福建省福州市羅源縣鑒江中學2021-2022學年高三物理期末試卷含解析

福建省福州市羅源縣鑒江中學2021-2022學年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1.一質點做勻加速直線運動，V0＞0，a＞0，當a值逐漸變小且不等于零的過程中，其速度和位移值將：

A．速度增大，位移增大

B．速度減小，位移增大C．速度減小，位移減小

D．速度增大，位移減小參考答案：A2.（單選）如圖甲，真空中有一半徑為R、電荷量為+Q的均勻帶電球體，以球心為坐標原點，沿半徑方向建立x軸。理論分析表明，x軸上各點的場強隨x變化關系如圖乙，已知與R兩點間距大于R與的兩點間距，則：(

)

A．處場強大小為

B、兩點處的電勢相同

C．球內部的電場為勻強電場

D假設將試探電荷沿x軸移動，則從移到R處和從R穆到處靜電力做功相同參考答案：A3.（單選）硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點．如圖所示，圖線a是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I的關系圖象（電池內阻不是常數(shù)），圖線b是某電阻R的U-I圖象．在該光照強度下將它們組成閉合回路時，硅光電池的內阻為（

）A.

8.0Ω

B.10Ω

C.12Ω

D.12.5Ω參考答案：【知識點】閉合電路的歐姆定律．J2【答案解析】A解析：

由歐姆定律得U=E-Ir，當I=0時，E=U，由a與縱軸的交點讀出電動勢為E=U2．根據(jù)兩圖線交點處的狀態(tài)可知，電阻的電壓為U1，則內阻r=．故A正確．選A【思路點撥】由歐姆定律得U=E-Ir，的大小等于r，當I=0時，E=U，由圖可知電池的電動勢為U2．當電流為I1時，根據(jù)歐姆定律求出內阻．本題考查對圖象的理解能力．4.（單選）如圖2所示，A、B是帶等量同種電荷的小球，電荷量是10C，A固定在豎直放置的10cm長的絕緣支桿上，B平衡于傾角為30°的絕緣粗糙斜面上時，且與A等高，若B的質量為Kg，則B受到斜面的靜摩擦力為（

D

）(g取l0)

A．15

N

B．N

C．N

D．N參考答案：D5.△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面。a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN,在棱鏡側面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，由此可知A.棱鏡內a光的傳播速度比b光的小B.棱鏡內a光的傳播速度比b光的大C.a光的頻率比b光的高D.a光的波長比b光的長參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，把電量為-6×10C的電荷，從電場中的A點移到B點，其電勢能_______(選填“增大”、“減小”或“不變”)；若A點的電勢為=16V，B點的電勢為=10V，則此過程中電場力做的功為___________J。參考答案：答案：增大：-3.6

7.（4分）如圖所示，直角玻璃棱鏡中∠A=70°，入射光線垂直于AB面。已知玻璃的折射率為，光在AC面上反射后經BC面反射從AC面第一次射出，則光線在BC面_______（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）全反射，光線從棱鏡AC邊第一次射入空氣時的折射角為_______。參考答案：發(fā)生；4508.為了“驗證牛頓運動定律”，現(xiàn)提供如圖所示的器材：A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量．請思考探究思路并回答下列問題：(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)12345小車加速度a/m·s－20.780.380.250.200.16小車質量m/kg0.200.400.600.801.00根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，用計算機繪制出a—m圖象如圖所示：通過對圖象(圖甲)的觀察，可猜想在拉力F一定的情況下a與m的關系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，為了驗證猜想，請在圖乙中作出最能直觀反映a與m之間關系的圖象．(3)在“探究加速度與力的關系”時，保持小車的質量不變，改變小桶中砝碼的質量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖所示，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因是________________________________________________________．參考答案：(1)把木板的右端(或安裝打點計時器的那端)適當墊高，以平衡摩擦力(2)如圖所示

(3)實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分9.光傳感元件可用來測量光屏上光強分布。分別用單縫板和雙縫板做了兩組實驗，采集到下列兩組圖像，則甲圖所示為

現(xiàn)象；乙圖反映了

現(xiàn)象的光強分布。參考答案：單縫衍射;雙縫干涉10.實圖是一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程．當轉換開關S旋到位置3時，可用來測量________；當S旋到位置________時，可用來測量電流，其中S旋到位置________時量程較大．參考答案：電阻1、2111.一個質量為50千克的人站立在靜止于平靜的水面上的質量為400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不計水的阻力，則船以_____

___米/秒的速度后退，若該人向上跳起，以人船為系統(tǒng)，人船的動量_________。（填守恒或不守恒）參考答案：0．25

；不守恒

12.如圖所示，一農用水泵裝在離地面一定高度處，其出水管是水平的，現(xiàn)僅有一鋼卷尺，請你粗略地測出水流出管口的速度大小和從管口到地面之間在空中水柱的質量（已知水的密度為ρ，重力加速度為g）：（1）除了已測出的水管內徑L外，你需要測量的物理量是（寫出物理量名稱和對應的字母）：

