福建省南平市建州高級中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

福建省南平市建州高級中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55：9，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交變電流，圖中R’為可變電阻，R為定值電阻，下列說法中正確的是A．原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為(V)B．電壓表V2的示數(shù)為36VC．R’減小時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)變大D．R’減小時(shí)，變壓器原線圈的輸人功率減小參考答案：B2.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，用M、N兩個(gè)測力計(jì)拉橡皮條的結(jié)點(diǎn)P，使其位于E處，此時(shí)α+β=900，如圖所示；然后保持M的讀數(shù)不變，當(dāng)α角由圖中所示的值減小時(shí)，要使結(jié)點(diǎn)仍在E處，可采用的辦法是A．增大N的讀數(shù)，減小β角

B．減小N的讀數(shù)，減小β角C．減小N的讀數(shù)，增大β角

D．增大N的讀數(shù)，增大β角參考答案：B3.（多選題）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物體疊放在豎直輕質(zhì)彈簧并保持靜止，用大小等于mg的恒力F豎直向上拉B，當(dāng)上升距離為h時(shí)B與A開始分離．下列說法正確的是（）A．B與A剛分離時(shí)，彈簧為原長B．B與A剛分離時(shí)，A與B的加速度相同C．彈簧的勁度系數(shù)等于D．從開始運(yùn)動(dòng)到B與A剛分離的過程中，B物體的動(dòng)能先增大后減小參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；胡克定律．分析：B和A剛分離時(shí)，相互之間恰好沒有作用力，則B受到重力mg和恒力F，由已知條件F=0.5mg，由牛頓第二定律求出此時(shí)B的加速度和A的加速度，說明彈力對A有向上的彈力，與重力平衡．對于在B與A分離之前，對AB整體為研究對象，所受合力在變化，加速度在變化，做變加速運(yùn)動(dòng)．解答：解：A、B與A剛分離的瞬間，A、B仍具有相同的速度和加速度，且AB間無相互作用力．分析B知，B具有向下的加速度，大小aB==0.5g，此時(shí)對A分析有：aA==aB，A也具有向下的加速度，由牛頓第二定律知此時(shí)彈簧彈力F彈=0.5mg，不為0，故彈簧不是原長，處于壓縮狀態(tài)．故A錯(cuò)誤，B正確．C、B和A剛分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為F彈=0.5mg，原來靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為2mg，則彈力減小量△F=1.5mg．兩物體向上運(yùn)動(dòng)的距離為h，則彈簧壓縮量減小△x=h，由胡克定律得：k=．故C正確．D、由題知，F(xiàn)=0.5mg＜2mg，對于整體分析可知，整體在上升的過程中，合力應(yīng)向上后向下，先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，B的動(dòng)能先增大后減小，故D正確．故選：BCD點(diǎn)評：本題關(guān)鍵在于分析B和A剛分離時(shí)A、B的受力情況，來確定彈簧的狀態(tài)，運(yùn)用牛頓第二定律和功能關(guān)系進(jìn)行分析．4.物理學(xué)家們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展、人類的進(jìn)步．在對以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中正確的是（）A．法拉第通過油滴實(shí)驗(yàn)精確測定了元電荷e的電荷量，進(jìn)一步證實(shí)了電子的存在，揭示了電荷的非連續(xù)性B．把電容器的電量Q和兩極板間的電壓U的比值定義為電容，是基于該比值的大小取決于電量Q和電壓U，且它能反映電容器容納電荷的本領(lǐng)C．奧斯特由環(huán)形電流和條形磁鐵磁場的相似性，提出分子電流假說，解釋了磁現(xiàn)象電本質(zhì)D．庫侖利用庫侖扭秤巧妙地實(shí)現(xiàn)了他對電荷間相互作用力規(guī)律的研究參考答案：D【考點(diǎn)】物理學(xué)史．【專題】定性思想；推理法；直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可．【解答】解：A、密立根精確測定了元電荷的電荷量，故A錯(cuò)誤；B、把電容器的電量Q和兩極板間的電壓U的比值定義為電容，電容能反映電容器容納電荷的本領(lǐng)，由電容器本身決定，與電量Q和電壓U無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、安培由環(huán)形電流和條形磁鐵磁場的相似性，提出分子電流假說，解釋了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D、庫侖利用庫侖扭秤巧妙地實(shí)現(xiàn)了他對電荷間相互作用力規(guī)律的研究，故D正確；故選：D．5.如圖所示，質(zhì)量為m的物體在與斜面平行向上的拉力F作用下，沿著水平地面上質(zhì)量為M的粗糙斜面勻速上滑，在此過程中斜面保持靜止，則地面對斜面

A．無摩擦力

B．有水平向左的摩擦力，大小為

C．支持力等于

D．支持力為參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.兩點(diǎn)電荷間距離為r時(shí)，相互作用力為F，當(dāng)距離變?yōu)閞/2時(shí)，它們之間相互作用力為______________F，為使作用力仍為F，則兩點(diǎn)電荷的電量可同時(shí)為原來的_________________倍.參考答案：4

，

7.地球第一宇宙速度為

，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┌l(fā)射速度，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┉h(huán)繞速度。參考答案：7.9km/s、最小、最大8.體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴(kuò)展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為

