2021-2022學(xué)年福建省寧德市下黨中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年福建省寧德市下黨中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)。早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說(shuō)法，其中正確的是（

）A.物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B.沒(méi)有力作用，物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài)C.行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性D.運(yùn)動(dòng)物體如果沒(méi)有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)參考答案：AD2.（多選）如圖，一木塊放置在水平地面上，剛開(kāi)始受到一個(gè)逐漸增大的水平力F作用，當(dāng)木塊開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)立刻保持力F不變（最大靜摩擦略大于滑動(dòng)摩擦），下列說(shuō)法中正確的是（

）

A．木塊未被拉動(dòng)前靜摩擦力逐漸增大

B．木塊未被拉動(dòng)前最大靜摩擦力逐漸增大

C．木塊被拉動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D．木塊被拉動(dòng)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：AD3.（多選）如圖所示，質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小車運(yùn)動(dòng)的位移為，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說(shuō)法中正確的是A．此時(shí)物塊的動(dòng)能為F(x+L)B．此時(shí)小車的動(dòng)能為fxC．這一過(guò)程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx-fLD．這一過(guò)程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fL參考答案：BD解析：A、對(duì)物塊，由動(dòng)能定理可知，物塊的動(dòng)能：EK=（F-f）（x+l），故A錯(cuò)誤．B、對(duì)小車，由動(dòng)能定理可得，小車的動(dòng)能為：fx，故B正確．C、由能量守恒定律可知，物塊和小車增加的機(jī)械能為F（x+l）-fl，故C錯(cuò)誤．D、系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功，這一過(guò)程中，小物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為fl．故D正確．故選：BD．4.如圖所示，兩相同輕質(zhì)硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉(zhuǎn)動(dòng)，在O點(diǎn)懸掛一重物M，將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止。Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大小。若擋板間的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止，且O1、O2始終等高，則（

）（A）Ff變小

（B）Ff不變（C）FN變小

（D）FN變大參考答案：答案：BD解析：若擋板間的距離稍許增大后，木塊與擋板間摩擦力的大小仍等于重物重力的1/2，F(xiàn)f不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤D正確。擋板間的距離稍許增大后，木塊與擋板間正壓力FN變大，選項(xiàng)D正確C錯(cuò)誤。5.（單選）插有鐵芯的線圈（電阻不能忽略）直立在水平桌面上，鐵芯上套一鋁環(huán)，線圈與電源、開(kāi)關(guān)相連。以下說(shuō)法中正確的是：A．閉合開(kāi)關(guān)的瞬間鋁環(huán)跳起，開(kāi)關(guān)閉合后再斷開(kāi)的瞬間鋁環(huán)又跳起B(yǎng)．閉合開(kāi)關(guān)的瞬間鋁環(huán)不跳起，開(kāi)關(guān)閉合后再斷開(kāi)的瞬間鋁環(huán)也不跳起C．閉合開(kāi)關(guān)的瞬間鋁環(huán)不跳起，開(kāi)關(guān)閉合后再斷開(kāi)的瞬間鋁環(huán)跳起D．閉合開(kāi)關(guān)的瞬間鋁環(huán)跳起，開(kāi)關(guān)閉合后再斷開(kāi)的瞬間鋁環(huán)不跳起參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)中，A、B兩球同時(shí)落地，說(shuō)明，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如右下圖所示的實(shí)驗(yàn):將兩個(gè)斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平.把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是

，這說(shuō)明

.參考答案：7.質(zhì)量為m的小物塊，帶正電q，開(kāi)始時(shí)讓它靜止在傾角a=的固定光滑絕緣斜面頂端，整個(gè)裝置放在水平向左、大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示。斜面高為H，釋放物體后，物塊馬上落地瞬間的速度大小為_(kāi)______。參考答案：8.在2010年上海世博會(huì)上，拉脫維亞館的風(fēng)洞飛行表演，令參觀者大開(kāi)眼界。若風(fēng)洞內(nèi)總的向上的風(fēng)速風(fēng)量保持不變，讓質(zhì)量為m的表演者通過(guò)調(diào)整身姿，可改變所受的向上的風(fēng)力大小。假設(shè)人體受風(fēng)力大小與正對(duì)面積成正比，水平橫躺時(shí)受風(fēng)力面積最大，人體站立時(shí)受風(fēng)力面積為水平橫躺時(shí)的1/8；當(dāng)受風(fēng)力面積是最大值的一半時(shí)，恰好可以靜止或勻速漂移。風(fēng)洞內(nèi)人體可上下移動(dòng)的總高度AC為H。人體原靜止于最高點(diǎn)A，某時(shí)刻開(kāi)始，先以最大加速度勻加速下落，經(jīng)過(guò)某處B后，再以能達(dá)到的另一最大加速度勻減速下落，剛好能在最低點(diǎn)C處減速為零，則：（1）BC的距離為

