福建省南平市書坊中學2020年高三物理下學期期末試卷含解析

福建省南平市書坊中學2020年高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一條河寬度為d，河水流速為v1，小船在靜水中的速度為v2，要使小船在渡河過程中所行路程最短，則小船的路程S為

A.當v1＜v2時，

B.當v1＜v2時，S=d

C.當v1＞v2時，S=d

D.

當v1＞v2時，S=d

參考答案：D2.如圖所示，頂端裝有光滑定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上，A、B兩物體通過輕質細繩連接，并處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用水平向右的力F將物體B緩慢拉動一定的距離（斜面體與物體A始終保持靜止）。在此過程中，下列判斷正確的是A．水平力F逐漸變大B．物體A所受斜面體的摩擦力逐漸變大C．斜面體所受地面的支持力逐漸變大D．斜面體所受地面的摩擦力逐漸變大參考答案：試題分析：如圖所示，對B物體進行受力分析，則，θ增大，則水平力F隨之變大．將A、B兩物體與斜面體看成一個整體，由于斜面體與物體A仍然保持靜止，拉力F增大，則地面對斜面體的摩擦力一定變大，因為整體豎直方向并沒有其它力，故斜面體所受地面的支持力應該沒有變；在這個過程中盡管繩子張力變大，但是由于物體A所受斜面體的摩擦力可能向上也可能向下，故物體A所受斜面體的摩擦力的情況無法確定．故A、D正確，B、C錯誤．考點：受力分析，整體法和隔離法的運用，摩擦力3.（多選題）有滑動變阻器R，熱敏電阻R0，二極管D和電容器組成的電路如圖所示，有一個帶電液滴靜止于電容器兩極板之間，電容器下極板接地，下列說法中正確的是（）A．若把滑動變阻器的滑動觸頭向上移動，液滴將會向下運動B．若把開關斷開，液滴將會向上運動C．若熱敏電阻的溫度降低，液滴將會向下運動D．若把上極板向上移動，液滴將靜止不動參考答案：BD【考點】閉合電路的歐姆定律．【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題．【分析】先分析電路結構，逐項分析各種措施下，電容器兩端電壓如何變化，從而分析電場強度如何變化，得出電場力的變化情況，比較電場力和重力大小關系即可判斷液滴如何運動，注意二極管的作用可以阻止電容器上的電量流出．【解答】解：A、當變阻器的滑片向上移動時，滑動變阻器接入電阻減小，則總電流增大，內壓及R0兩端的電壓增大，則滑動變阻器兩端的電壓減小，由于二極管具有單向導電性，電荷不會向右流出，所以電容器兩端的電勢差不變，電場強度不變，電場力不變，電荷保持靜止，故A錯誤；B、開關K斷開時，電容器直接接在電源兩端，電壓增大，電場強度增大，電場力增大，則液滴向上運動，故B正確；C、熱敏電阻降溫時，熱敏電阻阻值增大，則由閉合電路歐姆定律可知，滑動變阻器兩端的電壓減小，由于二極管具有單向導電性，電荷不會向右流出，所以電容器兩端的電勢差不變，液滴仍然靜止，故C錯誤；D、電容器C的上極板向上移動，d增大；則電容C減小，由于二極管具有單向導電性，電荷不會向右流出，所以電容器兩端的電勢差增大，由于，，．所以：，由于極板上的電量不變，而場強E與極板之間的距離無關，所以電場強度E不變，液滴仍然靜止，故D正確；故選：BD4.下列物理量的單位中，不屬于力學基本單位的是

A．秒

B．米

C．牛頓

D．千克參考答案：C5.（單選）如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O點，質量為m的帶正電的小球從O點正上方h高的A點靜止釋放，并穿過帶電環(huán)，關于小球從A到A關于O的對稱點A′過程加速度(a)、重力勢能(EpG)、機械能(E)、電勢能(Ep電)隨位置變化的圖象一定錯誤的是(取O點為坐標原點且重力勢能為零，向下為正方向，無限遠電勢為零)參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）圖甲為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關系曲線，由圖可知，兩者不成線性關系，這是由于

。如圖乙所示，將這個電燈與20的定值電阻R串聯(lián)，接在電動勢為8V的電源上，則電燈的實際功率為

W。（不計電流表電阻和電源內阻）參考答案：答案：隨電壓的增大，燈變亮，燈絲溫度升高，電阻率變大，電阻變大；0．67.在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象；通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象。參考答案：干涉、衍射8.一物體做初速度為零的勻加速直線運動，若從開始運動起，物體分別通過連續(xù)三段位移的時間之比是2：1：3，則這三段位移的大小之比為

；若從開始運動起，物體分別通過連續(xù)三段位移之比是1：2：3，則通過這三段位移的時間之比為

。參考答案：4:5:27

1：(－1)：(－)

4:5:27

1：(－1)：(－)

9.為了探究加速度與力的關系，使用如圖13所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄．滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為s，牽引砝碼的質量為m.回答下列問題：(1)若取M＝0.4kg，改變m的值進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是________．A．m＝5g

