電阻都采用了等效替代的思想，故B正確；C、伽利略提出了“落體運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t成正比”的觀點(diǎn)，不是速度跟位移成正比，故C錯(cuò)誤；D、加速度、電場強(qiáng)度、電勢都是采取比值法定義的物理量．故D正確；本題選錯(cuò)誤的，故選：C．4.（單選）目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小。若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是（

）A．衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小

B．由于地球引力做正功，引力勢能一定減小 C．由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變

D．衛(wèi)星克服氣體阻力做的功等于引力勢能的減小參考答案：．B衛(wèi)星軌道半徑逐漸減小，線速度可認(rèn)為依然滿足，則衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸增大，A錯(cuò)誤。由于，則引力勢能減小，B正確。由于，有非重力做功，則機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤。由，所以，可知D錯(cuò)誤。5.（多選）如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物塊，處于靜止?fàn)顟B(tài)．以物塊所在處為原點(diǎn)，豎直向下為正方向建立x軸，重力加速度g=10m/s2．現(xiàn)對(duì)物塊施加豎直向下的拉力F，F(xiàn)隨x變化的情況如圖乙所示．若物塊運(yùn)動(dòng)至x=0.4m處時(shí)速度為零，則物塊在下移0.4m的過程中，彈簧的彈性勢能的增加量為（）A． 5.5J B． 3.5J C． 2.0J D． 1.5J參考答案：A解：由圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示功可以得到力F做的功：W=×（5+10）×0.2+10×（0.4﹣0.2）=3.5J設(shè)克服彈簧彈力做的功為WF，根據(jù)動(dòng)能定理：W﹣WF+mgx=03.5﹣WF+0.5×10×0.4=0得：WF=5.5J則EP=5.5J故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一探測飛船，在以X星球中心為圓心、半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T1，則X星球的質(zhì)量為M＝__________；當(dāng)飛船進(jìn)入到離X星球表面更近的、半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為T2＝___________。（已知引力常量為G）參考答案：，T17.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案用來‘驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律’:

(1)如圖甲所示，將木板有定滑輪的一端墊起，把滑塊通過細(xì)繩與帶夾的重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘下夾一紙帶，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。

(2)如圖乙所示，保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長木板上靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源釋放滑塊，使之由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz，打出的紙帶如圖丙所示，A,B,C,D,E是紙帶上五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。

①圖乙中滑塊下滑的加速度為_______。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

②若重錘質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M,重力加速度為g，則滑塊加速下滑受到的合力為________。

③某同學(xué)在保持滑塊質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變滑塊所受合力，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F，圖象如圖丁所示，則滑塊的質(zhì)量為______kg.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：8.一位同學(xué)受到“研究平拋運(yùn)動(dòng)”昀實(shí)驗(yàn)啟示，他想用如圖所示的裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律：一光滑水平臺(tái)上，等大的甲、乙兩小球間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，彈簧的原長較短。當(dāng)彈簧突然釋放后，兩個(gè)小球被彈簧彈射，分別落在水平地面上的P、Q兩點(diǎn)，然后該同學(xué)進(jìn)行了下列物理量的測量：A．用天平測出甲、乙兩個(gè)小球的質(zhì)量分別是m1、m2B．用米尺測出甲、乙兩個(gè)小球的落地點(diǎn)與平臺(tái)邊緣的水平距離分別為s1、s2C．用米尺測出平臺(tái)離地面的高度h(1)上面的三個(gè)步驟中，你認(rèn)為不必要的步驟有____（填序號(hào)）。(2)根據(jù)需要選用上面A、B、C三個(gè)步驟中的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式_________,則說明彈簧彈射小球的過程中動(dòng)量守恒。參考答案：

(1).C

(2).m1s1?m2s2【詳解】（1）兩球均做平拋運(yùn)動(dòng)，因高度相同，則時(shí)間相同；要驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1-m2v2=0，即，即m1s1?m2s2，故不需要測量平臺(tái)離地面的高度h，即不必要的步驟有C；（2）只要滿足關(guān)系式m1s1?m2s2，則說明彈簧彈射小球的過程中動(dòng)量守恒。9.

（選修3－3（含2－2））（4分）已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為

，單位體積的分子數(shù)為

。參考答案：答案：M/NA（2分）

；

ρNA/M（2分）10.如圖所示是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=1.5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=

▲

cm，x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)在0-1.5s內(nèi)通過的路程為

▲

cm。參考答案：、3011.某同學(xué)從冰箱冷凍室中取出經(jīng)較長時(shí)間冷凍的空燒瓶后，迅速把一個(gè)氣球緊密地套在瓶口上，并將燒瓶放進(jìn)盛有熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示．燒瓶和氣球里的氣體內(nèi)能＿＿＿(選填“增大”、“不變”或“減小”)，外界對(duì)氣體＿＿＿(選填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”)參考答案：增大

做負(fù)功12.如圖所示是半徑為5cm的玻璃球，某單色細(xì)光束AB通過此玻璃球時(shí)的折射率為，光束AB平行于過球心的直線MN，且兩線相距2.5cm，CD為出射光線。則此單色光線AB進(jìn)入玻璃球時(shí)的折射角為