。（2）由B至C過(guò)程中表演者克服風(fēng)力做的功為

。參考答案：9.如圖為氫原子的能級(jí)圖，大量處于n=5激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，可能發(fā)出

個(gè)能量不同的光子，其中頻率最大的光子能量為

eV，若用此光照射到逸出功為3.06eV的光電管上，則加在該光電管上的反向遏止電壓為

V。參考答案：10,

13.06,

1010.如圖所示為“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。該實(shí)驗(yàn)裝置中傳感器K的名稱是____________傳感器；由該實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：__________________________________________________________________________________。參考答案：光電門(mén)；在只有重力做功的情況下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量保持不變。11.質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時(shí)，發(fā)出r射線，已知普朗克恒量為h，真空中光速為c，則這個(gè)核反應(yīng)的質(zhì)量虧損△m=

，r射線的頻率v=

。參考答案：12.原長(zhǎng)為16cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，這時(shí)彈簧長(zhǎng)度變?yōu)開(kāi)_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)__________N/m．參考答案：２0，5000，13.平拋運(yùn)動(dòng)可看成是水平方向的

運(yùn)動(dòng)和豎直方向的

運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)參考答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著兩個(gè)繩套；

C．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住繩套．互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記錄O點(diǎn)的位置，記下兩繩的方向，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；

D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺做出兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；

E．只用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下繩的方向，按同一標(biāo)度做出這個(gè)力F′的圖示；

F．比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論。（1）上述實(shí)驗(yàn)步驟中存在重要遺漏或錯(cuò)誤，其遺漏或錯(cuò)誤是

。（2）該實(shí)驗(yàn)小組在老師的幫助下修補(bǔ)了遺漏或錯(cuò)誤．并在某次實(shí)驗(yàn)中，用P、Q兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住繩套，互成角度地將橡皮條拉到O點(diǎn)，如圖所示。在夾角α不變的情況下逐漸增大P彈簧測(cè)力計(jì)的瀆數(shù)時(shí)，要使橡皮條結(jié)點(diǎn)位置仍然在O點(diǎn)，可采取的措施是

A．在逐漸增大β角的同時(shí)逐漸增大Q測(cè)力計(jì)的讀數(shù)

B．在逐漸增大β角的同時(shí)，先逐漸減小Q測(cè)力計(jì)的讀數(shù)后逐漸增大Q測(cè)力計(jì)的讀數(shù)

C．在逐漸減小β角的同時(shí)逐漸增大Q測(cè)力計(jì)的讀數(shù)

D．在逐漸減小β角的同時(shí)，先逐漸增大Q測(cè)力計(jì)的讀數(shù)后逐漸減小Q測(cè)力計(jì)的讀數(shù)參考答案：15.用伏安法測(cè)電阻時(shí)，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，使得測(cè)量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差，按如圖所示的電路進(jìn)行測(cè)量，可以較大程度減小這種系統(tǒng)誤差．選取合適的器材，按電路圖連接好電路后，該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的第一步是：閉合開(kāi)關(guān)S1，將開(kāi)關(guān)S2接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1和R2，使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些，讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1和I1．（1）請(qǐng)你寫(xiě)出該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的第二步，并說(shuō)明需要記錄的數(shù)據(jù)：

（2）請(qǐng)寫(xiě)出由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式：Rx=

．參考答案：（1）將開(kāi)關(guān)S1接2，（只能調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2，不能改變R1），讀出這時(shí)的電壓表和電流表的示數(shù)U2和I2．（2）﹣．【考點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律．【分析】由電路圖可知，當(dāng)閉合電鍵S1，電鍵S2接1時(shí)電壓表測(cè)Rx與RA和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和，電流表測(cè)通過(guò)Rx與RA以及滑動(dòng)變阻器的電流；保持兩滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位置不變，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2向2閉合，此時(shí)電流表測(cè)的電流為RA和滑動(dòng)變阻器的電流，電壓表測(cè)RA以及滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)U2，根據(jù)歐姆定律求出兩次測(cè)量電路的電阻，根據(jù)串聯(lián)知識(shí)可知待測(cè)電阻的阻值．【解答】解：（1）第二步：將開(kāi)關(guān)S2接2，（只能調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2，不能改變R1），讀出這時(shí)的電壓表和電流表的示數(shù)U2和I2．（2）當(dāng)S2合向1時(shí)有：

