2022-2023學(xué)年福建省寧德市周寧縣第九中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年福建省寧德市周寧縣第九中學(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.(單選)2011年11月3日，“神州八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器成功實(shí)施了首次交會(huì)對(duì)接。任務(wù)完成后“天宮一號(hào)”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神州九號(hào)”第二次交會(huì)對(duì)接．變軌前和變軌完成后“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道均可視為圓軌道，對(duì)應(yīng)的軌道半徑分別為R1、R2，對(duì)應(yīng)的角速度和向心加速度分別為ω1、ω2和a1、a2，則有（

）A．

B．C．變軌后的“天宮一號(hào)”比變軌前動(dòng)能增大了，機(jī)械能增加了D．在正常運(yùn)行的“天宮一號(hào)”內(nèi)，體重計(jì)、彈簧測(cè)力計(jì)、天平都不能使用了參考答案：B2.兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度V1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速率向下V2勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。以下說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg＋B．cd桿所受摩擦力為零

C.回路中的電流強(qiáng)度為D．μ與大小的關(guān)系為μ＝參考答案：答案：AD解析：由于cd不切割磁感線，故電路中的電動(dòng)勢(shì)為BLv1，電流為，ab桿勻速運(yùn)動(dòng)，所受合外力為零，即F－，。cd桿勻速運(yùn)動(dòng)，所受合外力為零，即F－，。故應(yīng)選擇AD。3.（單選）根據(jù)《電動(dòng)自行車通用技術(shù)條件》（GB17761）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電動(dòng)自行車的最高時(shí)速應(yīng)不大于20km/h，整車質(zhì)量應(yīng)不大于40kg，假設(shè)一成年人騎著電動(dòng)自行車在平直的公路上按上述標(biāo)準(zhǔn)快速行駛時(shí)所受阻力是總重量的0.05倍，則電動(dòng)車電機(jī)的輸出功率最接近于（）A．100WB．300WC．600WD．1000W參考答案：解：人的質(zhì)量為60kg，故電動(dòng)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力等于阻力F=f=0.05m總g=0.05×（40+60）×10N=50N故輸出功率為P=Fv=50×，故最接近300W故選：B4.靜止在光滑水平面上的物體，受到一個(gè)大小不為零的水平拉力作用，若拉力開(kāi)始作用瞬間物體的速度大小為v，加速度大小為a，則下列判斷中正確的是（

）（A）v≠0，a≠0

（B）v=0，a≠0

（C）v≠0，a=0

（D）v=0，a=0參考答案：B5.（多選）如圖所示，一絕熱容器被隔板K隔開(kāi)成a、b兩部分。已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空。抽開(kāi)隔板K后，a內(nèi)氣體進(jìn)入b，最終達(dá)到平衡狀態(tài)。在此過(guò)程中

。

A.氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少

B.氣體不做功，內(nèi)能不變

C.氣體壓強(qiáng)變小，溫度降低

D.氣體壓強(qiáng)變小，溫度不變參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.2012年11月23日上午，艦載機(jī)殲-15在我國(guó)首艘航母“遼寧航”上成功起降．可控核反應(yīng)堆是驅(qū)動(dòng)航空母艦的理想設(shè)備，其工作原理是利用重核裂變反應(yīng)釋放出大量核能獲得動(dòng)力．是若干核反應(yīng)的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X是

（選填“質(zhì)子”、“中子”或“電子”），＝

．參考答案：中子，27.如圖所示，把電量為－5×10－9C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢(shì)UA＝15V，B點(diǎn)的電勢(shì)UB＝10V，則此過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為

J。參考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：將電荷從從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，其電勢(shì)能增加；由電勢(shì)差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。8.有一個(gè)電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0—3V的電壓表，要與之___________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)______Ω的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是___________Ω參考答案：9.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（10.一輛公共汽車進(jìn)站后開(kāi)始剎車，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m，則剎車后6s內(nèi)的位移是

m參考答案：25m11.

（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：2×103，0.00118.圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為_(kāi)_______Hz..(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的大小為_(kāi)______m/s參考答案：(1)10

(2)0.7513.（多選題）一個(gè)面積S=4×10﹣2m2，匝數(shù)n=100匝的線圈，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，在開(kāi)始2秒內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量的變化率等于

