2021-2022學年福建省龍巖市巖山中學高三物理期末試卷含解析

2021-2022學年福建省龍巖市巖山中學高三物理期末試卷含解析一、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.（單選）如圖所示的電路中，A、B、C是三個完全相同的燈泡，L是一個自感系統(tǒng)較大的線圈，其直流電阻與燈泡電阻相同．下列說法正確的是（）A．閉合開關S，A燈逐漸變亮B．電路接通穩(wěn)定后，流過B燈的電流時流過C燈電流的C．電路接通穩(wěn)定后，斷開開關S，C燈立即熄滅D．電路接通穩(wěn)定后，斷開開關S，A，B，C燈過一會兒才熄滅，且A燈亮度比B，C燈亮度高參考答案：解：電路中A燈與線圈并聯后與B燈串聯，再與C燈并聯．A、B，S閉合時，三個燈同時立即發(fā)光，由于線圈的電阻很小，逐漸將A燈短路，A燈逐漸熄滅，A燈的電壓逐漸降低，B燈的電壓逐漸增大，B燈逐漸變亮．故A錯誤．B、電路接通穩(wěn)定后，A燈被線圈短路，完全熄滅．B、C并聯，電壓相同，因直流電阻與燈泡電阻相同，則流過B燈的電流時流過C燈電流的，故B錯誤；C、電路接通穩(wěn)定后，斷開開關S，因線圈的自感電動勢，則C燈過一會兒熄滅．故C錯誤．D、電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，C燈中原來的電流立即減至零，由于線圈中電流要減小，產生自感電動勢，阻礙電流的減小，線圈中電流不會立即消失，這個自感電流通過C燈，所以C燈過一會兒熄滅，因BC串聯后再與A并聯，則A燈亮度比B，C燈亮度高．故D正確．故選：D．2.如圖所示，有一用鋁板制成的U形框，將一質量為m的帶電小球用絕緣細線懸掛在框中，使整體在勻強磁場中沿垂直于磁場方向向左以速度v勻速運動，懸線中的拉力為FT，則（

）A．懸線豎直，FT=mg

B．懸線豎直，FT>mg

C．懸線豎直，FT<mg

D．無法確定FT的大小和方向參考答案：A3.（單選）兩條可調角度導軌與圓環(huán)構成下圖實驗裝置，讓質量分別為m1和m2的兩個物體分別同時從豎直圓上的P1，P2處由靜止開始下滑，沿光滑的弦軌道P1A，P2A滑到A處，P1A、P2A與豎直直徑的夾角分別為θ1、θ2，則（）A．調整導軌角度，只有當θ1=θ2時，兩物體運動時間才相同B．兩小球在細桿上運動加速度之比為sinθ1：sinθ2C．物體分別沿P1A、P2A下滑到A處的速度之比為cosθ1：cosθ2D．若m1=m2，則兩物體所受的合外力之比為cosθ1：cosθ2參考答案：解：將物體的重力分別沿光滑弦軌道P1A、P2A方向和垂直軌道方向分解，則沿光滑的弦軌道P1A、P2A方向分力分別為m1gcosθ1、m2gcosθ2，根據牛頓第二定律知，加速度分別為gcosθ1和gcosθ2．故B錯誤．若質量相等，則兩物體的合力之比為cosθ1：cosθ2．故D正確．因為弦軌道的長度L=dcosθ，由L=，解得：t=，d為直徑，可知運動的時間相等，與θ角無關，故A錯誤．根據v=at知，物體沿P1A、P2下滑到A處的速度之比為cosθ1：cosθ2．故C錯誤．故選：D．4.（多選題）目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它轉，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小。若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是A.衛(wèi)星的動能逐漸減小B.由于地球引力做正功，引力勢能一定減小C.衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小D.由于氣體阻力做負功，地球引力做正功，機械能保持不變參考答案：BC5.具有放射性，發(fā)生衰變的核反應方程為：，則

