2021-2022學(xué)年福建省泉州市吹樓中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年福建省泉州市吹樓中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.用電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電池組直接向線圈電阻為R的電動機供電，電動機正常工作后，測得通過的電流為l、電動機兩端的電壓為U，則A.電路中電流B.在時間t內(nèi)，電池組消耗的化學(xué)能為C.在時間內(nèi)，電動機輸出的機械能是D.以上說法都不對參考答案：B當電動機正常工作時，其電路是非純電阻電路，，故A錯誤．由電源定義知在時間t內(nèi)，電池組消耗的化學(xué)能為IEt，B對；電動機的輸出功率是機械功率，根據(jù)能量守恒定律得，P出=P電-P熱=UI-I2R，在時間t內(nèi)，電動機輸出的機械能是IUt-I2Rt，故C、D錯。2.愛因斯坦由光電效應(yīng)的實驗規(guī)律，猜測光具有粒子性，從而提出光子說。從科學(xué)研究的方法來說，這屬于（

）A.等效替代

B.控制變量

C.科學(xué)假說

D.數(shù)學(xué)歸納參考答案：答案：C3.(多選)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線。則下列說法中正確的是（

）A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大D．對應(yīng)P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積參考答案：ABD4.2012年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了法國科學(xué)家塞爾日·阿羅什與美國科學(xué)家大衛(wèi)·維因蘭

德，以表彰他們獨立發(fā)明并發(fā)展測量和控制粒子個體、同時保持它們量子力學(xué)特性的方法。

在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步。下列表述符合

物理學(xué)史實的是(

)A.開普勒認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比B.庫侖利用庫侖扭秤巧妙地實現(xiàn)了他對電荷間相互作用為規(guī)律的研究C.法拉第發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，這和他堅信電和磁之間一定存在著聯(lián)系的哲學(xué)思想是分不開的D.安培首先引人電場線和磁感線.極大地促進了他對電磁現(xiàn)象的研究參考答案：B5.質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場，如圖3為質(zhì)譜儀的原理圖。設(shè)想有一個靜止的質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電粒子(不計重力)，經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進入磁感應(yīng)強度為B的偏轉(zhuǎn)磁場中，帶電粒子打到底片上的P點，設(shè)OP＝x，則在圖4中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是()圖3

圖4參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.液體表面存在表面張力,因此具有相互作用的能量叫表面張力能.水潑到桌面上,我們看到水馬上就會收縮.在收縮過程中,水的表面張力做______功(選填“正”或“負”),表面張力能_______(選填“增大”、“不變”或“減小”).參考答案：7.在做研究勻變速直線運動的實驗時，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個計時點取一個計數(shù)點，已知每兩個計數(shù)點間的距離為x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打點計時器的電源頻率為50Hz．此紙帶的加速度大小a=

m/s2，打第4個計數(shù)點時紙帶的速度大小v=

m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.92，0.768．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】在勻變速直線運動中，時間中點的速度等于該過程中的平均速度，根據(jù)逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5個計時點取一個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s用逐差法來計算加速度a=═1.92m/s2．某時刻的瞬時速度等于一段時間內(nèi)的平均速度v4==0.768m/s故答案為：1.92，0.768．8.核動力航母利用可控核裂變釋放核能獲得動力．核反應(yīng)是若干核反應(yīng)的一種，其中X為待求粒子，y為X的個數(shù)，則X是

▲

（選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”），y＝

▲

.若反應(yīng)過程中釋放的核能為E，光在真空中的傳播速度為c，則核反應(yīng)的質(zhì)量虧損表達式為

▲

.參考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；9.如圖，給靜止在水平粗糙地面上的木塊一初速度，使之開始運動。一學(xué)生利用角動量定理來考察此木塊以后的運動過程：“把參考點設(shè)于如圖所示的地面上一點O，此時摩擦力f的力矩為0，從而地面木塊的角動量將守恒，這樣木塊將不減速而作勻速運動?！闭堉赋錾鲜鐾评淼腻e誤，并給出正確的解釋：

。參考答案：該學(xué)生未考慮豎直方向木塊所受的支持力和重力的力矩.僅根據(jù)摩擦力的力矩為零便推出木塊的角動量應(yīng)守恒，這樣推理本身就不正確.事實上，此時支持力合力的作用線在重力作用線的右側(cè)，支持力與重力的合力矩不為0，木塊的角動量不守恒，與木塊作減速運動不矛盾．（5分）10.用氦氖激光器進行雙縫干涉實驗，已知所用雙縫間的距離為d=0.1mm，雙縫到屏的距離為L=6.0m，測得屏上干涉條紋中相鄰明條紋的間距是3.8cm，氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長是

m；假如把整個干涉裝置放入折射率為的水中，這時屏上的明條紋間距是 cm。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：11.一快艇從離岸邊100m遠的河流中央向岸邊行駛。已知快艇在靜水中的速度圖象如圖（甲）所示；河中各處水流速度相同，且速度圖象如圖（乙）所示。則快艇最快到達岸邊所用的時間為____________s，最快到達岸邊時，經(jīng)過的位移大小為____________m。

