福建省泉州市南安師院附屬鵬峰中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

福建省泉州市南安師院附屬鵬峰中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，匝數(shù)為100匝的矩形線圈abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T的水平勻強(qiáng)磁場中，線圈面積S=0.5m2，內(nèi)阻不計(jì)．線圈繞垂直于磁場的軸以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動。線圈通過金屬滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈接入一只“12V，12W”燈泡，燈泡正常發(fā)光，下列說法中正確的是A．通過燈泡的交變電流的頻率是50HzB．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為l0∶1C．矩形線圈中產(chǎn)生的電動勢的最大值為120VD．若將燈泡更換為“12V．24W”且保證其正常發(fā)光，需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速參考答案：B解析：由ω=2πf可得通過燈泡的交變電流的頻率是5Hz，選項(xiàng)A錯誤；矩形線圈在水平勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值為NBSω=100××0.5×10πV=120V，變壓器輸入電壓為120V，由變壓器變壓公式可知，變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為l0∶1，選項(xiàng)B正確C錯誤；若將燈泡更換為“12V．24W”且保證其正常發(fā)光，不需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速，選項(xiàng)D錯誤。2.研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時．假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比()A．向心加速度變大

B．距地面的高度變大C．線速度變大

D．角速度變大參考答案：【知識點(diǎn)】萬有引力定律D5【答案解析】B解析：同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可知，衛(wèi)星的周期越大，軌道半徑越大，所以地球自轉(zhuǎn)變慢后，同步衛(wèi)星需要在更高的軌道上運(yùn)行，選項(xiàng)B正確；而此時萬有引力減小，所以向心加速度減小、線速度減小，角速度減小，故選項(xiàng)A、C、D錯誤.故B正確.【思路點(diǎn)撥】同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可知，衛(wèi)星的周期越大，軌道半徑越大，所以地球自轉(zhuǎn)變慢后，同步衛(wèi)星需要在更高的軌道上運(yùn)行；萬有引力減小，向心加速度減小、線速度減小，角速度減小.3.（單選）如圖所示，兩梯形木塊A、B疊放在水平地面上，A、B之間的接觸面傾斜。A的左側(cè)靠在光滑的豎直墻面上，關(guān)于兩木塊的受力，下列說法正確的是（

）（A）A、B之間一定存在摩擦力作用（B）木塊A可能受三個力作用（C）木塊A一定受四個力作用（D）木塊B受到地面的摩擦力作用方向向右參考答案：B4.（單選）有一個導(dǎo)熱性能良好的氣缸，用輕質(zhì)活塞密封了一定質(zhì)量的氣體，活塞用輕繩懸掛在天花板上，如圖所示．氣缸的質(zhì)量為M，活塞可以在缸內(nèi)無摩擦滑動，活塞的面積為S，活塞與缸底距離為h，大氣壓強(qiáng)恒為p0，此時環(huán)境溫度為T．若環(huán)境溫度緩慢升高，下列說法正確的有

．A．在單位時間內(nèi)氣體分子與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少B．在單位時間內(nèi)氣體分子與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增加C．器壁單位面積上受到氣體分子撞擊力增大D．溫度升高，缸內(nèi)所有氣體分子運(yùn)動速率均增大參考答案：A5.如圖，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q且不計(jì)重力的粒子，以速度v沿與半徑PO夾角θ=30°的方向從P點(diǎn)垂直磁場射入，最后粒子垂直于MN射出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為A. B. C. D.參考答案：B粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，運(yùn)動軌跡如圖，由幾何關(guān)系，知圓心角30°，粒子運(yùn)動的軌跡的半徑為，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有，得半徑為②，聯(lián)立得，B正確．【點(diǎn)睛】考查了粒子在磁場中的運(yùn)動，找到圓心位置，由幾何關(guān)系求半徑，由洛倫茲力提供向心力得到磁感應(yīng)強(qiáng)度，這是帶電粒子在磁場中運(yùn)動經(jīng)常用到的解題思路．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，平行板電容器豎直放置，兩板間存在水平方向的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量相等的兩個帶電液滴1和2從O點(diǎn)自由釋放后，分別抵達(dá)B、C兩點(diǎn)，若AB=BC，則它們帶電荷量之比q1：q2等于