A．核內有30個中子

B．核內有14個質子

C．X粒子是質子

D．X粒子是正電子參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在同一光滑斜面上放同一導體棒，右圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所外空間有磁感強度大小相等的勻強磁場，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上,兩次導體A分別通有電流I1和I2，都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為θ，則I1：I2=

，斜面對導體A的彈力大小之比N1：N2=

。參考答案：cosθ：1

cos2θ：17.2011年11月3日，中國自行研制的神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器在距地球343km的軌道實現自動對接。神舟八號飛船離地面346.9km處圓軌道速度

（選填“大于”或“小于”）離地面200km處圓軌道速度；假設神舟八號在近圓軌道做勻速圓周運動時，離地高度為H，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，則神舟八號的運行速度為

。參考答案：小于，8.質量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度為_____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

9.（2分）如圖所示，將甲、乙、丙球(都可視為質點)分別從A、B、C三點由靜止同時釋放，最后都到達豎直面內圓弧的最低點D，其中甲球從圓心A出發(fā)做自由落體運動，乙球沿弦軌道從一端B到達另一端D，丙球沿圓弧軌道從C點(且C點靠近D點)運動到D點，如果忽略一切摩擦阻力，設甲球從圓心A做自由落體運動D的時間為t甲，乙球沿弦軌道從一端B到達另一端D的時間為t乙，丙球沿圓弧軌道從C點運動到D點時間為t丙，則t甲、t乙、t丙三者大小的關系是

。

參考答案：t甲＜t丙＜t乙10.如圖所示，AB是一根裸導線，單位長度的電阻為R0，一部分彎曲成半徑為r0的圓圈，圓圈導線相交處導電接觸良好。圓圈所在區(qū)域有與圓圈平面垂直的均勻磁場，磁感強度為B。導線一端B點固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右緩慢移動，從而使圓圈緩慢縮小。設在圓圈縮小過程中始終保持圓的形狀，導體回路是柔軟的，在此過程中F所作功全部變?yōu)?/p>

，此圓圈從初始的半徑r0到完全消失所需時間T為

。參考答案：感應電流產生的焦耳熱，11.（1）為研究某一電學元件的導電規(guī)律，將該元件兩端的電壓、元件中的電流及通電時間記錄在下表中，通過分析表中數據可以判斷出該元件所用的材料是

（填“金屬”或“半導體”）。通電時間t/s51015202530電壓

u/v0.400.621.021.261.521.64電流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0℃時的電阻，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動勢E、內阻r）、電流表A（內阻Rg）、滑動變阻器R′串聯起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．使用“金屬電阻溫度計”前，先要把電流表的刻度值改為相應的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應在t2的

側（填“左”或“右”）；在標識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應關系．請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關系式t＝

。參考答案：①,由表中數據U、I比值隨溫度升高而明顯減小，可知元件所用材料為半導體。②溫度t1<t2金屬溫度升高電阻增大，電流計電流值減小，可知t1刻度應在t2的右側。③由甲可知

