廣西壯族自治區(qū)桂林市第十六中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

廣西壯族自治區(qū)桂林市第十六中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析一、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.（多選）如圖所示，電路中、均為可變電阻，電內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置。閉合電建，電路達到穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動。如果僅改變下列某一個條件，油滴將向下運動的是（

）A．增大的阻值

B．將兩極板錯開少許C．增大兩板間的距離

D．斷開電鍵參考答案：CD解析：根據(jù)圖示電路圖，由歐姆定律可得：電容器兩端電壓：U=IR1=，油滴受到的電場力：F=，開始時油滴靜止不動，F(xiàn)=mg，要使油滴向下運動，則電場力應減??；A、增大R1的阻值，電場力：F=變大，電場力大于重力，油滴受到的合力向上，油滴向上運動，故A錯誤；B、降兩極板錯開，電路不變，電壓不變，所以電場力不變，故仍然靜止，故B錯誤；C、增大兩板間的距離，極板間的電場強度減小，電場力減小，小于重力，油滴受到的合力向下，油滴向下運動，故C正確；D、斷開電鍵S，極板間的電場強度為零，電場力為零，油滴受到重力作用，油滴向下運動，故D正確；故選CD2.（多選）如圖13所示，長度為l的細線，一端固定于O點，另一端拴一小球，先將線拉直呈水平，使小球位于P點，然后無初速釋放小球，當小球運動到最低點時，懸線遇到在O點正下方水平固定著的釘子K，不計任何阻力，若要求小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做完整圓周運動，則K與O點的距離可以是A．

B．

C．

D．參考答案：AB3.如圖5所示，在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止狀態(tài)，若把A向右移動少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止狀態(tài)，則

A．球B對墻的壓力增大

B．物體A與球B之間的作用力增大

C．地面對物體A的摩擦力減小

D．物體A對地面的壓力減小參考答案：4.我國成功發(fā)射“天宮一號”目標飛行器以及其與神八的成功對接，標志著我國已經(jīng)擁有建立短期無人照料空間站的能力?！疤鞂m一號”運行周期約為90分鐘，如果把它繞地球的運動看作勻速圓周運動，那么它的運動和地球同步衛(wèi)星的運動相比，下列判斷中正確的是（

）

A．“天宮一號”的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑

B．“天宮一號”的運行速度小于同步衛(wèi)星的運行速度

C．“天宮一號”運動的角速度小于同步衛(wèi)星運動的角速度D．“天宮一號”運動的向心加速度大于同步衛(wèi)星運動的向心加速度參考答案：D5.（單選）如圖所示的電路中，電壓表都看做理想電表，電內(nèi)阻為r．閉合開關(guān)S，當把滑動變阻器R3的滑片P向b端移動時（）A.電壓表V1的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)變小B.電壓表V1的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)變大C.電壓表V1的示數(shù)變化量大于V2的示數(shù)變化量D.電壓表V1的示數(shù)變化量小于V2的示數(shù)變化量參考答案：D解析：A、B、圖中電阻R2與R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián)；在滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，R3進入電路的電阻增加，電路的總電阻增加，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路的總電流I減?。还事范穗妷篣=E-Ir變大；并聯(lián)部分電壓U并=E-I（r+R1）也變大，即兩個電壓表的讀數(shù)都變大，故A錯誤，B錯誤；C、D、根據(jù)歐姆定律，有：U=IR1+U并，由于U、U并變大，IR1變小，故路端電壓變化小于并聯(lián)部分電壓，即電壓表V1的示數(shù)變化量小于V2的示數(shù)變化量，故C錯誤，D正確；故選D．

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學想設(shè)計一個調(diào)光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標有“6V，3W”的燈泡L，一只標有“12Ω，1A”的滑動變阻器，一電源電動勢為12V，電源內(nèi)阻不計，開關(guān)一只，導線若干．要想使調(diào)光電路的開關(guān)閉合后，改變滑動變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實驗設(shè)計的要求還需要_________________________（填寫實驗器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）請在右邊的方框內(nèi)畫出符合設(shè)計要求的電路圖．參考答案：（1）一個分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設(shè)計電路其電路圖如圖所示，通過計算可知，當滑動觸片P使燈泡正確發(fā)光時，滑動電阻器左邊部分電阻為R1=7.42Ω，通過部分的電流將大于1A，所以滑動變阻器將破壞，因此不能滿足燈泡正常發(fā)光的情況．

（2）電路圖如圖所示．7.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時經(jīng)過的軌跡上安裝了光電門，用來測量A端的瞬時速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復實驗，得到在vA2~h圖中的圖線①。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點轉(zhuǎn)動的動能Ek=_____________（用M和vA來表示）。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點，進行同樣的實驗操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.258.

