福建省寧德市霞浦縣第五中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

福建省寧德市霞浦縣第五中學(xué)2021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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖，地球赤道上的山丘、近地資源衛(wèi)星和同步通信衛(wèi)星均在赤道平面內(nèi)繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng).設(shè)山丘e、近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q的圓周運(yùn)動(dòng)速率依次為v1、v2、v3，向心加速度依次為a1、a2、a3，則：A.v1＞v2＞v3

B.v1＜v3＜v2C.a1＞a2＞a3

D.a2＞a3＞a1參考答案：BD2.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是

A光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大

B．入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流

C．遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)

D．入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子參考答案：CD3.下列說(shuō)法中正確的是

A．吹出的肥皂泡呈球形是由于表面張力的作用

B．布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下觀(guān)察到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大

D．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力同時(shí)減小參考答案：4.（單選）如圖所示,磁場(chǎng)方向豎直向下,通電直導(dǎo)線(xiàn)ab由水平位置1繞a點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)到位置2,通電導(dǎo)線(xiàn)所受安培力是A．?dāng)?shù)值變大,方向不變

B．?dāng)?shù)值變小,方向不變C．?dāng)?shù)值不變,方向改變

D．?dāng)?shù)值、方向均改變參考答案：B5.（2015?邢臺(tái)四模）如圖所示，理想變壓器的原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比n1：n2=2：1，原線(xiàn)圈接正弦式交流電，副線(xiàn)圈接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻為R，當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升，若電動(dòng)機(jī)因摩擦造成的能量損失不計(jì)，則圖中電壓表的讀數(shù)為（）A．4IR+B．C．4IRD．IR+參考答案：A：【考點(diǎn)】：變壓器的構(gòu)造和原理；功能關(guān)系；電功、電功率．解：電流與匝數(shù)成反比，副線(xiàn)圈的電流為2I，輸入功率等于副線(xiàn)圈消耗的功率：P=（2I）2R+mgv=UI，所以電壓表的讀數(shù)U=4IR+．故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量為1kg，初速度為v=10m/s的物體，受到一個(gè)與初速度v方向相反，大小為3N的外力F的作用力，沿粗糙的水平面滑動(dòng)，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，經(jīng)3s后撤去外力，則物體滑行的總位移為

m。（取g=10）參考答案：7.如圖所示，用質(zhì)量為m的活塞密封住質(zhì)量為M的氣缸，氣缸有內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計(jì)，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個(gè)裝置倒立在水平地面上．當(dāng)封閉氣體的熱力學(xué)溫度為T(mén)時(shí)，活塞與地面接觸但無(wú)相互作用力，這時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為_(kāi)_________．當(dāng)溫度升高到某一值時(shí)，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無(wú)相互作用力，這時(shí)封閉氣體的溫度為_(kāi)_____________．

參考答案：8.如圖，足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線(xiàn)aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g、總電阻為R=1Ω、邊長(zhǎng)d=0.1m的正方形金屬線(xiàn)圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線(xiàn)圈剛好勻速穿過(guò)磁場(chǎng)．已知線(xiàn)圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，則線(xiàn)圈釋放時(shí)，PQ邊到bb′的距離為1m；整個(gè)線(xiàn)圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線(xiàn)圈上產(chǎn)生的焦耳熱為4×10﹣3J．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；焦耳定律．專(zhuān)題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：線(xiàn)圈勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解；根據(jù)安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力與速度的關(guān)系式，即可求得速度，從而得出距離，線(xiàn)圈上產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做功．解答：解：對(duì)線(xiàn)圈受力分析，根據(jù)平衡條件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入數(shù)據(jù)解得：v==m/s=2m/s線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2線(xiàn)圈釋放時(shí)，PQ邊到bb的距離L==m=1m；由于線(xiàn)圈剛好勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)寬度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入數(shù)據(jù)解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是推導(dǎo)安培力與速度的關(guān)系式，求熱量時(shí)，要注意線(xiàn)框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)兩個(gè)過(guò)程都要產(chǎn)生焦耳熱．9.某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界?，F(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時(shí)，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。參考答案：

(1).低于

(2).大于【詳解】由題意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故，但活塞移動(dòng)的過(guò)程中，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，則容器內(nèi)氣體正在膨脹，體積增大，氣體對(duì)外界做功，即，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知：，故容器內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，低于外界溫度。最終容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和外界氣體壓強(qiáng)相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：又，m為容器內(nèi)氣體質(zhì)量聯(lián)立得：取容器外界質(zhì)量也為m的一部分氣體，由于容器內(nèi)溫度T低于外界溫度，故容器內(nèi)氣體密度大于外界。故本題答案為：低于；大于。10.自然界里放射性核素并非一次衰變就達(dá)到穩(wěn)定，而是發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，直到穩(wěn)定的核素而終止，這就是“級(jí)聯(lián)衰變”．某個(gè)釷系的級(jí)聯(lián)衰變過(guò)程如圖(N軸表示中子數(shù)，Z軸表示質(zhì)子數(shù))，圖中Pb→Bi的衰變是＿＿＿衰變，從到共發(fā)生＿＿＿次α衰變．參考答案：β（2分）