；（2）水流出管口的速度表達式為

；（請用已知量和待測量的符號表示）（3）空中水的質量的表達式為

．（請用已知量和待測量的符號表示）參考答案：（1）水平位移s，管口離地的高度h；（2）；（3）m=．【考點】平拋運動．【分析】根據(jù)高度求出平拋運動的時間，結合水平位移和時間求出初速度．根據(jù)水質量的表達式確定需要測量的物理量．【解答】解：（1）水流出水管后做平拋運動，需要測出水的：水平位移s，管口離地的高度h；（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，設水在空中的運動時間為t，水做平拋運動，在水平方向：s=vt，在豎直方向：h=，則水在空中運動的時間t=，水的初速度．（3）空中水的質量表達式m=×=．故答案為：（1）水平位移s，管口離地的高度h；（2）；（3）m=．【點評】本題關鍵是明確實驗原理，運用平拋運動的模型列式分析，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，較難．13.（6分）一列簡諧橫波在時的波形圖如下，若波自右向左傳播的，則在X=0.2m處且處于平衡位置的P點此時的運動方向是

。若經過時間后，P點剛好第一次到達波峰，則波的傳播速度是

,從到時P點走過的路程為

。參考答案：向下

10m/s

2.05m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質量為m的活塞在缸內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，電熱絲對缸內氣體緩慢加熱。

①關于汽缸內氣體，下列說法正確的是

。A．單位時間內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，內能減少②設活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內活塞緩慢向上移動高度h，求：（Ⅰ）汽缸內氣體壓強的大小；（Ⅱ）t時間缸內氣體對外所做的功和內能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）15.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質不可伸長的細繩連接，跨放在質量不計的光滑定滑輪兩側，質量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大??；（3）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運動，所以細繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.半徑為R的半球形介質截面如圖所示，D為圓心，同一頻率的單色光a、b相互平行，從不同位置進入介質，光線a在O點恰好產生全反射．光線b的入射角為45°，求：

①介質的折射率；

②光線a、b的射出點O與O′之間的距離．參考答案：17.如圖所示,一個質量為m的小孩在平臺上以加速度a做勻加速助跑,目的是抓住在平臺右端的、上端固定的、長度為L的輕質懸繩,并在豎直面內做圓周運動.已知輕質繩的下端與小孩的重心在同一高度,小孩抓住繩的瞬間重心的高度不變,且無能量損失.若小孩能完成圓周運動,則:

(1)小孩抓住繩的瞬間對懸線的拉力至少為多大?

(2)小孩的最小助跑位移多大?

（3）設小孩在加速過程中，腳與地面不打滑，求地面對腳的摩擦力大小以及摩擦力對小孩所做的功。參考答案：(1)小孩能完成豎直面內的圓周運動，則在最高點最小的向心力等于小孩所受的重力。設小孩在豎直面內最高點運動的速度為v2.，依據(jù)牛頓第二定律小孩在最高點有:mg=m…………2分設小孩在最低點運動的速度為v1，小孩抓住懸線時懸線對小孩的拉力至少為F，依據(jù)牛頓第二定律小孩在最低點有：F—mg=m…………………2分小孩在豎直面內做圓周運動，依據(jù)機械能守恒定律可得，

mv22+2mgL=mv12………2分

聯(lián)立以上三式解得：F=6mg，v12=5gL?！?分依據(jù)牛頓第三定律可知,小孩對懸線的拉力至少為6mg?！?分(2)小孩在水平面上做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)題意，小孩運動的加速度為a，末速度為v1,，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，v12=2ax……………2分解得：x==…………2分（3）由牛頓運動定律可知摩擦力大小f=ma………ks5u…2分由于地面對小孩的摩擦力位移為零，所以摩擦力對小孩做功為零?！?8.如圖甲所示，建立Oxy坐標系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l，第一四象限有磁場，方向垂直于Oxy平面向里．位于極板左側的粒子源沿x軸間右連續(xù)發(fā)射質量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子在0～3t0時間內兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）．已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經極板邊緣射入磁場．上述m、q、l、t0、B為已知量．（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）（1）求電壓U0的大小．（2）求t0時進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑．（3）何時射入兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短？求此最短時間．參考答案：解：（1）t=0時刻進入兩極板的帶電粒子在電場中做勻變速曲線運動，t0時刻剛好從極板邊緣射出，則有y=l，x=l，電場強度：E=…①，由牛頓第二定律得：Eq=ma…②，偏移量：y=at02…③由①②③解得：U0=…④．（2）t0時刻進入兩極板的帶電粒子，前t0時間在電場中偏轉，后t0時間兩極板沒有電場，帶電粒子做勻速直線運動．帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為：vx=v0=…⑤帶電粒子離開電場時沿y軸負方向的分速度大小為：vy=a?t0…⑥帶電粒子離開電場時的速度大小為：v=…⑦設帶電粒子離開電場進入磁場做勻速圓周運動的半徑為R，由牛頓第二定律得：qvB=m…⑧，由③⑤⑥⑦⑧解得：R=…⑨；（3）在t=2t0時刻進入兩極板的帶電粒子，在電場中做類平拋運動的時間最長，飛出極板時速度方向與磁場邊界的夾角最小，而根據(jù)軌跡幾何知識可知，軌跡的圓心角等于粒子射入磁場時速度方向與邊界夾角的2倍，所以在t=2t0時刻進入兩極板的帶電粒子在磁場中運動時間最短．帶電粒子離開磁場時沿y軸正方向的分速度為：vy′=at0…⑩，設帶電粒子離開電場時速度方向與y軸正方向的夾角為α，則：tanα=，由③⑤⑩解得：α=，帶電粒子在磁場運動的軌跡圖如圖所示，圓弧所對的圓心角為：2α=，所求最短時間為：tmin=T，帶電粒子在磁場中運動的周期為：T=，聯(lián)立以上兩式解得：tmin=；答：（1）電壓U0的大小為；（2）t0時刻進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑為；（3）在t=2t0