2021-2022學(xué)年福建省泉州市南安師院附屬鵬峰中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年福建省泉州市南安師院附屬鵬峰中學(xué)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）甲、乙兩個(gè)物體從同一地點(diǎn)、沿同一直線同時(shí)做直線運(yùn)動，其v－t圖象如圖所示，則(C)A．1s時(shí)甲和乙相遇B．0～6s內(nèi)甲乙相距最大距離為1mC．2～6s內(nèi)甲相對乙做勻速直線運(yùn)動D．4s時(shí)乙的加速度方向反向參考答案：C

解析：A．由圖象可知：在t=1s時(shí)，甲乙速度相等，位移不等，沒有相遇，故A錯(cuò)誤；B．圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，由圖象可知，6s末甲乙相距最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離x=×4×4＝8m，故B錯(cuò)誤；C．甲乙兩個(gè)物體在2-6內(nèi)圖象的斜率相同，所以加速度相同，則甲相對乙做勻速直線運(yùn)動，故C正確；D．乙物體在2-6內(nèi)圖象的斜率相同，所以加速度是相同的，沒有反向，故D錯(cuò)誤．故選：C．2.（多選題）如圖所示，靜止在光滑水平面上的木板，右端有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連，木板質(zhì)量M=3kg，質(zhì)量m=1kg的鐵塊以水平速度v0=4m/s從木板的左端沿板面向右滑行，壓縮彈簧后又被彈回，最后恰好停在木板的左端，則下列說法中正確的是（）A．鐵塊和木塊最終共同以1m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動B．運(yùn)動過程中彈簧的最大彈性勢能為3JC．運(yùn)動過程中鐵塊與木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量為3JD．運(yùn)動過程中鐵塊與木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量為6J參考答案：ABD【分析】木板放在光滑水平面上，鐵塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律求兩者最終的共同速度．運(yùn)用能量守恒定律求彈簧的最大彈性勢能，并求摩擦產(chǎn)生的熱量．【解答】解：設(shè)最終鐵塊與木板速度相同時(shí)共同速度大小為v，鐵塊相對木板向右運(yùn)動時(shí)，滑行的最大路程為L，滑動摩擦力大小為f．取向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒可知：mv0=（M+m）v得v=1m/s，方向向右，所以鐵塊和木塊最終共同以1m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動，故A正確．B、鐵塊相對于木板向右時(shí)，當(dāng)鐵塊與木板的速度相同時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，由動量守恒定律知此時(shí)兩者的速度也為v=1m/s．根據(jù)能量守恒定律，鐵塊相對于木板向右運(yùn)動過程有：mv02=fL+（M+m）v2+EP鐵塊相對于木板運(yùn)動的整個(gè)過程有：mv02=2fL+（M+m）v2又聯(lián)立解得彈簧的最大彈性勢能EP=3J．fL=3JCD、由功能關(guān)系知：運(yùn)動過程中鐵塊與木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q=2fL=6J，故C錯(cuò)誤，D正確．故選：ABD3.用電高峰期，電燈往往會變暗，其原理可簡化為如下物理問題．如圖，理想變壓器的副線圈上，通過輸電線連接兩只相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，原線圈輸入有效值恒定的交流電壓，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，以下說法正確的是A．燈泡L1兩端的電壓減小B．電阻R兩端的電壓增大C．副線圈輸出電壓減小D．原線圈輸入功率減參考答案：AB4.(單選)北京奧運(yùn)火炬成功登上珠峰，火炬手攀登珠峰的線路圖如圖所示