611.（4分）演示光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)用弧光燈發(fā)出的光照射鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則指針上帶的電是________電（填“正”或“負(fù)”）；已知鋅的極限頻率為v0，當(dāng)用頻率為v的光照射鋅板時(shí)，只要滿(mǎn)足_____________的條件，就能發(fā)生光電效應(yīng)。參考答案：正電；v＞v012.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A(yíng)、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（2分）13.如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長(zhǎng)，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時(shí)，物塊的速度是

m/s，木板和物塊最終的共同速度為

m/s．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.用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值，備用器材如下：待測(cè)電阻Rx（阻值約為25kΩ）

電流表A-1：（量程100A，內(nèi)阻2kΩ）電流表A2：（量程500A，內(nèi)阻300Ω）

電壓表V1：（量程10V，內(nèi)阻100kΩ）電流表V--2：（量程50V，內(nèi)阻500kΩ）

電源E：（電動(dòng)勢(shì)15V，允許最大電流1A）滑動(dòng)變阻器R：（最大阻值1kΩ）

電鍵S，導(dǎo)線(xiàn)若干為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求測(cè)多組數(shù)據(jù)．①（4分）電流表應(yīng)選________________，電壓表應(yīng)選__________________．②（8分）在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．并在實(shí)物圖上畫(huà)出末完成的連線(xiàn)參考答案：①（4分）A2

V1

②15.在做“探索彈簧的長(zhǎng)度與外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出F－x圖象如上圖所示．由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______，圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因是由于___________________________．參考答案：200N/m彈簧自身所受重力四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑水平面MN的左端M處固定有一能量補(bǔ)充裝置P，使撞擊它的物體彈回后動(dòng)能在原來(lái)基礎(chǔ)上增加一定值。右端N處與水平傳送帶恰好平齊且靠近，

傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较蛞院愣ㄋ俾蕍=6m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，水平部分長(zhǎng)度L=9m。放在光滑水平面上的兩相同小物塊A、B（均視為質(zhì)點(diǎn)）間有一被壓縮的輕質(zhì)彈簧，彈性勢(shì)能Ep=9J，彈簧與A、B均不粘連，A、B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，物塊質(zhì)量mA=mB=lkg?，F(xiàn)將A、B同時(shí)由靜止釋放，彈簧彈開(kāi)物塊A和B后，迅速移去輕彈簧，此時(shí)，A還未撞擊P，B還未滑上傳送帶。取g=10m/s2。求：

(1)A、B剛被彈開(kāi)時(shí)的速度大小

(2)試通過(guò)計(jì)算判斷B第一次滑上傳送帶后，能否從傳送帶右端滑離傳送帶

(3)若B從傳送帶上回到光滑水平面MN上與被彈回的A發(fā)生碰撞后粘連，一起滑上傳送帶。則P應(yīng)給A至少補(bǔ)充多少動(dòng)能才能使二者一起滑離傳送帶參考答案：解：(1)彈簧彈開(kāi)的過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒

（2分）由動(dòng)量守恒有

（2分）聯(lián)立以上兩式解得（2分）(2)假設(shè)B不能從傳送帶右端滑離傳送帶，則B做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度減小到零，設(shè)位移為s。

由動(dòng)能定理得

（2分）解得

（2分）不能從傳送帶右端滑離傳送帶。

（1分）

（其它方法判斷正確的，同樣給分）(3)設(shè)物塊A撞擊P后被反向彈回的速度為功能關(guān)系可知：

（1分）物塊B在傳送帶上先向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到速度減小到零，然后反方向做勻加速運(yùn)動(dòng)由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，物塊B回到皮帶左端時(shí)速度大小應(yīng)為

（1分）B與A發(fā)生碰撞后粘連共速為由動(dòng)量守恒定律可得：

（2分）要使二者能一起滑離傳送帶，要求

（2分）由以上四式可得：

（1分）17.如圖所示為一傳送帶的模型，傳送帶水平部分AB長(zhǎng)度L在0.5m≤L≤2.0m的范圍內(nèi)取值，AB距水平地面的高度h=0.45m，皮帶輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)使傳送帶總保持v=2.0m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將一工件（可視為質(zhì)點(diǎn)）從靜止輕放在A(yíng)端，一段時(shí)間后工件運(yùn)動(dòng)到B端并從B端水平拋出，已知工件與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，g取10m/s2。（1）求工件做加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度大??；（2）當(dāng)傳送帶的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.5m時(shí)，為了使工件恰能從B端水平拋出，B端所在的主動(dòng)輪半徑r應(yīng)為多大？（3）試討論工件的落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x與AB長(zhǎng)度L的關(guān)系。參考答案：

（1）根據(jù)牛頓第二定律，

（3分）解得

（3分）（2）設(shè)傳送帶的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0工件運(yùn)動(dòng)至B時(shí)恰能與傳送帶共速。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，得說(shuō)明工件在傳送帶上一直做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

（2分）設(shè)工件在B處的速度為vB，則

（2分）工件恰從B水平拋出，由牛頓第二定律得：

（2分）解得r=0.2m

（1分）（3）工件落地點(diǎn)時(shí)間

（1分）

當(dāng)0.5m≤L＜1.0m時(shí)，工件一直做勻加速運(yùn)動(dòng)。

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，得

（1分）

工件的水平位移

（1分）

當(dāng)1.0m≤L≤2.0m時(shí)，工件與傳送帶達(dá)到共速，則

工件在B處的速度

（1分）

工件的水平位移

（