由電路圖閉合電路歐姆定律得：整理得

t=12.（5分）長為L的小車靜止在光滑水平面上，一人從車左端走到右端，已知人與車的質量比為1：5，則此過程中車的位移為

。參考答案：

答案：L/613.如圖所示，在O點處放置一個正電荷．在過O點的豎直平面內的A點，自由釋放一個帶正電的小球，小球的質量為m、電荷量為q．小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O為圓心、R為半徑的圓（如圖中實線所示）相交于B、C兩點，O、C在同一水平線上，∠BOC=30°，A距離OC的豎直高度為h．若小球通過B點的速度為v，則小球通過C點的速度大小為，小球由A到C電場力做功為mv2+mg﹣mgh．參考答案：解：小球從A點到C點的過程中，電場力總體上做的是負功，重力做正功，由動能定理可以知道電荷在C點的大小是，C、D、小球由A點到C點機械能的損失就是除了重力以外的其他力做的功，即電場力做的功．由動能定理得mgh+W電=則：W電==mv2+mg﹣mgh故答案為：，mv2+mg﹣mgh三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6個計數點（每相鄰兩個計數點間還有4個打點計時器打下的點，本圖中沒有畫出）打點計時器接的是220V、50Hz的交變電流．他把一把毫米刻度尺放在紙帶上，其零刻度和計數點A對齊．（下述第（1）、（2）、（3）小題結果均保留兩位有效數字）.①由以上數據計算打點計時器在打C點時，物體的瞬時速度vC是______m/s；②計算該物體的加速度a為________m/s2；③如果當時電網中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實驗的同學并不知道，那么由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值比實際值偏_______（填“大”或“小”）．（2）．（8分）用如圖所示的裝置，探究功與物體速度變化的關系．實驗時，先適當墊高木板，然后由靜止釋放小車，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行。小車滑行過程中帶動通過打點計器的紙帶，記錄共運動情況．觀察發(fā)現紙帶前面部分點跡疏密不勻，后面部分點跡比較均勻，回答下列問題：①適當墊高木板是為了

②通過紙帶求小車速度時，應使用紙帶的

(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)③若實驗作了n次，所用橡皮條分別為1根、2根……n根，要保證橡皮條對小車所做的功分另為W1、2W1……nW1,每次實驗中橡皮條拉長的長度應

。通過紙帶求出小車的速度分別為v1、v2……vn，用W表示橡皮條對小車所做的功，v表示小車的速度，應作出的

圖線.（3）.（4分）為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定滑塊與水平桌面間的動摩擦因數μ，某同學經查閱資料得知：一勁度系數為k的輕彈簧由壓縮量為x至恢復到原長過程中，彈力所做的功為。在已知彈簧的勁度系數為k和滑塊的重力為G的前提下，他設計了下述實驗：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，彈簧處于原長時另一端在位置B，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置A且靜止，松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離，到達位置C時停止。請回答下列問題：

①你認為，該同學需用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號表示）

。

②用已知的物理量和測得的物理量表示滑塊與水平桌面間的動摩擦因數μ的計算式為μ=

。ks5u

參考答案：（1）①0.16；

②0.42-0.44；

③小（2）①平衡摩擦力

②后面部分

③相同；v2-W（3）①AB的距離x和AC的距離s

②15.某同學將銅片和鋅片插入水果中制成一個“水果電池”，該同學利用下列所給器材測量水果電池的電動勢E和內阻r。A.電流表（內阻，滿偏電流）B.電流表（量程20mA，內阻約2）C.滑動變阻器（）D.電阻箱（0~9999.9）E.待測水果電池（電動勢E約4V，內阻r約）F.開關S，導線若干（1）實驗中用電流表改裝成量程的電壓表，需串聯一個阻值為____的電阻；（2）用電流表和改裝成的電壓表測量水果電池的電動勢和內阻，為盡量減小實驗的誤差，請在虛線方框中畫出實驗電路圖；（3）該同學實驗中記錄的6組對應的數據如下表，試根據表中數據在下圖中描點畫出圖線；由圖線可得，水果電池的電動勢E=________V，內電阻r=___________；4.05.08.010.012.014.0U/V3.042.852.301.901.501.14（4）實驗測得的水果電池的電動勢與真實值相比，____________（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