，據(jù)此圖判斷下列說法正確的是

（

） A．由起點(diǎn)到終點(diǎn)火炬手所走線路的總長度等于位移 B．線路總長度與火炬所走時(shí)間的比等于登山者的平均速度 C．在計(jì)算登山運(yùn)動的速度時(shí)可以把火炬手當(dāng)成質(zhì)點(diǎn) D．珠峰頂?shù)闹亓铀俣鹊扔?．8m/s2參考答案：C5.關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A.如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間分子平均動能一定相同B.不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功C.微粒做布朗運(yùn)動的原因是它有時(shí)受到分子對它的吸引力，有時(shí)受到排斥的作用D.理想氣體體積膨脹時(shí)，對外做功，內(nèi)能可能不變E.一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加參考答案：ADE【詳解】A.如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間必定處于熱平衡，溫度相同，分子平均動能一定相同，故A正確。B.可以能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，但必須會引起其它的一些變化，故B錯(cuò)誤。C.布朗運(yùn)動是小顆粒受到不同方向的液體分子無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的撞擊力不平衡引起的，并非由分子的引力和斥力引起的，故C錯(cuò)誤。D.根據(jù)熱力學(xué)第一定律，理想氣體體積膨脹時(shí)，對外做功，但和外界熱交換不明確，其內(nèi)能可能不變，故D正確E.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV/T=C，P不變，V增大，溫度T增大，分子的平均動能增大，分子勢能可以忽略不計(jì)，內(nèi)能一定增加，故E正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，水平平行線代表電場線，但未指明方向，帶電量為10-8C的正電微粒，在電場中只受電場力的作用，由A運(yùn)動到B，動能損失2×10-4J，A點(diǎn)的電勢為-2×103V，則微粒運(yùn)動軌跡是虛線______（填“1”或“2”），B點(diǎn)的電勢為_________V．

參考答案：

2

，

1.8×1047.某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移和時(shí)間的關(guān)系是x=5t+3t2-11(m)，則此質(zhì)點(diǎn)的初速度是________m/s，加速度是________m/s2。參考答案：5，6解:由,得初速度,加速度。8.質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時(shí)，發(fā)出r射線，已知普朗克恒量為h，真空中光速為c，則這個(gè)核反應(yīng)的質(zhì)量虧損△m=

，r射線的頻率v=

。參考答案：9.某同學(xué)用圖示實(shí)驗(yàn)裝置測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù).帶有窄片的物塊被一彈簧彈射裝置射出去，沿水平木板滑行，途中經(jīng)過O處的光電門，最后停在了木板上的M點(diǎn)，重力加速度為g.①測得窄片的寬度為L，記下窄片通過光電門的時(shí)間，還需要測量的物理量有_________________；（標(biāo)明相關(guān)物理量的符號）②物塊和木板間的動摩擦因數(shù)=_______________________.參考答案：還需要測量出OM間的距離s，由動能定理可知又，解得。10.如果一種手持噴水槍的槍口截面積為0.6cm2，噴出水的速度為20m/s（水的密度為1×103kg/m3）．當(dāng)它工作時(shí)，估計(jì)水槍的功率為240W，如果噴出的水垂直沖擊到煤層速度變?yōu)榱悖瑒t對煤層的壓強(qiáng)為4×105Pa．參考答案：考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時(shí)功率．專題：功率的計(jì)算專題．分析：先求出時(shí)間ts內(nèi)噴出水的質(zhì)量，再求出做的功，由P=求得功率；根據(jù)壓強(qiáng)的公式，結(jié)合作用力的大小求出壓強(qiáng)的大小．解答：解：ts時(shí)間內(nèi)噴水質(zhì)量為m=ρSvt=1000×0.00006×20tkg=1.2tkg，水槍在時(shí)間ts內(nèi)做功為W=故水槍的功率為P=．壓強(qiáng)pa．故答案為：240，4×105，點(diǎn)評：本題主要考查了功率的計(jì)算，注意先求出時(shí)間t內(nèi)噴水槍所做的功即可；11.）用歐姆表測電阻時(shí)，將選擇開關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為

▲

．參考答案：歐姆調(diào)零（2分）

3200（2分）歐姆表使用前首先應(yīng)進(jìn)行調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在歐姆刻度的“0”處。歐姆表讀數(shù)一定不要忘記乘以倍率。12.北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：

▲

．如果在該反應(yīng)過程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為

▲

．（已知碘（I）為53號元素，鋇（）為56號元素）

參考答案：

（2分）

13.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級躍遷到第3能級時(shí)，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、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“用單分子油膜估測單分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，按照酒精與油酸體積比為m∶n配制油酸酒精溶液，現(xiàn)用滴管滴取油酸酒精溶液，N滴溶液的總體積為V。（1）用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待穩(wěn)定后將油酸薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖所示。已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S，則油膜面積為_________。（2）估算油酸分子直徑的表達(dá)式為__________。（用題目中物理量的字母表示）參考答案：（1）10S（2）15.①某同學(xué)為了測量某阻值約為5Ω的金屬棒的電阻率，進(jìn)行了如下操作：分別使用10分度游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量金屬棒的長度L和直徑d，某次測量的示數(shù)如題圖1和題圖2所示，長度L=

mm，直徑d=

mm。②現(xiàn)備有下列器材：待測金屬棒：Rx（阻值約5Ω）；電壓表：V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）；V2（量程15V，內(nèi)阻約9kΩ）；電流表：A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；電源：E1（電動勢3V，內(nèi)阻不計(jì)）；滑動變阻器：R1（最大阻值約20Ω）；R2（最大阻值約1000Ω）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電壓表應(yīng)選