，在第3秒末感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

．參考答案：8×10﹣2Wb/s；8V．【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；磁通量．【分析】由圖象看出，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，從而得出磁通量的變化率，再由法拉第電磁感應(yīng)定律求出線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而即可求解．【解答】解：由圖象的斜率求出=T/s=2T/s，因此=S=2×4×10﹣2Wb/s=8×10﹣2Wb/s，開(kāi)始的2s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量的變化量為8×10﹣2Wb/s，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=n=nS=100×2×4×10﹣2V=8V，可知它們的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為8V；由圖看出，第3s末感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為8V；故答案為：8×10﹣2Wb/s；8V．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.要測(cè)量?jī)蓚€(gè)質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒(méi)有直接的測(cè)量工具，某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材：輕質(zhì)定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略）、砝碼一套（總質(zhì)量m=0.5kg）、細(xì)線、刻度尺、秒表．他們根據(jù)已學(xué)過(guò)的物理學(xué)知識(shí)，改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行多次測(cè)量，選擇合適的變量得到線性關(guān)系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量．請(qǐng)完成下列步驟．（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，設(shè)右邊沙袋A質(zhì)量為m1，左邊沙袋B的質(zhì)量為m2（2）取出質(zhì)量為m′的砝碼放在右邊沙袋中，剩余砝碼都放在左邊沙袋中，發(fā)現(xiàn)A下降，B上升；（左右兩側(cè)砝碼的總質(zhì)量始終不變）（3）用刻度尺測(cè)出A從靜止下降的距離h，用秒表測(cè)出A下降所用的時(shí)間t，則可知A的加速度大小a=；（4）改變m′，測(cè)量相應(yīng)的加速度a，得到多組m′及a的數(shù)據(jù)，作出（選填“a﹣m′”或“a﹣”）圖線；（5）若求得圖線的斜率k=4m/（kg?s2），截距b=2m/s2，則沙袋的質(zhì)量m1=kg，m2=kg．參考答案：（3）；（4）“a﹣m′”；（5）3；1.5．【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】質(zhì)量為m1的沙袋從靜止開(kāi)始下降做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)下降的距離h和時(shí)間，由位移公式求出其加速度；根據(jù)牛頓第二定律對(duì)m2、m1分別研究，得出m′與a的關(guān)系式，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)分析圖線的斜率與截距的意義，求解兩個(gè)沙袋的質(zhì)量．【解答】解：（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式得，h=gt2，解得a=．（4、5）根據(jù)牛頓第二定律得：對(duì)m1及砝碼：（m1+m′）g﹣T=（m1+m′）a對(duì)m2及砝碼：T﹣（m2+m﹣m′）g=（m2+m﹣m′）a聯(lián)立解得：a=g+．根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知：作“a﹣m′”圖線，圖線的斜率k=，圖線的截距b=將k、b、m代入計(jì)算，解得m1=3kg，m2=1.5kg．故答案為：（3）；（4）“a﹣m′”；（5）3；1.5．15.某同學(xué)用游標(biāo)尺為10個(gè)小等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一物體的長(zhǎng)度，得到如圖所示的示數(shù)．由于前半部分被遮擋，只能看到游標(biāo)尺的后半部分，則圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為3.45cm．參考答案：解：游標(biāo)上有10個(gè)小等分刻度的長(zhǎng)度是9mm；所以游標(biāo)卡尺的固定刻度于游標(biāo)尺對(duì)其的刻度讀數(shù)為39mm，游標(biāo)尺上第5個(gè)刻度游標(biāo)讀數(shù)為0.9×5mm=0.45mm，所以最終讀數(shù)為：39mm﹣4.5mm=34.5mm=3.45cm；故答案為：3.45四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平面上有兩條相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌PQ和MN間距為d，左側(cè)P與M之間通過(guò)一電阻R連接，兩條傾角為θ的光滑導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌在N、Q處平滑連接，水平導(dǎo)軌的FDNQ區(qū)域有豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)區(qū)域長(zhǎng)度為x。P，M兩處有套在導(dǎo)軌上的兩根完全相同的絕緣輕質(zhì)彈簧，其原長(zhǎng)為PF，現(xiàn)用某約束裝量將兩彈簧壓縮到圖中虛線處，只要有微小擾動(dòng)，約束裝置就解除壓縮。長(zhǎng)度為d，質(zhì)量為m，電阻為R的導(dǎo)體棒，從AC處由靜止釋放，出磁場(chǎng)區(qū)域后向左運(yùn)動(dòng)觸發(fā)彈簧。由于彈簧的作用，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，約束裝置重新起作用，將彈簧壓縮到原位置.（1）若導(dǎo)體棒從高水平導(dǎo)軌高h(yuǎn)的位置釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后重新滑上斜面，恰好能返回原來(lái)的位置，求導(dǎo)體棒第一次出磁場(chǎng)時(shí)的速率（2）在（1）條件下，求每根彈簧被約束裝置壓縮后所具有的彈性勢(shì)能。（3）要使導(dǎo)體棒最終能在水平導(dǎo)軌與傾斜導(dǎo)軌間來(lái)回運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)體神初始高度H及每根彈簧儲(chǔ)存彈性勢(shì)能需要滿足什么條件？參考答案：(1)v2=-

(2)Ep=

(3)H＞且EP≥【詳解】（1）導(dǎo)體棒在傾斜軌道上向下滑動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mgh=解得：v1=導(dǎo)體棒越過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理可得：-BdIt=mv2-mv1，根據(jù)電荷量的計(jì)算公式q=It==解得v2=-；（2）設(shè)解除彈簧約束，彈簧恢復(fù)壓縮后導(dǎo)體棒的速度為v3，根據(jù)導(dǎo)體棒與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得：=+2Ep；導(dǎo)體棒向右通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，同理可得：v4=v3-；由于導(dǎo)體棒恰好能回到原處，所以有v4=v1，聯(lián)立解得：Ep=；（3）導(dǎo)體棒穿過(guò)磁場(chǎng)才能把彈簧壓縮，故需要滿足v2＞0，即H＞要使導(dǎo)體棒不斷地運(yùn)動(dòng)下去，導(dǎo)體棒必須要回到NQ位置，則：EP=≥要使導(dǎo)體棒最終能在水平導(dǎo)軌與傾斜導(dǎo)軌間來(lái)回運(yùn)動(dòng)，H＞，且彈簧的彈性勢(shì)能滿足EP≥。17.如圖甲所示，真空室中電極K發(fā)出的電子(初速不計(jì)）經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)加速后，沿兩水平金屬板C、D間的中心線射入兩板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在熒光屏上。CD兩板間的電勢(shì)差UCD隨時(shí)間變化如圖乙所示，設(shè)C、D間的電場(chǎng)可看作是均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng)。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e(重力不計(jì))，C、D極板長(zhǎng)為L(zhǎng),板間距離為d,偏轉(zhuǎn)電壓U2,熒光屏距C、D右端的距離為L(zhǎng)/6,所有電子都