福建省莆田市第十六中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

福建省莆田市第十六中學(xué)2021年高三物理上學(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.下列說(shuō)法正確的是：A．牛頓認(rèn)為質(zhì)量一定的物體其加速度與物體受到的合外力成正比B.亞里士多德認(rèn)為輕重物體下落快慢相同C.笛卡爾的理想斜面實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D.伽利略認(rèn)為如果完全排除空氣的阻力，所有物體將下落的同樣快參考答案：AD2.一個(gè)理想變壓器，原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，正常工作時(shí)輸入和輸出的電壓、電流、功率分別為U1和U2、I1和I2、P1和P2。已知n1＞n2，則A．U1＞U2，P1＜P2

B．P1＝P2，I1＜I2C．I1＜I2，U1＞U2

D．P1＞P2，I1＞I2

參考答案：答案：BC3.自動(dòng)卸貨車始終靜止在水平地面上，車廂在液壓機(jī)的作用下可以改變與水平面間的傾角θ，用以卸下車廂中的貨物，下列說(shuō)法正確的是A．當(dāng)貨物相對(duì)車廂靜止時(shí)，地面對(duì)貨車有向左的摩擦力B．當(dāng)貨物相對(duì)車廂勻速下滑時(shí)，地面對(duì)貨車有向左的摩擦力C．當(dāng)貨物相對(duì)車廂加速下滑時(shí)，地面對(duì)貨車有向左的摩擦力D．當(dāng)貨物相對(duì)車廂加速下滑時(shí)，貨車對(duì)地面的壓力大于貨車和貨物的總重力參考答案：C4.在下列敘述中，正確的是（）（A）物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子平均動(dòng)能越大

（B）布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)

（C）對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增加

（D）分子間的距離r存在某一值r0，當(dāng)r<r0時(shí)，斥力大于引力，當(dāng)r>r0時(shí)，斥力小于引力參考答案：AD5.如圖所示，兩條電阻不計(jì)的平行導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌的一端連接定值電阻R1，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面．一根質(zhì)量為m、電阻為R2的導(dǎo)體棒ab，垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且R2=2R1．如果導(dǎo)軌以速度v勻速下滑，導(dǎo)軌此時(shí)受到的安培力大小為F，則以下判斷正確的是A．電阻消耗的熱功率為B．整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為C．整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為D．若使導(dǎo)體棒以v的速度勻速上滑，則必須施加沿導(dǎo)軌向上外力參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一正方形線圈邊長(zhǎng)為40cm，總電阻為3Ω，在與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通過(guò)有理想邊界的寬為30cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，線圈在通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的全過(guò)程中，有電磁感應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=___________A，所產(chǎn)生的熱量Q=___________J。參考答案：0.4，0.0487.①有一內(nèi)阻未知（約20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流電壓表。甲同學(xué)用一個(gè)多用電表測(cè)量上述電壓表的內(nèi)阻，如圖A所示：先將選擇開關(guān)撥至倍率“×1K”檔，將紅、黑表筆短接調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量，刻度盤指針偏轉(zhuǎn)如圖B所示，電壓表的電阻應(yīng)為___

____Ω。這時(shí)乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為1.6V，認(rèn)為這是此歐姆表中電池的電動(dòng)勢(shì)，理由是電壓表內(nèi)阻很大。甲同學(xué)對(duì)此表示反對(duì)，認(rèn)為歐姆表內(nèi)阻也很大，這不是電池的路端電壓。請(qǐng)你判斷：

同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的。參考答案：_40K__

__甲___8.P、Q是一列簡(jiǎn)諧橫波中的兩質(zhì)點(diǎn)，已知P離振源較近，P、Q兩點(diǎn)的平衡位置相距15m（小于一個(gè)波長(zhǎng)），各自的振動(dòng)圖象如圖所示。此列波的波速為

m/s。參考答案：2.5m/s9.(5分)三個(gè)阻值相同，額定電壓也相同的電阻，將其中兩個(gè)并聯(lián)再與第三個(gè)串聯(lián)，共同能承受的最大總電壓為U1，最大總功率為P1；若將兩個(gè)串聯(lián)后再與第三個(gè)并聯(lián)，則共同能承受的最大總電壓為U2，最大總功率為P2；則U1︰U2＝，P1︰P2＝

。參考答案：

答案：3︰2、1︰110.某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50Hz．Ⅰ．實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，斷開開關(guān)；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。▲

▲

Ⅱ．圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置（計(jì)算結(jié)果保留兩外有效數(shù)字）．Ⅲ．在小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負(fù)功．▲

