2021-2022學(xué)年江西省宜春市田心中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年江西省宜春市田心中學(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.如圖所示為一物體作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的圖像，但縱坐標(biāo)表示的物理量未標(biāo)出。已知物體在前2s時(shí)間內(nèi)向東運(yùn)動(dòng)，則以下判斷正確的是（

）（A）若縱坐標(biāo)表示速度，則物體在4s內(nèi)的位移為前2s位移的2倍（B）若縱坐標(biāo)表示速度，則物體在4s內(nèi)的加速度大小不變，方向始終向東（C）若縱坐標(biāo)表示位移，則物體在4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向始終向東（D）若縱坐標(biāo)表示位移，則物體在4s內(nèi)的位移為零參考答案：C2.如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30o，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為A．

B．

C．1:2

D．

2:1參考答案：D3.關(guān)于多普勒效應(yīng)說(shuō)法正確的是（

）A．若波源向觀察者靠近，則波源發(fā)出的頻率變小B．若波源向觀察者靠近，則觀察者接收到的頻率變大C．觀察者遠(yuǎn)離波源，則波源發(fā)出的頻率變小D．若波源與觀察者相互靠近，則觀察者接收到的頻率變小參考答案：B4.如圖所示，跨在光滑圓柱體側(cè)面上的輕繩兩端分別系有質(zhì)量為

mA、mB的小球，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).A、B小球與圓心的連線分別與水平面成60°和30°角，則兩球的質(zhì)量之比mA:mB和剪斷輕繩時(shí)兩球的加速度之比aA:aB分別為(

)A．1：1

1：2

B．1：1

1：C．：1

1：1

D．：1

1：參考答案：D5.（單選）如圖所示，一理想變壓器的原線圈匝數(shù)為n1=1000匝，副線圈匝數(shù)為n2=200匝，電阻R=8.8，原線圈接入電壓u=220sin100t(V)的交流電源，交流電壓表和交流電流表對(duì)電路的影響可忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是(

)A.副線圈交變電流的頻率是100HzB．t=1s時(shí)刻，電壓表的示數(shù)為OC.變壓器的輸入電功率為220WD.電流表的示數(shù)為10A參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個(gè)閃光，

閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認(rèn)為該閃光

▲

（選填“先到達(dá)前壁”、“先到達(dá)后壁”或“同時(shí)到達(dá)前后壁”），同時(shí)他觀察到車廂的長(zhǎng)度比靜止時(shí)變▲（選填“長(zhǎng)”或“短”）了。參考答案：先到達(dá)后壁

短（7.一電場(chǎng)中有d、b、c三點(diǎn)，將電量為2×10c的負(fù)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該負(fù)電荷做功為8×10J；再由b點(diǎn)移到c點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功3×10J，則a、c兩點(diǎn)中____點(diǎn)電勢(shì)較高，a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為____V。參考答案：8.一只表頭的滿偏電流Ig=1mA，內(nèi)阻rg=30Ω，現(xiàn)將表頭改裝成電流、電壓兩用表，如圖所示，R1=0.05Ω，R2=2.97kΩ。（1）閉合電鍵S，接入Oa兩端時(shí)是_______表，量程為_______；（2）斷開電鍵S，接入Ob兩端時(shí)是_______表，量程為_______。參考答案：9.

（4分）某脈沖激光器的耗電功率為2×103瓦，每秒鐘輸出10個(gè)光脈沖，每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間為10－8秒，攜帶的能量為0.2焦耳，則每個(gè)脈沖的功率為 瓦，該激光器將電能轉(zhuǎn)化為激光能量的效率為

。參考答案：答案：2×103，0.00110.如圖所示，自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源，其電壓有效值UAB＝100V，R0＝40W，當(dāng)滑動(dòng)片處于線圈中點(diǎn)位置時(shí)，C、D兩端電壓的有效值UCD為

V，通過(guò)電阻R0的電流有效值為

A。參考答案：答案：200，5解析：自耦變壓器的原副線圈在一起，由題可知，原線圈的匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的一半。理想變壓器的變壓比為，所以。根據(jù)部分電路歐姆定律有。11.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s到達(dá)最高點(diǎn)，設(shè)空氣阻力大小恒定，則物體上升的最大高度是______m，它由最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)需_____s。參考答案：24

