福建省南平市峻德中學(xué)高三物理期末試題含解析

福建省南平市峻德中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.如圖，AOB為夾角固定的V形槽，開始時槽板OB位于豎直平面內(nèi)，光滑小球靜置槽中．槽板OA受到的壓力為N受到的壓力為NA，槽板OB受到的壓力為NB．在V形槽沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)至OB水平的過程中（）A．NA逐漸減小，NB逐漸增大B．NA先增大后減小，NB逐漸增大C．NA逐漸減小，NB先增大后減小D．NA先增大后減小，NB先增大后減小參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用．【分析】對球受力分析，重力、AO板支持力，BO板支持力，三力平衡，根據(jù)共點力平衡條件，三個力可以構(gòu)成首位相連的矢量三角形；V形槽沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)至OB水平的過程中，兩個支持力的方向順時針轉(zhuǎn)動90°，根據(jù)幾何關(guān)系分析．【解答】解：對球受力分析，重力、AO板支持力，BO板支持力，三力平衡，根據(jù)共點力平衡條件，三個力可以構(gòu)成首位相連的矢量三角形，如圖所示：將V形槽沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)至OB水平的過程中，兩個支持力的方向順時針轉(zhuǎn)動90°，等效成重力方向順時針轉(zhuǎn)動90°，故角θ不變，角α不斷變?。ㄤJ角），角β不斷變大（先銳角后鈍角）；根據(jù)正弦定理，有：解得：，，角θ不變，角α不斷變小（鋭角），故FAO不斷減小；角θ不變，角β不斷變大（先銳角后鈍角），故FBO先變大后變小，根據(jù)牛頓第三定律可知，NA不斷減小，NB先變大后變小，故C正確．故選：C2.（多選）關(guān)于物理學(xué)的研究和科學(xué)家做出的貢獻，下列說法正確的是（

）A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律并精確測出了引力常量，“筆尖下行星”即海王星就是根據(jù)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的B．根據(jù)速度的定義式，當(dāng)Δt非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義運用了極限思維法。C．伽利略首先建立了平均速度，瞬時速度，以及加速度等描述運動的基本概念D．法拉第最早提出電荷周圍產(chǎn)生電場觀點參考答案：BCD3.如圖所示是遠距離輸電示意圖，交流發(fā)電機E的輸出電壓經(jīng)升壓變壓器升高后，由電阻為R的輸電線向遠方輸電，到達用戶前再用降壓變壓器降壓供用戶使用，圖中變壓器均為理想變壓器，下列說法正確的是（

）

A．降壓變壓器與用戶連接的總開關(guān)S斷開后，輸電線上損失的電功率為零

B．降壓變壓器與用戶連接的總開關(guān)S斷開后，輸電線上損失的電功率很大

C．用戶使用的用電器增多時，輸電線上損失的電功率增大

D．用戶使用的用電器增多時，輸電線上損失的電功率減小參考答案：

答案：AC4.如圖甲所示，某人正通過定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處，滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計，貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示。g表示當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮。蓤D可以判斷

A．圖像與縱軸的交點M的值aM=gB．圖像與橫軸的交點N的值TN=mgC．圖像的斜率等于物體的質(zhì)量mD．圖像的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)參考答案：BD5.半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點為圓心．在該截面內(nèi)有a、b兩束單色可見光從空氣垂直于AB射入玻璃磚，兩入射點到O的距離相等。兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示，則a、b兩束光()A．在同種均勻介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度較大B．以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角大C．若a光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，b光也一定能D．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了測量人騎自行車的功率，某活動小組在操場的直道上進行了如下實驗：在離出發(fā)線5m、10m、20m、30m……70m的地方分別劃上8條計時線，每條計時線附近站幾個學(xué)生，手持秒表，聽到發(fā)令員的信號后，受測者全力騎車由出發(fā)線啟動，同時全體學(xué)生都開始計時，自行車每到達一條計時線，站在該計時線上的幾個學(xué)生就停止計時，記下自行車從出發(fā)線到該條計時線的時間。實驗數(shù)據(jù)記錄如下（每個計時點的時間都取這幾個同學(xué)計時的平均值）：運動距離s（m）0510203040506070運動時間t（s）02.44.26.37.89.010.011.012.0各段速度（m/s）2.08①4.766.678.33②10.010.0（1）請計算出上述表格中空缺的①、②處的數(shù)據(jù)：①

m/s；②

m/s（保留三位有效數(shù)字）。（2）次實驗中，設(shè)運動過程中學(xué)生和自行車所受阻力與其速度大小成正比，其比例系數(shù)為15N·s/m，則在20m～30m路段的平均阻力f1與30m～40m路段的平均阻力f2之比f1：f2=

；若整個過程中該同學(xué)騎車的功率P保持不變，則P=

W。參考答案：（1）①

2.78

②

10.0

（2）1∶1.25（6.67∶8.33）

1500W

7.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實驗，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時，氣球?qū)⒐牡酶?。假設(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時，封閉氣體的體積________，壓強________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強變大，水銀對氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。8.如圖所示，將兩根完全相同的磁鐵分別固定在質(zhì)量相等的長木板甲和乙上，然后放于光滑的水平桌面上．開始時使甲獲得水平向右、大小為3m/s的速度，乙同時獲得水平向左、大小為2m/s的速度．當(dāng)乙的速度減為零時，甲的速度為1m/s，方向水平向右．參考答案：：解：設(shè)水平向右為正，磁鐵與長木板的總質(zhì)量為m，根據(jù)動量守恒定律得：mv1+mv2=mv33m﹣2m=mv3代入數(shù)據(jù)得：v3=1m/s，方向水平向右．故答案為：1m/s，水平向右．9.