，出射光線CD與MN所成的角為

。參考答案：300，300。13.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖19所示，經(jīng)0.6s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)a從t=0開始第一次到達(dá)波峰位置，則這列波的傳播速度為

m/s，質(zhì)點(diǎn)b第一次出現(xiàn)在波谷的時(shí)刻為

s。參考答案：5

1.4因?yàn)閍第一次到波峰的時(shí)間為=0.6，T=0.8s，波長λ=4m，由v==5m/s。波傳到8m處的時(shí)間為一個(gè)T，又經(jīng)到波谷，所以時(shí)間t=T+=1.4s。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.對(duì)某導(dǎo)電元件（圓柱狀）進(jìn)行研究，圖甲是說明書中給出的伏安特性曲線．

（1）用多用表的歐姆擋試測元件在常溫下的電阻，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度過大或過小時(shí)應(yīng)選用其它擋位測量，換擋后進(jìn)行測量之前，應(yīng)當(dāng)

．

（2）可由U—I圖線得到各狀態(tài)下的電阻值，為了進(jìn)一步研究材料電阻率，需要測量元件的長度和截面直徑，如圖乙，用螺旋測微器測得的直徑讀數(shù)為

mm。

（3）實(shí)驗(yàn)室中提供以下器材：

A．電壓表V（量程為0~3V，內(nèi)阻約5k）

B．電流表A（量程為0～0．6A，內(nèi)阻約0．l）

C．滑動(dòng)變阻器R1（0一l0，額定電流1．5A）D．滑動(dòng)變阻器R2（0一l000，額定電流0．5A）

E．直流電源（電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻忽略不計(jì)）

F．電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干

設(shè)計(jì)一個(gè)電路，驗(yàn)證該元件的伏安特性線是否和說明書中所給的一致，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇

；試在圖丙方框中畫出實(shí)驗(yàn)原理圖．參考答案：15.某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器校零時(shí)的示數(shù)如圖（a）所示，測量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖（b）所示。圖（a）所示讀數(shù)為_________mm，圖（b）所示讀數(shù)為_________mm，所測金屬板的厚度為_________mm。參考答案：0.010；

6.870；

6.860四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，有一與地面平行的、沿水平方向的有界勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域高度為h，有一寬度為b（b<h）、電阻為R、質(zhì)量為m的矩形金屬線框（導(dǎo)線粗細(xì)均勻），緊貼磁場區(qū)域的上邊界從靜止起豎直下落，結(jié)果線框下邊剛出磁場下邊界時(shí)，線框就做勻速運(yùn)動(dòng)。已知線框穿出磁場過程產(chǎn)生的熱量是穿入磁場過程產(chǎn)生熱量的2倍。重力加速度為g，求：（1）線框勻速穿出磁場時(shí)的速度大??；（2）線框穿出磁場過程中，線框中感應(yīng)電流大??；（3）線框下落速度時(shí)，線框的加速度大??；（4）換用相同材料的導(dǎo)線較粗的線框，其它條件均不變，試描述線框穿出磁場過程的運(yùn)動(dòng)情況，并比較粗、細(xì)兩個(gè)線框穿越整個(gè)磁場過程產(chǎn)生熱量的大小關(guān)系。參考答案：（1）由題意，線框勻速穿出磁場區(qū)域，設(shè)穿出時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q2，由動(dòng)能定理得：

（1分）設(shè)線框穿入時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q1，由題意有：

設(shè)線框穿出磁場時(shí)的速度大小為vm，對(duì)線框由靜止到剛要離開磁場區(qū)域過程，由動(dòng)能定理可得：

（2分）解得：

（2分）（2）設(shè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框切割磁感線的長度為l。線框勻速穿出時(shí)，由平衡條件可得：

（1分）又由：

（1分）即：

將代入上式得：

（1分）代入上式得：

（2分）（3）設(shè)線框恰好完全進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v1，對(duì)線框由恰好完全進(jìn)入磁場到剛要穿出磁場過程研究，線框只受重力作用，由動(dòng)能定理可得：可得：，說明當(dāng)時(shí)，線框還未完全進(jìn)入磁場。

（2分）對(duì)線框由牛頓第二定律得：

（1分）代入得：

（2分）（4）換用相同材料的導(dǎo)線較粗的線框時(shí)，唯一不同的是兩線框?qū)Ь€橫截面積s的不同，若能說明線框的速度與s無關(guān)，便可知道線框的運(yùn)動(dòng)情況跟原來的完全相同。當(dāng)線框進(jìn)入磁場后速度為v時(shí)，對(duì)線框研究，由牛頓第二定律得：加速度：

（1分）設(shè)導(dǎo)線的電阻率為，密度為，線框總長度為L，則有：

（1分）可見，此時(shí)加速度a與導(dǎo)線橫截面積s無關(guān)，由此類推，便可知速度v與導(dǎo)線橫截面積s無關(guān)。故粗線框穿出磁場過程也是勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小也為。

（2分）設(shè)全過程線框產(chǎn)生的熱量