參考答案：20

12.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)機械能守恒定律后，做了一個實驗，將小球從距斜軌底面高h處釋放，使其沿豎直的圓形軌道（半徑為R）的內(nèi)側(cè)運動，在不考慮摩擦影響的情況下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點；（選填“一定能”或“不一定能”）參考答案：考點：機械能守恒定律．專題：機械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：小球恰好能通過圓弧軌道最高點時，重力提供向心力，根據(jù)向心力公式求出到達最高點的速度，再根據(jù)機械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通過最高點，在最高點，由重力提供向心力，設(shè)最高點的速度為v，則有：

mg=m，得：v=從開始滾下到軌道最高點的過程，由機械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以當h＜2.5R時，小球不能通過圓形軌道最高點，Ⅰ．若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅱ．若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點．故答案為：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能點評：本題的突破口是小球恰好能通過最高點，關(guān)鍵抓住重力等于向心力求出最高點的速度．對于光滑軌道，首先考慮能否運用機械能守恒，當然本題也可以根據(jù)動能定理求解．13.如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在與它垂直的、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，當電流通過導(dǎo)體板時，在導(dǎo)體的上側(cè)面A和下側(cè)面A＇之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．實驗表明，當磁場不太強時，電勢差U、電流I和磁感強度B之間的關(guān)系為，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)．霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當靜電力與洛倫茲力達到平衡時，導(dǎo)體板上、下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差．設(shè)電流I是由電子的定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電荷量為e．回答下列問題：（1）達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導(dǎo)體上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面A＇的電勢（填“高于”、“低于”或“等于”）．（2）電子所受的洛倫茲力的大小為________________．（3）當導(dǎo)體上、下兩側(cè)之間的電勢差為U時，電子所受的靜電力的大小為_____________．（4）由靜電力和洛倫茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為K＝，其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個數(shù)。參考答案：（1）導(dǎo)體中定向移動的是自由電子，結(jié)合左手定則，應(yīng)填低于。（2）

（3）（或）（4）電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有又通過導(dǎo)體的電流強度以上兩式聯(lián)列，并將代入得三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用圖示的電路測定一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻。蓄電池的內(nèi)阻非常小，為防止調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用了一個保護電阻R0，除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：

A．電流表（量程0．6A、3A）

B．電壓表（量程3V、15V）

C．定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）

D．定值電阻（阻值10Ω、額定功率10W）

E．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）F．滑動變阻器（阻值范圍0～200Ω、額定電流1A）（1）則為使實驗測量精確，便于操作。定值電阻應(yīng)該選

；滑動變阻器應(yīng)該選

。

（2）圖實驗中，調(diào)整滑動變阻器共測得了5組電流、

電壓的數(shù)據(jù)，如下表。電流表讀數(shù)I/A1．721．350．980．630．34電壓表讀數(shù)U/V1．881．921．931．981．99

請作出蓄電池路端電壓U隨電流I變化的U--I圖象，根據(jù)圖象得出蓄電池的電動勢為

V內(nèi)阻的測量值為

參考答案：①1Ω0～10Ω②2．03V

0．08Ω（誤差在0．02內(nèi)均得分）每空2分，作圖3分。共11分15.如圖所示，為驗證動能定理的實驗裝置，較長的小車的前端固定有力傳感器，能測出小車所受的拉力，小車上固定兩個完全相同的遮光條A、B，小車、傳感器及遮光條的總質(zhì)量為M，小車放在安裝有定滑輪和光電門的光滑軌道D上，光電門可記錄遮光條A、B通過它時的擋光時間。用不可伸長的細線將小車與質(zhì)量為m的重物相連，軌道放在水平桌面上，細線與軌道平行(滑輪質(zhì)量、摩擦不計)。(1)用螺旋測微器測遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d=____mm。(2)實驗過程中______滿足M遠大于m(填“需要”或“不需要”)。(3)實驗主要步驟如下:①測量小車、傳感器及遮光條的總質(zhì)量M，測量兩遮光條的距離L，按圖甲正確連接器材。②由靜止釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄傳感器的示數(shù)F及遮光條A、B

經(jīng)過光電門的擋光時間tA和tB，則驗證動能定理的表達式為__________(用字母M、F、L、d、tA、tB表示)。參考答案：（1）0．400（2）不需要（3）試題分析：（1）螺旋測微器的讀數(shù)為（2）因為可以通過傳感器讀出力的大小，不需要滿足M遠大于m（3）遮光條A、B通過光電門的速度分別為，則動能的變化量為，拉力做功為，則驗證的動能定理表達式為考點：考查了驗證動能定理的實驗【名師點睛】以驗證動能定理為實驗命題背景考查學(xué)生的實驗?zāi)芰?，知道光電門測速的原理，即極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度，掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，難度不大四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，長為l=1.6m的細繩，一端固定于O點，另一端系著一個質(zhì)量為m1=0.2kg的小球．將球拉起，當細繩與豎直方向夾角為θ時，無初速度釋放小球．當小球擺至最低點時，恰與放在光滑水平桌面邊緣的質(zhì)量為m2=2kg的鐵塊正碰，碰后小球以v=2.0m/s的速度彈回，鐵塊水平向右飛出．若光滑桌面距地面高度為h=1.25m，鐵塊落地點距桌面邊緣的水平距離為x=0.3m，求：夾角θ的大?。ê雎孕∏蚝丸F塊的大小，取g=10m/s2）．參考答案：解：小球擺下來的過程中機械能守恒，則有：mgl（1﹣cosθ）=小球與鐵塊碰撞的過程中，系統(tǒng)的動量守恒，選取向右為正方向，則有：m1v1=﹣m1v+m2v2鐵塊飛出后做平拋運動，豎直位移為h，水平位移為x，有：x=v2t

聯(lián)立解得：cosθ=0.5

所以：θ=60°答：夾角θ的大小是60°．【考點】動量守恒定律；機械能守恒定律．【分析】先由平拋運動的規(guī)律求出鐵塊的速度，然后由由動量守恒定律可以求出小球碰撞前的速度，最后由機械能守恒定律求出夾角θ的大?。?7.在傾角θ=30°的斜面上，固定一金屬框，寬L=0.25m，接入電動勢E=12V、內(nèi)阻不計的電池，垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab，它與框架的動摩擦因數(shù)μ=，整個裝置放在