參考答案：2:17.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，以初速度v0從斜面上A點(diǎn)水平拋出，落在斜面上B點(diǎn)時動能為初動能的5倍，則在此過程中重力沖量為__________，所用的時間為__________。參考答案：2mv0

2v0/g8.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率．在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3．圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)．設(shè)AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量

（用上述給出量的字母表示），則玻璃磚的折射率可表示為

．參考答案：

答案：l1、l3；l1/l39.豎直上拋運(yùn)動，可看成是豎直向上的

和一個豎直向下

的運(yùn)動的合運(yùn)動參考答案：勻速直線運(yùn)動，自由落體運(yùn)動10.如圖所示是物體在某段運(yùn)動過程中的v-t圖像，在t1和t2時刻的瞬時速度分別為v1和v2，則在t1到t2的時間內(nèi)，物體運(yùn)動的加速度是______________（選填：“不變”、“增大”或“減小”）的，它的平均速度v___________（選填：“等于”、“大于”或“小于”）（v1＋v2）/2。參考答案：

答案：不斷減小，小于

11.如圖為聲波干涉演示儀的原理圖，O形玻璃管粗細(xì)均勻，分為A和B兩部分，兩側(cè)各有一小孔，聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率_____________的波。當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅_____

_____；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅________________。[參考答案：12.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內(nèi)，用測力計(jì)可以同彈簧的下端接觸)，如圖甲所示，若本實(shí)驗(yàn)的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長l0＝_________.參考答案：13.（6分）如圖所示，n個相同的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），每塊的質(zhì)量都是m，從右向左沿同一直線排列在水平桌面上，相鄰木塊間的距離均為l，第n個木塊到桌邊的距離也是l，木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ．開始時，第1個木塊以初速度v0向左滑行，其余所有木塊都靜止，在每次碰撞后，發(fā)生碰撞的木塊都粘在一起運(yùn)動。最后第n個木塊剛好滑到桌邊而沒有掉下．則在整個過程中因碰撞而損失的總動能

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“探究單擺的周期和擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。①下列說法正確的是_____和_____(填選項(xiàng)序號字母）;A.

懸線越短越好

B.懸線上端固定且擺角要小C.

擺球應(yīng)在豎直平面內(nèi)擺動

D.擺球擺至最高點(diǎn)時開始計(jì)時②以擺球通過平衡位置時開始計(jì)時，用停表記下擺球通過平衡位置n次所用的時間t，則單擺周期T=_____;用米尺量出懸線的長度l0，用游標(biāo)卡尺量出擺球的直徑d,則擺長l=_____;③根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上以T為縱軸，l為橫軸，作出T-l圖像,發(fā)現(xiàn)圖線是曲線;然后嘗試以T2為縱軸，l為橫軸，作出T2—l圖像，發(fā)現(xiàn)圖線是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，由此得出單擺做簡諧運(yùn)動的周期和擺長的關(guān)系是

（）A.

B.

C.

D.參考答案：15.某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動能定理，將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白紙、復(fù)寫紙．將小球從不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，記錄小球到達(dá)斜槽底端時下落的高度H，并根據(jù)落點(diǎn)位置測量出小球離開斜槽后的豎直位移y．改變小球在斜槽上的釋放位置，進(jìn)行多次測量，記錄數(shù)據(jù)如下：高度H（h為單位長度）h2h3h4h5h6h7h8h9h豎直位移y/cm30.015.010.07.56.0

4.33.83.3（1）表格中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為

（2）已知木板與斜槽末端的水平距離為x，小球在離開斜槽后的豎直位移為y，不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過程中，若動能定理成立則應(yīng)滿足的關(guān)系式是