RX+RA+R1=．當(dāng)S2合向2時(shí)有：RA+R1=解以上兩式得RX=﹣．故答案為：（1）將開(kāi)關(guān)S1接2，（只能調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2，不能改變R1），讀出這時(shí)的電壓表和電流表的示數(shù)U2和I2．（2）﹣．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10﹣11kg、電荷量q=+1.0×10﹣5C，從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1=100V的電場(chǎng)加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，微粒射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=60°，并接著沿半徑方向進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，微粒射出磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角也為θ=60°．已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中金屬板長(zhǎng)L=2cm，圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑R=10cm，重力忽略不計(jì)．求：（1）帶電微粒經(jīng)U1=100V的電場(chǎng)加速后的速率；（2）兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）根據(jù)動(dòng)能定理求解帶電微粒經(jīng)U1=100V的電場(chǎng)加速后的速率；（2）帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法研究：在水平方向微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解電場(chǎng)強(qiáng)度．（2）帶電微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角就等于速度的偏向角，作出軌跡，得到軌跡的圓心角，由幾何知識(shí)求出軌跡半徑，由牛頓第二定律求解磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．解答：解：（1）帶電微粒經(jīng)加速電場(chǎng)加速后速度為v1，根據(jù)動(dòng)能定理：qU1=得：v1==1.0×104m/s（2）帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，做類平拋運(yùn)動(dòng)．在水平方向微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)．水平方向：v1=帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a，出電場(chǎng)時(shí)豎直方向速度為v2豎直方向：a=由幾何關(guān)系：tanθ=，由題θ=60°解得：E=10000V/m．（3）設(shè)帶電粒子進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v，則：=2×104m/s由粒子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，入射速度方向過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域圓心，則出射速度反向延長(zhǎng)線過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域圓心，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則軌跡半徑為：r=Rtan60°=0.3m由：qvB=m得：B==0.13T答：（1）帶電微粒經(jīng)U1=100V的電場(chǎng)加速后的速率是1.0×104m/s；（2）兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是10000V/m；（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是0.13T．點(diǎn)評(píng)：本題的難點(diǎn)是作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)幾何知識(shí)得到軌跡半徑與磁場(chǎng)邊界半徑的關(guān)系．17.如下圖甲所示，在以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)的xOy平面內(nèi)，存在著范圍足夠大的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。一個(gè)帶正電小球在0時(shí)刻以v0＝3gt0的初速度從O點(diǎn)沿+x方向（水平向右）射入該空間，在t0時(shí)刻該空間同時(shí)加上如下圖乙所示的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)沿-y方向（豎直向上），場(chǎng)強(qiáng)大小，磁場(chǎng)垂直于xOy平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。已知小球的質(zhì)量為m，帶電量為q，時(shí)間單位t0，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭，空氣阻力不計(jì)。試求：（1）12t0末小球速度的大小。（2）在給定的xOy坐標(biāo)系中，大體畫(huà)出小球在0到24t0內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖。（3）30t0內(nèi)小球距x軸的最大距離。參考答案：（1）0~t0內(nèi)，小球只受重力作用，做平拋運(yùn)動(dòng)。當(dāng)同時(shí)加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力：F1=qE0=mg，方向向上（1分）因?yàn)橹亓碗妶?chǎng)力恰好平衡，所以在電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)小球只受洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有：（1分）運(yùn)動(dòng)周期

（1分）聯(lián)立解得

T＝2t0（1分）電場(chǎng)、磁場(chǎng)同時(shí)存在的時(shí)間正好是小球做圓周運(yùn)動(dòng)周期的5倍，即在這10t0內(nèi)，小球恰好做了5個(gè)完整的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。所以小球在t1=12t0時(shí)刻的速度相當(dāng)于小球做平拋運(yùn)動(dòng)t＝2t0時(shí)的末速度：vy1=g·2t0=2gt0（1分）所以12t0末（2分）（2）24t0內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖如右圖所示。（3分）

（3）分析可知，小球在30t0時(shí)與24t0時(shí)的位置相同，在24t0內(nèi)小球做了t2=3t0的平拋運(yùn)動(dòng)，和半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)。23t