；12.勻強(qiáng)電場(chǎng)中有M、N、P三點(diǎn)，連成一個(gè)直角三角形，MN=4cm，MP=5cm，如圖所示，把一個(gè)電量為﹣2×10﹣9C的檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功8×10﹣9J，從M點(diǎn)移到P點(diǎn)電場(chǎng)力做功也是8×10﹣9J．則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向由N指向M，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為100N/C．參考答案：解：根據(jù)電場(chǎng)力做功的公式得：UMN==V=﹣4V，而從M移到P時(shí)，電場(chǎng)力做功也為8×10﹣9J，所以UMP=﹣4V，所以N、P兩點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn)，且N點(diǎn)的電勢(shì)大于M點(diǎn)的電勢(shì)，即場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向M；有：E===100N/C．故答案為：由N指向M，100．13.環(huán)境污染已非常嚴(yán)重，瓶裝純凈水已經(jīng)占領(lǐng)柜臺(tái)．再嚴(yán)重下去，瓶裝純凈空氣也會(huì)上市．設(shè)瓶子的容積為500mL，空氣的摩爾質(zhì)量M＝29×10－3kg/mol.按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)算，NA＝6.0×1023mol－1，試估算：①空氣分子的平均質(zhì)量是

kg

(保留兩位有效數(shù)字)②一瓶純凈空氣的質(zhì)量是

kg(保留兩位有效數(shù)字)③一瓶中約有

個(gè)氣體分子？(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖（a）為某磁敏電阻在室溫下的電阻—磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線，其中RB表示有磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值，R0表示無(wú)磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值。不考慮磁場(chǎng)對(duì)電路其它部分的影響。①根據(jù)圖（a）可得，在0～0.4T范圍內(nèi)，磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度

，在0.6～1.2T范圍內(nèi)，磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度

（兩空均選填“均勻變化”或“非均勻變化”）；②為測(cè)量某磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，將該磁敏電阻置入待測(cè)磁場(chǎng)中。請(qǐng)?jiān)趫D（b）中添加連線，將電源、磁敏電阻、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、電鍵及若干導(dǎo)線連接成電路，閉合電鍵后，電路能測(cè)得如下表所示的數(shù)據(jù)：③已知磁敏電阻無(wú)磁場(chǎng)時(shí)阻值R0=200Ω，滑動(dòng)變阻器的總電阻約10Ω。根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測(cè)量值RB=________Ω，結(jié)合圖（a）可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_________T。參考答案：（1）非均勻變化，均勻變化；

（2分）（2）

15.（實(shí)驗(yàn)）如圖（a）是“測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路，如果采用一節(jié)新干電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)，電壓表，原因是：，從而影響測(cè)量值的精確性．為了較精確地測(cè)量一節(jié)新干電池的內(nèi)阻，可用以下給定的器材和一些導(dǎo)線來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，器材：量程3V的理想電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），定值電阻R0（R0=1.5Ω），滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω），滑動(dòng)變阻器R2（0～200Ω），開關(guān)S．（1）實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖（b），加接電阻R0有兩方面的作用，一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量，二是．（2）為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（填R1或R2）．（3）用筆畫線代替導(dǎo)線在圖（c）丙中完成實(shí)物連接圖．（4）實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測(cè)出幾組電流表和電壓表的讀數(shù)在給出的U﹣I坐標(biāo)系中畫出U﹣I圖線如圖（d）所示，則新干電池的內(nèi)阻r=Ω參考答案：讀數(shù)變化很小，新電池的內(nèi)阻很小，內(nèi)電路的電壓降很?。?）防止變阻器電阻過(guò)小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞（2）R1（3）如圖（4）0.29考點(diǎn)： 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．.專題： 實(shí)驗(yàn)題．分析： 本題的關(guān)鍵是明確新電池的內(nèi)阻很小，電池的內(nèi)壓降很小，電壓表的讀數(shù)變化很小，所以實(shí)驗(yàn)應(yīng)選內(nèi)阻較大的舊電池；題（1）的關(guān)鍵是明確定值電阻除方便操作和測(cè)量外，還可以保護(hù)電池和電流表；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電阻即可；題（3）的關(guān)鍵是連線時(shí)注意電表的量程和正負(fù)極；題（4）的關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出關(guān)于U與I的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)斜率和截距的概念即可求解．解答： 解：根據(jù)U=E﹣Ir可知，由于新電池時(shí)內(nèi)阻很小，電池內(nèi)壓降很小，電壓表的讀數(shù)變化很小，所以如果采用一節(jié)新干電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)，電壓表讀數(shù)變化很小，原因是新電池的內(nèi)阻很小，內(nèi)電路的電壓降很??；（1）：加接電阻R0有兩方面的作用，一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量，二是防止變阻器電阻過(guò)小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞（或限制電流，防止電源短路）；（2）：電流表的量程IA=0.6A，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中需要的最大電阻應(yīng)為：Rmax=，所以變阻器應(yīng)選R1；（3）如圖所示：（4）：根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)用：E=U+I（r+R0），整理可得：U=﹣（r+R0）I+E，根據(jù)函數(shù)斜率的概念應(yīng)有：r+R0=，解得r=0.29；故答案為：讀數(shù)變化很小，新電池的內(nèi)阻很小，內(nèi)電路的電壓降很?。?）防止變阻器電阻過(guò)小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞（2）R1（3）如圖（4）0.29點(diǎn)評(píng)： 應(yīng)明確：①測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇內(nèi)阻較大的舊電池；②通過(guò)電流表的最小電流應(yīng)為電流表量程的；③遇到根據(jù)圖象求解的問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)物理規(guī)律整理出關(guān)于縱軸與橫軸物理量的函數(shù)表達(dá)式，再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡做出“0”、“8”字樣，首先，如圖甲所示，在真空空間的豎直平面內(nèi)建立坐標(biāo)系，在和處有兩個(gè)與軸平行的水平界面和把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，在三個(gè)區(qū)域中分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、、

