福建省南平市建甌龍村中學2021-2022學年高三物理期末試題含解析

福建省南平市建甌龍村中學2021-2022學年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.(單選題)一臺發(fā)電機的線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的圖象如圖甲所示。發(fā)電機的線圈內(nèi)阻為5.0Ω，發(fā)電機外接一只電阻為105Ω的燈泡。如圖乙所示。則（

）

A．在t=0.01s時刻，穿過線圈磁通量為零B．在0～0.005s時間內(nèi)，流過燈泡的電量為0.02CC．電壓表的示數(shù)為220VD．發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為20J參考答案：D2.（多選）用一根橫截面積為S、電阻率為p的硬質(zhì)導線做成一個半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑．如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個均勻變化的勻強磁場，磁場垂直圓環(huán)所在平面，方向如圖，磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化率，則A．圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流B．圓環(huán)具有擴張的趨勢C．圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為D.圖中a、b兩點間的電壓參考答案：BD解析：A、磁通量向里減小，由楞次定律“增反減同”可知，線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針，故A錯誤；

B、由楞次定律的“來拒去留”可知，為了阻礙磁通量的減小，線圈有擴張的趨勢；故B正確；C、由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，E=，感應(yīng)電流I=，故C錯誤；D、與閉合電路歐姆定律可知，ab兩點間的電勢差為=|kπr2|，故D正確；故選BD．3.用很弱的光做單縫衍射實驗，改變曝光時間，在膠片上出現(xiàn)的圖像如圖所示，該實驗表明A．光的本質(zhì)是波

B．光的本質(zhì)是粒子C．光的能量在膠片上分布不均勻

D．光到達膠片上不同位置的概率相同參考答案：C用很弱的光做單縫衍射實驗，改變曝光時間在膠片出現(xiàn)的圖樣，說明光有波粒二象性，故A、B錯誤；說明光到達膠片上的不同位置的概率是不一樣的，也就說明了光的能量在膠片上分而不均勻，故C正確，D錯誤?！究键c定位】波粒二象性【名師點睛】本題考查光的波粒二象性，意在考查考生對教材內(nèi)容的掌握情況。只要能簡要運用教材相關(guān)知識點分析一些現(xiàn)象就行，屬于容易題。4.（單選）如圖所示，楔形木塊靜置于水平粗糙地面上，斜面與豎直墻之間放置一表面光滑的鐵球，斜面傾角為θ，球的半徑為R，球與斜面接觸點為A。現(xiàn)對鐵球施加一個水平向左的力F，F(xiàn)的作用線通過球心O，若緩慢增大壓力F，在整個裝置保持靜止的過程中：（A）斜面對鐵球的作用力緩慢增大

（B）斜面對地面的摩擦力緩慢增大（C）地面對斜面的作用力緩慢增大 （D）任一時墻對鐵球的作用力都大于該時刻外力F參考答案：D5.（多選題）如圖所示，物體在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下處于靜止狀態(tài)。當F逐漸增大到物體即將相對于斜面向上運動的過程中，斜面對物體的作用力可能A．逐漸增大 B．逐漸減小

C．先增大后減小 D．先減小后增大參考答案：AD【名師點睛】本題主要考查了平衡條件的直接應(yīng)用，注意受力分析時，只要分析斜面對物體的力即可，不要分下來分析支持力和摩擦力，難度適中。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學利用數(shù)碼相機研究豎直上拋小球的運動情況。數(shù)碼相機每隔0．05s拍照一次，圖7是小球上升過程的照片，圖中所標數(shù)據(jù)為實際距離，則：

（1）圖中t5時刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升過程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6時刻后小球還能上升的高度h=________m。參考答案：見解析（1）頻閃儀每隔T=0.05s閃光一次，根據(jù)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，得：v5=m/s=4.08m/s.

（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度，即：a=-10m/s2

（3）=0.64m.7.（4分）盧瑟福通過___________實驗，發(fā)現(xiàn)了原子中間有一個很小的核，并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。平面示意圖中的四條線表示α粒子運動的可能軌跡，在圖中完成中間兩條α粒子的運動軌跡。

參考答案：答案：α粒子散射

8.如圖是等離子體發(fā)電機示意圖，平行金屬板間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場的速度v=

m/s。a是電源的

極。參考答案：2200

正9.（4分）如圖是一個單擺的共振曲線．此單擺的固有周期T是

S，若將此單擺的擺長增大，共振曲線的最大值將

（填“向左”或“向右”）移動．

參考答案：2.5（2分）；左（2分）10.11．某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。實驗中該同學得到的一條點跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個點記為O，另選連續(xù)的三個點A、B、C進行測量，圖中給出了這三個點到O點的距離hA、hB和hC的值?；卮鹣铝袉栴}（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（1）打點計時器打B點時，重物速度的大小vB=