▲

Ⅳ．實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

．要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和

．▲

▲

表1紙帶的測(cè)量結(jié)果參考答案：Ⅱ．5.07（±0.02）

0.49；

Ⅲ．鉤砝的重力

小車受摩擦阻力；Ⅳ．小車初末速度的平方差與位移成正比

小車的質(zhì)量；11.氡核（）發(fā)生衰變后變?yōu)獒暎ǎ渌プ兎匠虨?/p>

▲

，若氡（）經(jīng)過(guò)一系列衰變后的最終產(chǎn)物為鉛（），則共經(jīng)過(guò)

▲

次衰變，

▲

次衰變．參考答案：(2分)

4

(1分)；4

12.從地面A處豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，小球上升到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與小球上升到最高點(diǎn)后返回至C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等，B點(diǎn)離地高度為，C點(diǎn)離地高度為．空氣阻力f=0.1mg，大小不變，則小球上升的最大高度為_________；小球下落過(guò)程中從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能的增量為___________．

參考答案：4h；

0.6mgh13.如圖所示，注射器連接著裝有一定水的容器．初始時(shí)注射器內(nèi)氣體體積V1，玻璃管內(nèi)外液面等高．將注射器內(nèi)氣體全部壓入容器中后，有體積V2的水被排出流入量筒中，此時(shí)水充滿了細(xì)玻璃管左側(cè)豎直部分和水平部分．拉動(dòng)活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，最后注射器內(nèi)氣體體積V3，從管內(nèi)回流的水體積為V4．整個(gè)過(guò)程溫度不變，則V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：氣體在等溫變化過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)變大體積變小，壓強(qiáng)變小體積變大；根據(jù)題意分析，找出各體積間的關(guān)系．解答：解：把注射器內(nèi)的氣體壓入容器時(shí)，氣體壓強(qiáng)變大，總體積變小，流出水的體積小于注射器內(nèi)氣體的體積，V1＞V2，拉動(dòng)活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)時(shí)，容器（包括注射器）內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小，體積變大，注射器內(nèi)氣體體積大于回流的水的體積，V3＞V4，管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，壓強(qiáng)不變，氣體總體積不變，則V1=V2+V3，故答案為：＞=點(diǎn)評(píng)：在整個(gè)過(guò)程中氣體溫度不變，氣體發(fā)生的是等溫變化；應(yīng)用玻意耳定律根據(jù)題意即可正確解題．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）圖為一正在測(cè)量中的多用電表表盤。①如果是用×10Ω擋測(cè)量電阻，則讀數(shù)為______Ω。②如果是用直流10mA擋測(cè)量電流，則讀數(shù)為_____mA。參考答案：

①220；②23.915.某物理興趣小組要精確測(cè)量一只電流表G(量程為1mA、內(nèi)阻約為100Ω)的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)室中可供選擇的器材有：電流表A1:量程為3mA內(nèi)阻約為200Ω；電流表A2:量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω；定值電阻R1:阻值為10Ω；定值電阻R2:阻值為60Ω；滑動(dòng)變阻器R3:最大電阻：20Ω，額定電流1.5A;直流電源:電動(dòng)勢(shì)為5V，內(nèi)阻0.5Ω；開關(guān)，導(dǎo)線若干。(1)

為了精確測(cè)量電流表G的內(nèi)阻，你認(rèn)為該小組同學(xué)應(yīng)選擇的電流表為____________，定值電阻為____________。（填寫器材的符號(hào)）(2)

在方框中畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。(3)

按照你設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得電流表A的示數(shù)為l1,電流表G的示數(shù)為I2，則電流表G的內(nèi)阻的表達(dá)式為rg=____________.參考答案：(1)A1（2分）R2（2分）(2)如圖所示（3分）