（3）若僅僅換一形狀完全相同，但摩擦不能忽略的斜槽（其余裝置，位置均不變），表格中豎直位移y的數(shù)值與上表相比會

（填“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：（1）5.0；（2）H=；（3）變大．【考點(diǎn)】探究功與速度變化的關(guān)系．【分析】（1）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，Hy=30h，是個定值，從而求出表格中空缺的數(shù)據(jù)；（2）若不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦，只有重力做功，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求出小球離開斜槽時的速度，得到動能的變化，根據(jù)重力做功表達(dá)式求出合力做功，進(jìn)而求出若動能定理成立則應(yīng)滿足的關(guān)系式；（3）若摩擦不能忽略，小球在斜槽上滑下過程中，重力和摩擦力做功，寫出合力做的功，再寫出動能定理的關(guān)系式，比較兩個表達(dá)式即可求解．【解答】解：（1）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，Hy=30h，是個定值，則當(dāng)=6h時，y=5.0cm（2）設(shè)小球離開斜槽時的速度為v，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律得：x=vt，y=聯(lián)立得：v=小球在斜槽上滑下過程中，不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦，中有重力做功，則有：解得：H=，（3）若摩擦不能忽略，則有：W=mgH﹣μmgcosθ?=mgH（1﹣）若動能定理成立，則有：mgH（1﹣）=，解得：H=由于，即，所以表格中豎直位移y的數(shù)值與上表相比會變大．故答案為：（1）5.0；（2）H=；（3）變大．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，B為位于水平地面上的質(zhì)量為M的長方形空心盒子,盒內(nèi)存在著豎直向上場強(qiáng)大小為E=的勻強(qiáng)電場.A為位于一定高度處的質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球，且M=2m，盒子與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，盒外沒有電場．盒子的上表面有一些略大于小球直徑的小孔，孔間距滿足一定的關(guān)系，使得小球進(jìn)出盒子的過程中始終不與盒子接觸．當(dāng)小球A以1m/s的速度從孔1進(jìn)入盒子的瞬間，盒子B恰以v1=6m/s的速度向右滑行．已知盒子通過電場對小球施加的作用力與小球通過電場對盒子施加的作力大小相等方向相反．設(shè)盒子足夠長，取重力加速度g=10m/s2，小球恰能順次從各個小孔進(jìn)出盒子．試求：(1)小球A從第一次進(jìn)入盒子到第二次進(jìn)入盒子所經(jīng)歷的時間；(2)盒子上至少要開多少個小孔，才能保證小球始終不與盒子接觸；(3)從小球第一次進(jìn)入盒子至盒子停止運(yùn)動的過程中，盒子通過的總路程．參考答案：見解析（1）A在盒子內(nèi)運(yùn)動時，

……………1分

……………1分由以上兩式得a=g=10m/s2

…………1分A在盒子內(nèi)運(yùn)動的時間

……1分A在盒子外運(yùn)動的時間

…………………1分A從第一次進(jìn)入盒子到第二次進(jìn)入盒子的時間

……1分（2）小球在盒子內(nèi)運(yùn)動時，盒子的加速度…1分小球在盒子外運(yùn)動時，盒子的加速度………………1分小球運(yùn)動一個周期盒子減少的速度為……………1分從小球第一次進(jìn)入盒子到盒子停下，小球運(yùn)動的周期數(shù)為

……………………1分要保證小球始終不與盒子相碰，小孔數(shù)至少為2n+1個，即11個．…1分（3）小球第一次在盒內(nèi)運(yùn)動的過程中，盒子前進(jìn)的距離為

……………1分小球第一次從盒子出來時，盒子的速度

………1分小球第一次在盒外運(yùn)動的過程中盒子前進(jìn)距離…1分小球第二次進(jìn)入盒子時，盒子的速度

…………1分小球第二次在盒子內(nèi)運(yùn)動的過程中，盒子前進(jìn)的距離為

………………1分小球第二次從盒子出來時，盒子的速度…………1分小球第二次在盒外運(yùn)動的過程中，盒子前進(jìn)的距離為

…………1分分析上述各組數(shù)據(jù)可知，盒子在每個周期內(nèi)通過的距離為一等差數(shù)列，公差d＝0.12m．且當(dāng)盒子停下時，小球恰要進(jìn)入盒內(nèi)，最后0.2s內(nèi)盒子通過的路程為0.04m．所以從小球第一次進(jìn)入盒子至盒子停止運(yùn)動的過程中，盒子通過的總路程為

……………2分17.如圖甲所示，一個質(zhì)量m＝0.1kg的正方形金屬框總電阻R＝0.5Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合)，自靜