m/s;3.90（2）通過分析該同學測量的實驗數(shù)據(jù)，他的實驗結(jié)果是否驗證了機械能守恒定律？簡要說明分析的依據(jù)。

參考答案：（1）vB2/2=7.61(m/s)2

（2）因為mvB2/2≈mghB，近似驗證機械能守恒定律11.用如圖所示的裝置來測量一把質(zhì)量分布均勻、長度為L的刻度尺的質(zhì)量。某同學是這樣設(shè)計的：將一個讀數(shù)準確的彈簧測力計豎直懸掛，取一段細線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計的掛鉤上，讓刻度尺穿過細環(huán)中，環(huán)與刻度尺的接觸點就是尺的懸掛點，它將尺分成長短不等的兩段。用細線拴住一個質(zhì)量未知的木塊P掛在尺較短的一段上，細心調(diào)節(jié)尺的懸掛點及木塊P的懸掛點位置，使直尺在水平位置保持平衡。已知重力加速度為g。（1）必須從圖中讀取哪些物理量：______________________（同時用文字和字母表示）；（2）刻度尺的質(zhì)量M的表達式：______________________（用第一小問中的字母表示）。參考答案：（1）木塊P的懸掛點在直尺上的讀數(shù)x1、刻度尺的懸掛點在直尺上的讀數(shù)x2，彈簧測力計的示數(shù)F；

（一個物理量1分）（2）M＝12.1某同學為了探究桿轉(zhuǎn)動時的動能表達式，設(shè)計了如圖所示的實驗：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的寬度為L（L很?。珹端通過光電門的時間為t，則A端通過光電門的瞬時速度vA的表達式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請選擇適當?shù)目v坐標并畫出圖象。⑶當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動時的動能Ek=

▲

（請用質(zhì)量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標1分，圖象2分）⑶（2分）13.如圖所示，電荷量為Q1、Q2的兩個正點電荷分別置于A點和B點。在以AB為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個帶點小球（可視為點電荷，重力可忽略），若帶點小球在P點保持靜止，則該小球帶

電荷（選填“正”或“負”或“正或負”），設(shè)這時連線PA與AB的夾角為a，則tana=

。參考答案：

答案：正或負

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場強度大小為E，方向由a指向b，整個裝置質(zhì)量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運動一段距離L后，在靠近b板處放置一個無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運動，小滑塊向右做勻加速直線運動當兩者速度相等時，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運動的位移，剛好不相碰(2)整個過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，外力F做功為3qEL。15.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運動過程中的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時離拋出點的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運動學公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運動，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運動，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m點評： 本題主要考查了牛頓第二定律及運動學公式，注意加速度是中間橋梁四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(8分)“真空中兩個整體上點電荷相距10cm，它們之間相互作用力大小為9′10-4N。當它們合在一起時，成為一個帶電量為3′10-8C的點電荷。問原來兩電荷的帶電量各是多少？”某同學求解如下：根據(jù)電荷守恒定律地：

(1)

根據(jù)庫侖定律：

以代入(1)式得：

解得

根號中的數(shù)值小于0，經(jīng)檢查，運算無誤。試指出求解過程中的問題并給出正確的解答。參考答案：解析：題中僅給出相互作用力的大小，兩點電荷可能異號，按電荷異號計算.

由

得

①

由此解得

②

③17.“嫦娥二號”衛(wèi)星是在繞月極地軌道上運動的，加上月球的自轉(zhuǎn)，衛(wèi)星能探測到整個月球的表面。如圖（13）所示，衛(wèi)星上CD相機已對月球背面進行成像探測，并獲取了月球背面部分區(qū)域的影像圖。衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運動時距月球表面高為H，繞行的周期為TM；月球繞地公轉(zhuǎn)的周期為TE，半徑為R0。地球半徑為RE，月球半徑為RM。試解答下列問題：（1）若忽略地球及太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響，試求月球與地球質(zhì)量之比；（2）當繞月極地軌道的平面與月球繞地公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直，也與地心到月心的連線垂直。此時探月衛(wèi)星向地球發(fā)送所拍攝的照片，此照片由探月衛(wèi)星傳送到地球最少需要多長時間？已知光速為C。參考答案：（1）由牛頓第二定律得萬有引力定律公式為：

月球繞地公轉(zhuǎn)時由萬有引力提供向心力，故……………①

（2分）同理，探月衛(wèi)星繞月運動時有：……………②（2分）由①②兩式聯(lián)立解得：……………（2分）（2）設(shè)探月極地軌道上衛(wèi)星到地心的距離為L0，則衛(wèi)星到地面的最短距離為，由幾何知識得：……………（2分）故將照片發(fā)回地面的時間……………（2分）18.如圖所示，質(zhì)量m的小物塊從高為h的坡面頂端由靜止釋放，滑到粗糙的水平臺上，滑行距離l后，以v=1m/s的速度從邊緣O點水平拋出，擊中平臺右下側(cè)擋板上的P點．以O(shè)為原點在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標系，擋板形狀滿足方程（單位：m），小物塊質(zhì)量m=0.4kg，坡面高度h=0.4m，小物塊從坡面上滑下時克服摩擦力做功1J，小物塊與平臺表面間的動摩擦