，其大小滿足，方向如圖甲所示.在Ⅱ區(qū)域中的軸左右兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場(chǎng)、（圖中未畫出），忽略所有電、磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng).是以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心對(duì)稱的正方形，其邊長(zhǎng).現(xiàn)在界面上的處沿軸正方向發(fā)射一比荷的帶正電荷的粒子（其重力不計(jì)），粒子恰能沿圖中實(shí)線途經(jīng)三點(diǎn)后回到點(diǎn)并做周期性運(yùn)動(dòng)，軌跡構(gòu)成一個(gè)“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時(shí)均做直線運(yùn)動(dòng).（1）求、場(chǎng)的大小和方向.（2）去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，其他條件不變，仍在處以相同的速度發(fā)射相同的粒子，請(qǐng)?jiān)冖蚝廷髤^(qū)城內(nèi)重新設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡成為上、下對(duì)稱的“8”字，且粒子運(yùn)動(dòng)的周期跟甲圖中相同，請(qǐng)通過(guò)必要的計(jì)算和分析，求出你所設(shè)計(jì)的“場(chǎng)”的大小、方向和區(qū)域，并在乙圖中描繪出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和你所設(shè)計(jì)的“場(chǎng)”.（上面半圓軌跡己在圖中畫出）參考答案：（1）I、III區(qū)域中

在2區(qū)域的電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)滿足方向水平向左同理：方向水平向左（2）根據(jù)對(duì)稱性，在區(qū)域3中只能存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，滿足，方向垂直紙面向外（2分）由于周期相等，所以往區(qū)域II中只能存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且方向必須與x軸平行（2分）從B點(diǎn)云頂至O點(diǎn)做類平拋云頂，時(shí)間（1分）沿y軸是方的位移是，則。

（1分）由牛頓第一定律

（1分）代入數(shù)據(jù)解得

（1分）根據(jù)對(duì)稱性電場(chǎng)方向如圖答所示．

（1分）17.如圖所示，直徑分別為D和2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi)，O為圓心，GH為大圓的水平直徑。兩圓之間的環(huán)形區(qū)域（Ⅰ區(qū)）和小圓內(nèi)部（Ⅱ區(qū)）均存在垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，上極板開有一小孔。一質(zhì)量為m，電量為+q的粒子由小孔下方d/2處?kù)o止釋放，加速后粒子以豎直向上的速度v射出電場(chǎng)，由點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。（1）求極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。唬?）若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓相切，求區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；（3）若Ⅰ區(qū)，Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為2mv/qD，4mv/qD，粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后再次經(jīng)過(guò)H點(diǎn)，求這段時(shí)間粒子運(yùn)動(dòng)的路程。參考答案：（1）（2）或（3）5.5πD（3）若Ⅰ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為；Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為；設(shè)粒子在Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別為T1、T2，由運(yùn)動(dòng)公式可得：；據(jù)題意分析，粒子兩次與大圓相切的時(shí)間間隔內(nèi)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，根據(jù)對(duì)稱性可知，Ⅰ區(qū)兩段圓弧所對(duì)的圓心角相同，設(shè)為，Ⅱ區(qū)內(nèi)圓弧所對(duì)圓心角為，圓弧和大圓的兩個(gè)切點(diǎn)與圓心O連線間的夾角設(shè)為，由幾何關(guān)系可得：；；粒子重復(fù)上述交替運(yùn)動(dòng)回到H點(diǎn)，軌跡如圖所示，設(shè)粒子在Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2，可得：；設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的路程為s，由運(yùn)動(dòng)公式可知：s=v(t1+t2)聯(lián)立上述各式可得：s=5.5πD考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理。18.引體向上運(yùn)動(dòng)是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)。如圖所示，質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開始時(shí)，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時(shí)他的下鄂距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過(guò)單杠面方可視為合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2。不計(jì)空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化。（1）第一次上拉時(shí)，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過(guò)t=1s時(shí)間，下鄂到達(dá)單杠面，求該恒力F的大小及此時(shí)他的速度大小。(2)第二次上拉時(shí)，用恒力F/=720N拉至某位置時(shí)，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時(shí)間至少為多少？參考答案：解：（1）第一次上拉時(shí)，該同學(xué)向上勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)他上升的加速度大小為a1，下顎到達(dá)單杠面上