2021-2022學(xué)年遼寧省大連市第六十八中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年遼寧省大連市第六十八中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.（多選題）如圖甲所示，正六邊形導(dǎo)線框abcdef放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里，設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流順時(shí)針方向?yàn)檎?、豎直邊cd所受安培力的方向水平向左為正．則下面關(guān)于感應(yīng)電流i和cd所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖象正確的是（）A． B．C． D．參考答案：AC【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；安培力．【專題】壓軸題；電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題．【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出各段時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的大小，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，通過安培力大小公式求出安培力的大小以及通過左手定則判斷安培力的方向．【解答】解：A、0～2s內(nèi)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，為正值．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E==B0S為定值，則感應(yīng)電流為定值，．在2～3s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，為正值，大小與0～2s內(nèi)相同．在3～4s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，為負(fù)值，大小與0～2s內(nèi)相同．在4～6s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，為負(fù)值，大小與0～2s內(nèi)相同．故A正確，B錯(cuò)誤．

C、在0～2s內(nèi)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電流恒定不變，根據(jù)FA=BIL，則安培力逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負(fù)值．0時(shí)刻安培力大小為F=2B0I0L．在2s～3s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)FA=BIL，則安培力逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，為正值，3s末安培力大小為B0I0L．在2～3s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向右，為負(fù)值，第4s初的安培力大小為B0I0L．在4～6s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L．故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC．2.如圖，質(zhì)子（）、氘核（）和α粒子都沿平行板電容器中線OO′方向垂直于電場(chǎng)線射入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，射出后都能打在同一個(gè)與中線垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)，粒子重力不計(jì)，下列推斷正確的是A.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的速度相同，在熒光屏上將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)B.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)C.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相同，在熒光屏上將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)D.若它們是由同一個(gè)電場(chǎng)從靜止加速后射入此偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)參考答案：CD試題分析：三個(gè)粒子進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中都做類平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則得到：a=qE/m,偏轉(zhuǎn)距離為：，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,聯(lián)立三式得：,A、若它們射入電場(chǎng)時(shí)的速度相等，y與比荷成正比，而三個(gè)粒子中質(zhì)子的比荷最大，氘核和α粒子的比荷相等，在熒光屏上將出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)．故A錯(cuò)誤．B、若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相等，，可見y與qm成正比，三個(gè)qm都不同，則在熒光屏上將只出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)．故B錯(cuò)誤．C、若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等，y與q成正比，在熒光屏上將只出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)．故C錯(cuò)誤．D、若它們是由同一個(gè)電場(chǎng)從靜止加速后射入此偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的，根據(jù)推論可知，y都相同，故熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)．故D正確．故選D．考點(diǎn)：考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【名師點(diǎn)睛】此類題目屬于類平拋運(yùn)動(dòng)，解題關(guān)鍵注意水平方向勻速，豎直方向是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性．3.據(jù)中新社3月10日消息，我國將于2011年上半年發(fā)射“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器，2011年下半年發(fā)射“神舟八號(hào)”飛船并與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接。某同學(xué)得知上述消息后，畫出“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的假想圖如圖所示，A代表“天宮一號(hào)”，B代表“神舟八號(hào)”，虛線為各自的軌道。由此假想圖，可以判定

A．“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速率大于“神舟八號(hào)”的運(yùn)行速率B．“天宮一號(hào)”的周期小于“神舟八號(hào)”的周期C．“天宮一號(hào)”的向心加速度大于“神舟八號(hào)”的向心加速度D．“神舟八號(hào)”適度加速有可能與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接參考答案：D4.（單選題）在同一水平直線上的兩位置沿同方向分別拋出兩小球和，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力．要兩球在空中相碰，則A．球先拋出

B．球先拋出C．兩球同時(shí)拋出

D．兩球質(zhì)量相等參考答案：C5.如圖所示是原子物理史上幾個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)，關(guān)于這些實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是A.盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B.放射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，中間沒有偏轉(zhuǎn)的為γ射線，電離能力最強(qiáng)C.電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大，說明遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)D.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變參考答案：D【詳解】A.盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B.放射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，中間沒有偏轉(zhuǎn)的為γ射線，電離能力最弱，選項(xiàng)B錯(cuò)誤C.電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大，說明光電流和光的強(qiáng)度有關(guān)，不能說明遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變，輕核聚變是通過反應(yīng)產(chǎn)生高溫，使得反應(yīng)能夠持續(xù)，選項(xiàng)D正確二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.有關(guān)熱輻射和光的本性，請(qǐng)完成下列填空題：黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學(xué)理論來解釋，1900年德國物理學(xué)家普朗克認(rèn)為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱為_________。1905年愛因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點(diǎn)，認(rèn)為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達(dá)式為_________，并成功解釋了__________________現(xiàn)象中有關(guān)極限頻率、最大初動(dòng)能等規(guī)律，寫出了著名的__________________方程，并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。參考答案：能量子；；光電效應(yīng)；光電效應(yīng)方程（或）7.右圖為小車做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

8.一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，測(cè)得停止處相對(duì)開始運(yùn)動(dòng)處的水平距離為S，如圖，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并設(shè)斜面與水平面對(duì)物體的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．則動(dòng)摩擦因數(shù)μ為．參考答案：

h/μ

9.研究加速度和力的關(guān)系加速度和質(zhì)量的關(guān)系：兩個(gè)相同的小車并排放在光滑水平軌道上，小車前端系上細(xì)線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼．小車所受的水平拉力F的大小可以認(rèn)為等于砝碼（包括砝碼盤）的重力大?。≤嚭蠖艘蚕涤屑?xì)線，用一只夾子夾住兩根細(xì)線，控制兩輛小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)和結(jié)束運(yùn)動(dòng)．（1）利用這一裝置，我們來研究質(zhì)量相同的兩輛小車在不同的恒定拉力作用下，它們的加速度是怎樣的．由于兩個(gè)小車初速度都是零，運(yùn)動(dòng)時(shí)間又相同，由公式