(3)（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在如圖所示的直角坐標(biāo)中，x軸的上方存在與x軸正方向成45°角斜向右下方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的大小為E=×104V/m．X軸的下方有垂直于xOy面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=2×10﹣2T．一個(gè)比荷為=2×108C/kg的正點(diǎn)電荷從坐標(biāo)為（0，1）的A點(diǎn)由靜止釋放．電荷所受的重力忽略不計(jì)．（1）求電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所用的時(shí)間；（2）求電荷在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（3）當(dāng)電荷第二次到達(dá)x軸上時(shí)，電場(chǎng)立即變?yōu)樨Q直向下，而場(chǎng)強(qiáng)大小不變，運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)處時(shí)速度方向與x軸正方向相同．試求P點(diǎn)位置坐標(biāo)．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，即可求解；（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力，結(jié)合速度公式，即可求解；（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)求出P點(diǎn)的坐標(biāo)值．解答：解：（1）電荷從A點(diǎn)勻加速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到x軸的C點(diǎn)的過(guò)程：位移為：S=AC=m，由牛頓第二定律得，加速度：a=，由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式得：s=at2，代入數(shù)據(jù)解得：t=1×10﹣6s（2）電荷到達(dá)C點(diǎn)的速度為：v=at，代入數(shù)據(jù)解得：v=2×106m/s速度方向與x軸正方向成45°角，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：qvB=m，代入數(shù)據(jù)解得：R=m；（3）軌跡圓與x軸相交的弦長(zhǎng)為：△x=R=×=1m，所以電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O再次進(jìn)入電場(chǎng)中，速度方向與x軸方向成45度角斜向右上方，電場(chǎng)方向豎直向下，則粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)處時(shí)速度方向與x軸正方向相同，則豎直方向分速度為零，由題意知：vx=vcos45°，vy=vsin45°，則：vx=2×106m，vy=2×106m，由牛頓第二定律得，加速度：a=，在豎直方向，由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度公式得：vy﹣at′=0，由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式得：y=at′2，在水平方向，由勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式得：x=vxt′，代入數(shù)據(jù)解得：x=（2+）m，y=m；答：（1）電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所用的時(shí)間1×10﹣6s；（2）電荷在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為m；（3）P點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（2+，）．點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一般有直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)；直線運(yùn)動(dòng)一般由動(dòng)力學(xué)公式求解，圓周運(yùn)動(dòng)由洛侖茲力充當(dāng)向心力來(lái)解題．17.如圖所示，某人駕駛摩托車做特技表演，以某一初速度沿曲面沖上高h(yuǎn)、頂部水平的高臺(tái)，到達(dá)平臺(tái)頂部以v0=的水平速度沖出，落至地面時(shí)，恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑．A、B為圓弧兩端點(diǎn)，其連線水平。已知圓弧半徑為R=，人和車的總質(zhì)量為m，特技表演的全過(guò)程中不計(jì)一切阻力，。g為重力加速度。求：人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O時(shí)車對(duì)軌道的壓力。參考答案：摩托車離開平臺(tái)后平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在豎直方向

（2分）

摩托車落到A點(diǎn)時(shí)速度方向沿A點(diǎn)切線方向，設(shè)速度與水平方向夾角為，此時(shí)的豎直分速度vy=gt

（1分）人和車的水平分速度vx=v0=,所以,tan

（2分）可知（2分）

設(shè)人和車在最低點(diǎn)速度為v1，則摩托車由高臺(tái)頂部到圓弧軌道最低點(diǎn)的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得

（3分）在最低點(diǎn)，據(jù)牛頓第二定律，有

（2分）代入數(shù)據(jù)解得4.3mg

（2分）由牛頓第三定律可知，摩托車對(duì)軌道的壓力為4.3mg

（1分）18.如圖所示，兩塊很大的平行導(dǎo)體板MN、PQ產(chǎn)生豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩平行導(dǎo)體板與一半徑為r的單匝線圈連接，在線圈內(nèi)有一方向垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1。在兩導(dǎo)體板之間還存在有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，其邊界為MN、ST、PQ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B2，方向如圖所示，Ⅰ區(qū)域高度為d1，Ⅱ區(qū)域的高度為d2。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球從MN板上方的O點(diǎn)由靜止開始下落，穿過(guò)MN板的小孔進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，Ⅱ區(qū)域的高度d2足夠大，帶電小球在運(yùn)動(dòng)中不會(huì)與PQ板相碰，重力加速度為g。(1)求線圈內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率；(2)若帶電小球運(yùn)動(dòng)后恰能回到O點(diǎn)，求帶電小球釋放時(shí)距MN的高度h；(3)若帶電小球從距MN的高度為3h的O'點(diǎn)由靜止開始下落，為使帶電小球運(yùn)動(dòng)后仍能回到O'點(diǎn)，在磁場(chǎng)方向不改變的情況下對(duì)兩導(dǎo)體板之間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，請(qǐng)你設(shè)計(jì)出兩種方案并定量表示出來(lái)。ks5u

參考答案：解：（1）帶電小球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力與重力平衡，得

(1)

(2)

(3)

(4)（2）只有小球從進(jìn)入磁場(chǎng)的位置離開磁場(chǎng)，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，才能恰好回到O點(diǎn)，由于兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都相等，所以半徑都為R，由圖可知△O1O2O3是等邊三角形。

(5)

(6)

(7)解得：

(8)（3）方案1：改變磁感應(yīng)強(qiáng)度