，電流表應(yīng)選

，滑動變阻器應(yīng)選

（均選填器材代號）。正確選擇儀器后請?jiān)趫D3中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接。用伏安法測得該電阻的電壓和電流，并作出其伏安特性曲線如圖4所示，若圖像的斜率為k，則該金屬棒的電阻率ρ=

。（用題目中所給各個(gè)量的對應(yīng)字母進(jìn)行表述）參考答案：①23.5；6.713（6.711至6.716均可）（4分）

②V1；A1；R1（3分）；實(shí)物連線如圖所示（3分）；（3分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（計(jì)算）（2014秋?成都期末）如圖所示，用兩細(xì)繩系著一質(zhì)量為m的物體，1、2兩細(xì)繩與水平車頂?shù)膴A角分別為30°和60°．已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．（1）若小車向右作勻速直線運(yùn)動，求兩繩中拉力的大?。唬?）若讓小車向右以2g的加速度做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)物體與車保持相對靜止時(shí)，求繩1拉力的大??？參考答案：（1）若小車向右作勻速直線運(yùn)動，兩繩中拉力的大小，；（2）若讓小車向右以2g的加速度做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)物體與車保持相對靜止時(shí)，繩1拉力的大小為解：（1）勻速運(yùn)動時(shí)有共點(diǎn)力平衡可知F1cos30°=F2cos60°F1sin30°+F2sin60°=mg聯(lián)立解得（2）繩2中拉力剛好為零時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有

所以說明當(dāng)a=2g時(shí)繩2已松弛

此時(shí)有答：（1）若小車向右作勻速直線運(yùn)動，兩繩中拉力的大小，；（2）若讓小車向右以2g的加速度做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)物體與車保持相對靜止時(shí)，繩1拉力的大小為17.（18分）如圖所示，水平傳送帶的皮帶以恒定的速度v運(yùn)動，一個(gè)質(zhì)量為m小物塊以一定的水平初速度v垂直皮帶邊緣滑上皮帶，假設(shè)皮帶足夠大，物塊與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ。（1）分析說明物塊在皮帶上做什么運(yùn)動？（2）物塊在皮帶上運(yùn)動的整個(gè)過程中，摩擦力對物塊做的功及生的熱。（3）物塊在皮帶上運(yùn)動的速度最小值。參考答案：解析：以傳送帶的運(yùn)動方向?yàn)閤軸、以物塊運(yùn)動方向?yàn)閥軸，建立平面直角坐標(biāo)系。（1）先以傳送帶為參考系考慮問題：開始時(shí)物塊相對于傳送帶的速度大小為v，方向與x軸成1350?；瑒幽Σ亮Ψ较蚩偱c相對運(yùn)動方向相反，即與x軸成-450。如圖所示。由于物塊受到的外力為恒力，它相地于傳送帶做的是勻減速直線運(yùn)動，至速度減為0，就不再受摩擦力作用，將與傳送帶保持相對靜止?，F(xiàn)在再轉(zhuǎn)換到以地面為參考系：物塊先做初速度為v（方向沿+y方向）、加速度為μg的勻變速曲線運(yùn)動，加速度方向始終與皮帶邊緣成-45o夾角；然后物塊隨皮帶一起沿+x方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動。（4分）（2）以地面為參考系，對整個(gè)運(yùn)動過程應(yīng)用動能定理，得摩擦力對物塊做的功W=0。以傳送帶為參考系，整個(gè)運(yùn)動過程物塊動能的減小即等于生的熱。得。

（2分）如果以地面為參考系求生的熱，應(yīng)先求相對于傳送帶的位移。

（2分）則生的熱（2分）（3）物塊在皮帶上的運(yùn)動（相對地面）x方向是初速為0的勻加速運(yùn)動，vx=ax·t，（1分）y方向是初速為v的勻減速運(yùn)動，vy=v-ay·t，（1分）其中ax=ay=.（1分）合速度為，（1分）即，（2分）當(dāng)時(shí)，有最小值，最小速度。（2分）18.（14分）如圖所示，在動摩擦因素μ=0.2