。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為

。參考答案：答案：D=

m=解析：單分子油膜可視為橫截面積為S，高度為分子直徑D的長方體，則體積V=SD，故分子直徑約為D=；取1摩爾油，含有NA個(gè)油分子，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為m=。9.將勁度系數(shù)為200N/m的橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小刻度是0.1N的彈簧測力計(jì)。在彈性限度內(nèi)保持橡皮筋伸長2.00cm不變的條件下，沿著兩個(gè)不同方向拉彈簧測力計(jì)，將橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)，兩根細(xì)繩互相垂直，如圖所示。（1）由圖可讀出彈簧測力計(jì)甲的拉力大小為＿＿＿N，乙的拉力大小應(yīng)該為＿＿＿＿N。（只需讀到0.1N）（2）在本題的虛線方格紙上按力的圖示要求作出這兩個(gè)力及它們的合力。參考答案：（1）2.4，3.2（2）見下圖。4.0N.試題分析：（1）根據(jù)彈簧秤的指示可知，兩個(gè)力的大小分別為：2.4N和3.2N．KS5U（2）根據(jù)力的平行四邊形定則得出合力圖示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。10.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)0．3s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)a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)在波峰的時(shí)刻為

s．參考答案：10m／s（2分）

0．5s（11.一斜面AB長為5m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計(jì)）從斜面頂端A點(diǎn)由靜止釋放，如圖所示．斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時(shí)的速度v=

m／s及所用時(shí)間t=

s（g取10m/s2）。參考答案：

5

212.（4分）如圖所示，甲、乙、丙、丁四種情況，光滑斜面的傾角都是α，球的質(zhì)量都是m，球都是用輕繩系住處于平衡狀態(tài)，則球?qū)π泵鎵毫ψ畲蟮氖?/p>

圖情況；球?qū)π泵鎵毫ψ钚〉氖?/p>

圖情況。參考答案：乙、丙13.在《測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度》的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是用于測量

的儀器，工作電源是（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小：B=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，則電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為．點(diǎn)評： 本題考查了電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。（2）說明BC過程壓強(qiáng)變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動(dòng)能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。(3)大于；因?yàn)門A=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c(diǎn)：壓強(qiáng)的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，虛線OL與y軸的夾角θ=45°，在OL上側(cè)有平行于OL向下的勻強(qiáng)電場，在OL下側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、電荷量q（q＞0）的粒子以速率v0從y軸上的M（OM=d）點(diǎn)垂直于y軸射入勻強(qiáng)電場，該粒子恰好能夠垂直于OL進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，不計(jì)粒子重力．（1）求此電場的場強(qiáng)大小E；（2）若粒子能在OL與x軸所圍區(qū)間內(nèi)返回到虛線OL上，求粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次經(jīng)過OL所需要的最長時(shí)間．參考答案：解：（1）粒子在電場中運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子重力，只受電場力作用，F(xiàn)電=qE，；沿垂直電場線方向X和電場線方向Y建立坐標(biāo)系，則在X方向位移關(guān)系有：dsinθ=v0sinθ?t，所以；該粒子恰好能夠垂直于OL進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，所以在Y方向上，速度關(guān)系有：v0cosθ=at=，所以，，則有．（2）根據(jù)（1）可知粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；粒子在磁場中只受洛倫茲力的作用，在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T粒子能在OL與x軸所圍區(qū)間內(nèi)返回到虛線OL上，則粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次經(jīng)過OL在磁場中運(yùn)動(dòng)了半個(gè)圓周，所以，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為；粒子在磁場運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力作為向心力，所以有，；根據(jù)（1）可知，粒子恰好能夠垂直于OL進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，速度v就是初速度v0在X方向上的分量，即；粒子在電場中運(yùn)動(dòng)，在Y方向上的位移，所以，粒子進(jìn)入磁場的位置在OL上距離O點(diǎn)；根據(jù)幾何關(guān)系，可得：，即；所以，=；所以，粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次經(jīng)過OL所需要的最長時(shí)間=．答：（1）此電場的場強(qiáng)大小E為；（2）若粒子能在OL與x軸所圍區(qū)間內(nèi)返回到虛線OL上，則粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次經(jīng)過OL所需要的最長時(shí)間為．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）根據(jù)粒子只受電場力作用，沿電場線方向和垂直電場線方向建立坐標(biāo)系，利用類平拋運(yùn)動(dòng)；根據(jù)橫向位移及縱向速度建立方程組，即可求解；（2）由（1）求出在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及離開電場時(shí)的位置；再根據(jù)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律及幾何關(guān)系得到最大半徑，進(jìn)而得到最長時(shí)間；17.如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定著半徑為R的半圓形軌道，小球B靜止在軌道的最低點(diǎn)，小球A從軌道右端正上方3.5R處由靜止自由落下，沿圓弧切線進(jìn)入軌道后，與小球B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后B球上升的最高點(diǎn)C，圓心O與C的連線與豎直方向的夾角為60°。若兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦，求A、B兩球的質(zhì)量之比mA：mB。參考答案：解：小球A從高處靜止下落至軌道的最低點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律

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