，只要測(cè)出兩小車

之比就等于它們的加速度a之比．實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：當(dāng)小車質(zhì)量相同時(shí)，a正比于F．（2）利用同一裝置，我們來研究?jī)奢v小車在相同的恒定拉力作用下，它們的加速度與質(zhì)量是怎樣的．在兩個(gè)盤里放上相同數(shù)目的砝碼，使兩輛小車受到的拉力相同，而在一輛小車上加放砝碼，以增大質(zhì)量．重做試驗(yàn)，測(cè)出

和

．實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：當(dāng)拉力F相等時(shí)，a與質(zhì)量m成反比。（3）實(shí)驗(yàn)中用砝碼（包括砝碼盤）的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是

（4））將夾子換為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以通過所打紙帶計(jì)算出物體的加速度。某次實(shí)驗(yàn)所得圖線如圖所示。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_________，小車的質(zhì)量為________。參考答案：．(1)

位移(2)

小車質(zhì)量

通過位移

(3)

砝碼與砝碼盤質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量

(4)

10.某行星繞太陽運(yùn)動(dòng)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為

；太陽的質(zhì)量可表示為

。參考答案：

（2分），

11.如圖所示，AB、CD為兩根平行并且均勻的相同電阻絲，直導(dǎo)線EF可以在AB、CD上滑行并保持與AB垂直，EF與AB、CD接觸良好，圖中電壓表為理想電壓表，當(dāng)EF處于圖中位置時(shí)電壓表讀數(shù)為U1=8.0伏，已知將EF由圖中位置向左移動(dòng)一段△L后電壓表讀數(shù)變?yōu)閁2=6.0伏，則電路中電阻的變化量DR與變化前電路的總電阻R之比DR:R=______.若將EF由圖中位置向右移一段相同△L后，那么電壓表讀數(shù)U3=_____伏。參考答案：DR:R=1:3

U3=12.0伏12.某研究性學(xué)習(xí)小組為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”獨(dú)力設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知小車質(zhì)量為m1，砝碼和盤的質(zhì)量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復(fù)寫紙、電鍵及導(dǎo)線若干。（1）除了上面涉及的實(shí)驗(yàn)器材外，本次實(shí)驗(yàn)還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。AB、CD計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離已測(cè)出，由于疏漏B、C兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離忘記了標(biāo)注，根據(jù)紙帶上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)情況，可計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）在探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，要盡可能保證a-F圖象是一條直線，需要控制的條件是_________________________________________。參考答案：（1）交流電源（或答學(xué)生電源）和刻度尺（2分）（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）（3）0.52（3分）（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離需要測(cè)量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當(dāng)施加一定外力時(shí)，小車的加速度還為零，則外力與小車受到的摩擦力平衡。（3）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2時(shí)，繩中拉力近似等于小車所受合外力（或答m1>>m2）13.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開始減速。②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s。③物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。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.(9分)某學(xué)生用“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的器材(如圖10所示)來驗(yàn)證鋼球沿斜槽滾下過程中機(jī)械能守恒，他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A.把斜槽固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)邊緣，調(diào)整斜槽出口使出口處切線水平；B、出口末端拴上重錘線，使出口末端投影落于水平地面O點(diǎn)，地面上鋪復(fù)寫紙、白紙；C、從斜槽某高處同一點(diǎn)A由靜止開始釋放球多次，找出平均落地點(diǎn)P.問：⑴應(yīng)測(cè)量哪些數(shù)據(jù)?

；⑵根據(jù)⑴中測(cè)量數(shù)據(jù)字母，求鋼球在斜槽上滾下過程中：△Ep＝

，△Ek＝

；參考答案：答案：①A點(diǎn)距臺(tái)面高度為H，斜槽出口距地面高度為h，OP間距離為s(3分)；

②△Ep＝mgH(3分)(3分)15.（1）在探究求合力的方法時(shí)，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩．實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度的拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條．①實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的________(填字母代號(hào))A．將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度D．將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置②同學(xué)們?cè)诓僮鬟^程中有如下討論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是_____(填字母代號(hào))A．兩細(xì)繩必須等長(zhǎng) B．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C．用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D．拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些參考答案：D

BD四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面上沿豎直方向以初速度v0拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落回拋出點(diǎn)，已知該星球半徑為R，引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度；

（2）該星球的第一宇宙速度．參考答案：考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．版權(quán)所有專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：（1）小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的近地衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供，該星球表面物體所受重力等于萬有引力，聯(lián)立方程即可求出該星球的第一宇宙速度υ；解答：解：（1）小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=2×，所以g=．（2）由G=mg聯(lián)立以上各式可得：答：（1）該星球表面的重力加速度；（2）該星球的第一宇宙速度．17.如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，質(zhì)量為m=2kg，從光滑四分之一圓弧軌道頂端由靜止滑下，到達(dá)底端時(shí)恰好進(jìn)入與圓弧軌道底端相切的水平傳送帶，傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左轉(zhuǎn)動(dòng)，速度大小為v=3m/s．已知圓弧軌道半徑R=0．8m，皮帶輪的半徑r=0．2m，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．，兩皮帶輪之間的距離為L(zhǎng)=6m，重力加速度g=1Om/s2．求：（1）皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度