(4分)某人把質(zhì)量為m的球從靜止開始舉高h，并使它獲得速度v，則人對球做的功等于_____,重力對物體做功_____，合外力對物體做功_____。（重力加速度為g）參考答案：答案：mgh+mv2

－mgh

mv29.

如圖，兩個底邊相同的斜面傾角不同的物體沿BA斜面由頂端滑至底端，克服摩擦力作功為W1，物體沿DA斜面由頂端滑至底端摩擦力做功為W2，若物體與兩個斜面間動摩擦因數(shù)相同，則W1___W2。參考答案：答案：=10.如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度為B，正方形銅制線圈abcd邊長為L（L＜d），質(zhì)量為m，將線圈在磁場上方高h處靜止釋放，cd邊剛離開磁場時速度與cd邊剛進入磁場時速度相等，則線圈穿越磁場的過程中（從cd邊剛進入磁場起一直到ab邊離開磁場為止），感應電流所做的功為

，線圈的最小速度為

．參考答案：2mgd11.如圖所示的器材可用來研究電磁感應現(xiàn)象及判定感應電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈。（1）在給出的實物圖中，將實驗儀器連成完整的實驗電路。（2）在實驗過程中，除了查清流入檢流計電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應查清_______的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。閉合開關(guān)之前，應將滑動變阻器的滑動頭P處于_______端（選填“左”或“右”）。參考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端12.如圖所示，一個半徑為R、透明的球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對藍光的折射率為。則它從球面射出時的出射角

▲

。若換用一束紫光同樣從A點射入該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不變”）。參考答案：由折射率的定義式可得,由幾何關(guān)系可知=30°，故60°。在同種介質(zhì)中，紫光的偏折程度大于藍光，故紫光從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置偏左。13.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當氫原子由第5能級躍遷到第3能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發(fā)生全放射時有，當光線從左側(cè)射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增大。（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量m=2kg的木塊P放在質(zhì)量M=8kg的水平木板上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)=0.5。向左抽動木板時木塊P處于靜止狀態(tài)，此時測力計的指針指在4N處，g取10m/s2（1）木塊與木板間的動摩擦因數(shù)是多少？向左需用多大的力F可將木板勻速抽出？參考答案：見解析（1）木塊受到的滑動摩擦力f=4N

2分木塊與木板間的動摩擦因數(shù)

2分（2）向左勻速抽出，需要克服木塊和地面的摩擦力

2分

２分17.如圖1所示，在x軸上0到d范圍內(nèi)存在電場（圖中未畫出），x軸上各點的電場沿著x軸正方向，并且電場強度大小E隨x的分布如圖2所示；在x軸上d到2d范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。一質(zhì)量為m，電量為的粒子沿x軸正方向以某一初速度從O點進入電場，最終粒子恰從坐標為（2d，）的P點離開磁場。不計粒子重力。（1）求在x=0.5d處，粒子的加速度大小a；（2）求粒子在磁場中運動時間t；（3）類比是一種常用的研究方法。對于直線運動，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法，并結(jié)合其他物理知識，求電場對粒子的沖量大小I。參考答案：（1）由圖像，x=0.5d處，電場強度為E=0.5E0，由牛頓第二定律得：

【2分】

解得：

【1分】

（2）在磁場中運動軌跡如圖，設(shè)半徑為R，由幾何關(guān)系

解得：R=

【1分】設(shè)圓弧所對圓心為α，滿足：

解得：

【1分】粒子在磁場中做圓周運動，設(shè)在磁場中運動的周期為T，粒子在磁場的運動速率為v，圓運動半徑為R，有：

【1分】粒子運動的周期

【1分】所以，粒子在磁場中運動時間

【1分】（3）粒子在磁場中做圓周運動，由牛頓第二定律得：，又粒子做圓周運動的半徑R=解得粒子在磁場中的運動速度

【1分】由圖像可知，電場中電場力對粒子做功W=

【1分】設(shè)粒子進入電場時的初速度為v0根據(jù)動能定理：

【1分】解得：

【1分】根據(jù)動量定理：