參考答案：（1）1985（2分）（2）如下圖所示（圖中直接畫電壓表代替和，同樣給分；電路中有錯不給分）（2分）（3）圖略（2分），（2分，填3.70V~3.95V均給分），（2分，填均給分）（4）等于（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，LMN是豎直平面內固定的光滑絕緣軌道，MN水平且足夠長，LM下端與MN相切，質量為m的帶正電小球B靜止在水平軌道上，質量為2m的帶正電小球A從LM上距水平軌道高為h處靜止釋放，在A球進入水平軌道后，A、B兩球間相互作用視為靜電力作用．帶電小球均可視為質點．已知A、B兩球始終沒有接觸．重力加速度為g．求：（1）A、B兩球相距最近時，A、B兩球系統(tǒng)的電勢能Ep（2）A、B兩球最終的速度vA、vB的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）對A球下滑的過程，由動能定理得：解得：當A球進入水平軌道后，A、B兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，當A、B相距最近時，兩球速度相等，以v0的方向為正方向，由動量守恒定律可得：2mv0=（2m+m）v解得：由能量守恒定律得：解得：（2）當A、B相距最近之后，由于靜電斥力的相互作用，它們將會相互遠離，當它們相距足夠遠時，它們之間的相互作用力可視為零，電勢能也視為零，它們就達到最終的速度，該過程中，A、B兩球組成的系統(tǒng)動量守恒、能量也守恒．以v0的方向為正方向，由動量守恒定律可得：2mv0=2mvA+mvB，由能量守恒定律可得：，解得：答：（1）A、B兩球相距最近時，A、B兩球系統(tǒng)的電勢能Ep為；（2）A、B兩球最終的速度vA、vB的大小分別為和．【考點】動量守恒定律；電勢能．【分析】（1）由機械能守恒定律求出A球與彈簧碰前瞬間的速度大小v0，當A、B速度相同時相距最近，彈簧的彈性勢能最大，由系統(tǒng)的能量守恒和動量守恒定律可以求出彈簧的最大彈性勢能EP；（2）由動量守恒定律與能量守恒定律可以求出最終A、B兩球的速度．17.質量m=2．0×10-4kg、電荷量q=1．0×10-6C的帶正電微粒懸停在空間范圍足夠大的勻強電場中，電場強度大小為E1．在t=0時刻，電場強度突然增加到E2=4．0×103N/C，場強方向保持不變．到t=0．20s時刻再把電場方向改為水平向右，場強大小保持不變．取g=10m/s2．求：（1）原來電場強度E1的大小？（2）t=0．20s時刻帶電微粒的速度大小？（3）帶電微粒運動速度水平向右時刻的動能？參考答案：（1）當場強為E1的時候，帶正電微粒靜止，所以mg=E1q（2分）所以（1分）（2）當場強為E2的時候，帶正電微粒由靜止開始向上做勻加速直線運動，設0．20s后的速度為v，

由牛頓第二定律：E2q-mg=ma（2分）由運動學公式v=at=2m/s（1分）（3）把電場E2改為水平向右后，帶電微粒在豎直方向做勻減速運動，設帶電微粒速度達到水平向右所用時間為t1，則0-v1=-gt1解得：t1=0．20s（2分）設帶電微粒在水平方向電場中的加速度為a2，根據牛頓第二定律qE2=ma2，解得：a2=20m/s2（2分）設此時帶電微粒的水平速度為v2，v2=a2t1，解得：v2=4．0m/s設帶電微粒的動能為Ek，Ek==1．6×10-3J（2分）18.如圖所示，傾角為=370的斜面底端有一輕質彈簧，左端與擋板A連接，斜面頂端與一光滑圓管平滑對接。斜面上有凹槽M，槽M內靠近左側壁（但剛好不粘連）有一光滑滑塊N，槽M的內側左右各帶有一粘性物質（兩物體相碰會粘在一起）,剛開始M、N兩者均被鎖定?，F斜面上有一光滑小球P以速度V0=9m/s與槽M發(fā)生碰撞,并以速度v1=3m/s反彈。在碰撞瞬間同時釋放M、N兩物體。已知N的質量為m1=1kg、M的質量為m2=3kg、P質量為m0=1.5kg、M與斜面之間的動摩擦因數為μ=、槽長L=3m、圓弧半徑R=0.25m,且圓心D與C點等高。AB足夠長、小球直徑略小于管的內徑，忽