（4分）如圖是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置，封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，若用力緩慢向下推動活塞，使活塞向下移一段距離，不計活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦，環(huán)境溫度保持不變．由此可以判斷，被封閉氣體的內(nèi)能-

（填不變或改變），體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體

熱（填吸或放）．

參考答案：答案：不變；放．（每空2分）10.有一個勻加速直線運動的物體從2s末至6s末的位移為24m,從6s末至10s末的位移為40m,則這個物體的加速度的大小是______m/s2，初速度的大小是______m/s。

參考答案：答案：1

2

11.(4分)如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點．已知OA=，該球體對藍光的折射率為，則它從球面射出時的出射角=

；若換用一束紅光同樣從A點射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置

(填“偏左”、“偏右”或“不變”)。參考答案：60°（2分）偏右（2分）12.

(4分)A、B兩幅圖是由單色光分別射到圓孔而形成的圖象，其中圖A是光的

（填干涉或衍射）圖象。由此可以判斷出圖A所對應(yīng)的圓孔的孔徑

（填大于或小于）圖B所對應(yīng)的圓孔的孔徑。

參考答案：答案：衍射，小于

13.（5分）重力勢能實際上是萬有引力勢能在地面附近的近似表達式，其更精確的表達式為，式中G為萬有引力恒量，M為地球質(zhì)量，m為物體質(zhì)量，r為物體到地心的距離，并以無窮遠處引力勢能為零?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的地球衛(wèi)星，在離地面高度為H處繞地球做勻速圓周運動，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球質(zhì)量未知，則衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為

，衛(wèi)星運動的機械能為

。參考答案：；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。15.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣?，F(xiàn)接通電源，電熱絲對缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說法正確的是

。A．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動能增大D．對外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內(nèi)活塞緩慢向上移動高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強的大?。唬á颍﹖時間缸內(nèi)氣體對外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，輪軸大輪半徑為3r，小輪半徑為r，大輪邊懸掛質(zhì)量為m的重物，小輪邊懸掛“日”字型線框，線框質(zhì)量也為m，線框豎直邊電阻不計，三根橫邊邊長為L，電阻均為R。水平方向勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，磁場寬度與線框橫邊間距相同，均為h，輪軸質(zhì)量和摩擦不計。從靜止釋放重物，線框一進入磁場就做勻速運動。（1）判斷“日”字型線框最上面的一條邊進入磁場時，流經(jīng)它的電流方向；（2）求線框進入磁場的速度大小v；（3）求剛釋放重物時，線框上邊與磁場下邊緣的距離H；（4）求線框全部通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q。參考答案：（1）電流方向為自右向左

（2）線框進入磁場就做勻速運動，安培力和重力是同方向的，

線框T1=FA+mg，重物T2=mg，T1=3T2；

1分FA=2mg

1分BIL=B[Blv/(R+R/2)]L=2mg

1分v=3mgR/B2L2

1分(3)未進入磁場前，系統(tǒng)機械能守恒：3mgH-mgH=(1/2)mv2+(1/2)m(3v)2

2分H=5v2/2g=45m2gR2/2B4L4

2分(4)全部通過磁場過程都是勻速運動，每次都是一條橫邊切割，電路情況相同，熱量來自于安培力做功，F(xiàn)A=2mg

通過磁場線框發(fā)生的位移是3h，所以Q=6mgh

2分17.如圖所示，在直角坐標(biāo)系的二、三象限內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E；在一、四象限內(nèi)以x=L的直線為理想邊界的左右兩側(cè)存在垂直于紙面的勻強磁場B1和B2，y軸為磁場和電場的理想邊界。在x軸上x=L的A點有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子以速度v沿與x軸負方向成45o的夾角垂直于磁場方向射出。粒子到達y軸時速度方向與y軸剛好垂直。若帶點粒子經(jīng)歷在電場和磁場中的運動后剛好能夠返回A點（不計粒子的重力）。（1）判斷磁場B1、B2的方向；（2）計算磁感應(yīng)強度B1、B2的大小；（3）求粒子從A點出發(fā)到第一次返回A點所用的時間。參考答案：（1）根據(jù)題意畫出帶電粒子在電場、磁場中的運動示意圖，可知：磁場B1的方向垂直紙面向里，磁場B2的方向垂直紙面向外。

（4分）（2）帶電粒子在磁場B1、B2中的運動半徑分別為R1、R2，則

①（1分）

②（1分）聯(lián)立①②兩式解得

③（1分）

④（1分）

⑤（1分）聯(lián)立②④⑤解得 ⑥（1分）（3）粒子在磁場B1中的運動周期

⑦（1分）粒子在磁場B1中的運動時間

⑧（1分）粒子在磁場B2中的運動周期

⑨（1分）粒子在磁場B2中的運動時間

⑩（1分）粒子在電中的運動的加速度

（1分）粒子在電場中勻減速運動和勻加速運動的時間相等，則

（1分）粒子從A點出發(fā)到第一次返回A點所用的時間為

（2分）18.（12分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形區(qū)域內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度均為B＝5.0×10－2T的勻強磁場，方向分別垂直紙面向外和向里。質(zhì)量為m＝6.64×10－27㎏、電荷量為q＝＋3.2×10－19C的α粒子（不計α粒子重力），由靜止開始經(jīng)加速電壓為U＝1205V的電場（圖中未畫出）加速后，從坐標(biāo)點M（－4，）處平行