2021-2022學年廣東省湛江市麻章中學高三物理上學期期末試卷含解析

2021-2022學年廣東省湛江市麻章中學高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖1所示，勁度系數為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質量為m的小球，從離彈簧上端高h處自由釋放，壓上彈簧后與彈簧一起運動．若以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下建一坐標系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點的曲線，BC是平滑的曲線，則關于A、B、C各點對應的位置坐標及加速度，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：牛頓第二定律．專題：牛頓運動定律綜合專題．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動，故而可以知道A點的位置坐標為h由圖知B點加速度為零，既此時彈力等于重力，故由此可以求得彈簧形變量，繼而可以知道B的坐標．而D點的速度為零，即彈簧被壓縮到最大，由此可以知此時彈力大于重力，故而此點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動，故而可以知道A點的位置坐標為h，加速度為重力加速度，故A錯誤；B、由圖知B點加速度為零，既此時彈力等于重力，此時彈簧形變量為：，故B點坐標為：，故B錯誤；C：由B知C正確；D：小球過B后會繼續(xù)會繼續(xù)向下運動，故而D點的坐標應大于B點的坐標，由在B點時彈力已經等于重力，故在D點時彈力一定大于重力，故D錯誤；故選：C．點評：本題難點一是對圖象的識別和理解，二是由圖象分析小球的幾個特殊運動階段，對這種小球彈簧的一般分為三個階段：自由落體，彈力小于重力，彈力大于重力．各自運動性質不一樣，應注意掌握．2.如圖所示，將圓柱形強磁鐵吸在干電池負極，金屬導線折成上端有一支點、下端開口的導線框，使導線框的頂端支點和底端分別與電源正極和磁鐵都接觸良好但不固定，這樣整個線框就可以繞電池軸心旋轉起來．下列判斷中正確的是A.線框能旋轉起來，是因為電磁感應B.俯視觀察，線框沿順時針方向旋轉C.電池輸出的電功率大于線框旋轉的機械功率D.旋轉達到穩(wěn)定時，線框中電流比剛開始轉動時的大參考答案：C試題分析：根據左手定則判斷螺絲釘的轉動方向，根據能量守恒定律判斷電流的大小解：A、小磁鐵產生的磁場方向為螺絲的下端A向下流向磁鐵，對螺絲的下端平臺側面分析，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部在垂直于紙面向外的徑向上，磁感應線有垂直于紙面向里的分量在此徑向上的負電荷由下往上運動，由左手定則知：此負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（中心原點除外）所以，由上往下看（俯視），螺絲沿逆時針轉動，所以該裝置的原理是電流在磁場中的受力，不是電磁感應．故A錯誤，B正確；C、因為電源消耗的總功率一部分轉化為內能，另一部分轉化為動能，所以總功率大于熱功率．故C正確．D、受到的安培力開始時使線圈做加速運動，當安培力等于阻力時速度達到最大．故D錯誤故選：BC【點評】解決本題的關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化為內能，還有部分轉化為機械能3.（單選）在物理學的發(fā)展過程中，科學的物理思想與方法對物理學的發(fā)展起到了重要作用，下列關于物理思想和方法說法不正確的是（）A．質點和點電荷是同一種思想方法B．重心、合力和分力、總電阻都體現了等效替換的思想C．伽利略用小球在斜面上的運動驗證了速度與位移成正比D．加速度、電場強度、電勢都是采取比值法定義的物理量參考答案：解：A、質點及點電荷采用了理想化的物理模型的方法，所以質點和點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“落體運動的速度v與時間t成正比”的觀點，不是速度跟位移成正比，故C錯誤；D、加速度、電場強度、電勢都是采取比值法定義的物理量．故D正確；本題選錯誤的，故選：C．4.（單選）目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運轉，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．由于氣體阻力做負功，地球引力做正功，機械能保持不變

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，線速度可認為依然滿足，則衛(wèi)星的動能逐漸增大，A錯誤。由于，則引力勢能減小，B正確。由于，有非重力做功，則機械能不守恒，C錯誤。由，所以，可知D錯誤。5.（多選）如圖甲所示，輕質彈簧上端固定，下端懸掛一個質量m=0.5kg的物塊，處于靜止狀態(tài)．以物塊所在處為原點，豎直向下為正方向建立x軸，重力加速度g=10m/s2．現對物塊施加豎直向下的拉力F，F隨x變化的情況如圖乙所示．若物塊運動至x=0.4m處時速度為零，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設克服彈簧彈力做的功為WF，根據動能定理：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的圓軌道上運動，周期為T1，則X星球的質量為M＝__________；當飛船進入到離X星球表面更近的、半徑為r2的圓軌道上運動時的周期為T2＝___________。（已知引力常量為G）參考答案：，T17.某同學設計了如下實驗方案用來‘驗證牛頓運動定律’:

(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，穿過打點計時器。調整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運動。

(2)如圖乙所示，保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板上靠近滑輪處，取下細繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之由靜止開始加速運動。打點計時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是紙帶上五個計數點。

①圖乙中滑塊下滑的加速度為_______。(結果保留兩位有效數字)

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

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

(1).C

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

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

，單位體積的分子數為

。參考答案：答案：M/NA（2分）

；

ρNA/M（2分）10.如圖所示是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=1.5m處質點的振動函數表達式y(tǒng)=

▲

cm，x=2.0m處質點在0-1.5s內通過的路程為

▲

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

做負功12.如圖所示是半徑為5cm的玻璃球，某單色細光束AB通過此玻璃球時的折射率為，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進入玻璃球時的折射角為

，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時刻的波形如圖19所示，經0.6s時間質點a從t=0開始第一次到達波峰位置，則這列波的傳播速度為

m/s，質點b第一次出現在波谷的時刻為

s。參考答案：5

1.4因為a第一次到波峰的時間為=0.6，T=0.8s，波長λ=4m，由v==5m/s。波傳到8m處的時間為一個T，又經到波谷，所以時間t=T+=1.4s。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.對某導電元件（圓柱狀）進行研究，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)現表頭指針偏轉的角度過大或過小時應選用其它擋位測量，換擋后進行測量之前，應當

．

（2）可由U—I圖線得到各狀態(tài)下的電阻值，為了進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為

mm。

（3）實驗室中提供以下器材：

A．電壓表V（量程為0~3V，內阻約5k）

B．電流表A（量程為0～0．6A，內阻約0．l）

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

E．直流電源（電動勢3V，內阻忽略不計）

F．電鍵一個、導線若干

設計一個電路，驗證該元件的伏安特性線是否和說明書中所給的一致，則滑動變阻器應選擇

；試在圖丙方框中畫出實驗原理圖．參考答案：15.某同學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的示數如圖（a）所示，測量金屬板厚度時的示數如圖（b）所示。圖（a）所示讀數為_________mm，圖（b）所示讀數為_________mm，所測金屬板的厚度為_________mm。參考答案：0.010；

6.870；

6.860四、計算題：本題共3小題，共計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磁場，磁場區(qū)域高度為h，有一寬度為b（b<h）、電阻為R、質量為m的矩形金屬線框（導線粗細均勻），緊貼磁場區(qū)域的上邊界從靜止起豎直下落，結果線框下邊剛出磁場下邊界時，線框就做勻速運動。已知線框穿出磁場過程產生的熱量是穿入磁場過程產生熱量的2倍。重力加速度為g，求：（1）線框勻速穿出磁場時的速度大??；（2）線框穿出磁場過程中，線框中感應電流大??；（3）線框下落速度時，線框的加速度大?。唬?）換用相同材料的導線較粗的線框，其它條件均不變，試描述線框穿出磁場過程的運動情況，并比較粗、細兩個線框穿越整個磁場過程產生熱量的大小關系。參考答案：（1）由題意，線框勻速穿出磁場區(qū)域，設穿出時產生的熱量為Q2，由動能定理得：

（1分）設線框穿入時產生的熱量為Q1，由題意有：

設線框穿出磁場時的速度大小為vm，對線框由靜止到剛要離開磁場區(qū)域過程，由動能定理可得：

（2分）解得：

（2分）（2）設磁場的磁感應強度為B，線框切割磁感線的長度為l。線框勻速穿出時，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）設線框恰好完全進入磁場時的速度為v1，對線框由恰好完全進入磁場到剛要穿出磁場過程研究，線框只受重力作用，由動能定理可得：可得：，說明當時，線框還未完全進入磁場。

（2分）對線框由牛頓第二定律得：

（1分）代入得：

（2分）（4）換用相同材料的導線較粗的線框時，唯一不同的是兩線框導線橫截面積s的不同，若能說明線框的速度與s無關，便可知道線框的運動情況跟原來的完全相同。當線框進入磁場后速度為v時，對線框研究，由牛頓第二定律得：加速度：

（1分）設導線的電阻率為，密度為，線框總長度為L，則有：

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

（2分）設全過程線框產生的熱量