B．m＝15gC．m＝40g

D．m＝400g(2)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度的表達式為：____________.(用Δt1、Δt2、D、s表示)參考答案：10.一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于11.如圖為頻率f=1Hz的波源產生的橫波，圖中虛線左側為A介質，右側為B介質。其中x=14m處的質點振動方向向上。則該波在A、B兩種介質中傳播的速度之比vA：vB=

。若圖示時刻為0時刻，則經0．75s處于x=6m的質點位移為

cm。

參考答案：

2∶3（2分）

5（12.如圖所示，邊長為L=0.2m的正方形線框abcd處在勻強磁場中，線框的匝數(shù)為N=100匝，總電阻R=1Ω，磁場方向與線框平面的夾角θ=30°，磁感應強度的大小隨時間變化的規(guī)律B=0.02+0.005t（T），則線框中感應電流的方向為

，t=16s時，ab邊所受安培力的大小為

N。參考答案：

adcba

；

0.02

N。13.某同學在“探究彈力與彈簧伸長的關系”實驗中，利用得到彈力F和彈簧總長度L的數(shù)據(jù)做出了F﹣L圖象，如圖所示，由此可求得：（1）彈簧不發(fā)生形變時的長度Lo=cm，（2）彈簧的勁度系數(shù)k=N/m．參考答案：（1）10

（2）200【考點】探究彈力和彈簧伸長的關系．【分析】該題考察了彈力與彈簧長度變化關系的分析．圖線跟坐標軸交點，表示彈力為零時彈簧的長度，即為彈簧不發(fā)生形變時的長度．由畫得的圖線為直線可知彈簧的彈力大小與彈簧伸長量成正比．圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．【解答】解：（1）圖線跟坐標軸交點，表示彈力為零時彈簧的長度，即為彈簧不發(fā)生形變時的長度．彈簧不發(fā)生形變時的長度Lo=10cm．（2）圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比．由k=，可得k=200N/m．故答案為：（1）10

（2）200三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組要對未知電阻Rx進行測量先用多用電表進行粗測，若多用電表的電阻檔有三個倍率，分別是用×10檔測量某電阻Rx時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉角度過大，為了較準確地進行測量，應換到_____檔。（填×1或×100）。換檔后應先________（填缺少的步驟），之后用表筆連接待測電阻進行讀數(shù)，由表盤刻度讀得該電阻的阻值是______Ω。（2）該小組成員用下列部分儀器對上題中電阻Rx進一步測量，可供使用的器材如下：電流表A1，量程0.1A，內阻很小，可忽略，電流表A2，量程3mA，內阻很小，可忽略，定值電阻R0=1kΩ滑動變阻器R1，全電阻10Ω，額定電流1A，滑動變阻器R2，全電阻500Ω，額定電流0.2A，電源電動勢E=3V，內阻很小，電鍵S、導線若干要求實驗中電表示數(shù)從零調起，可獲得多組測量數(shù)據(jù)，測量結果盡量準確，實驗操作方便。①由實驗要求應選擇的滑動變阻器為_______________②在虛線框內畫出測量電路的原理圖。③若I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，被測電阻Rx的表達式Rx=__________參考答案：（1）×1（2分）

紅黑表筆短接調零（2分）

30（2分）（寫成30.0同樣給2分）建議在此處再進一步詳細講解多用電表電路結構，原理，使用，讀數(shù)。（2）①R1(2分)②電路圖（2分）（右圖兩種皆可）③RX=（左圖）或（右圖）（2分）如果兩塊電流表內阻不能忽略的情況下，請由各位老師在各自課堂上拓展講解。15.某同學要將一量程為250μA的微安表改裝為量程為20mA的電流表。該同學測得微安表內阻為1200Ω，經計算后將一阻值為R的電阻與微安表連接，進行改裝。然后利用一標準毫安表，根據(jù)圖（a）所示電路對改裝后的電表進行檢測（虛線框內是改裝后的電表）。（1）根據(jù)圖（a）和題給條件，將（b）中的實物連接。（

）（2）當標準毫安表的示數(shù)為16.0mA時，微安表的指針位置如圖（c）所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值，而是_______。（填正確答案標號）A．18mA

A．21mAC．25mA

D．28mA（3）產生上述問題的原因可能是________。（填正確答案標號）A．微安表內阻測量錯誤，實際內阻大于1200ΩB．微安表內阻測量錯誤，實際內阻小于1200ΩC．R值計算錯誤，接入的電阻偏小D．R值計算錯誤，接入的電阻偏大（4）要達到預期目的，無論測得的內阻值是都正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可，其中k=_______。參考答案：

(1).

(2).C

(3).AC

(4).【詳解】（1）電表改裝時，微安表應與定值電阻R并聯(lián)接入虛線框內，則實物電路連接如下圖所示：（2）由標準毫安表與該裝表的讀數(shù)可知，改裝后的電流表，實際量程被擴大的倍數(shù)為：倍。故當原微安表表盤達到滿偏時，實際量程為：，故本小題選C；（3）根據(jù)，得：，改裝后的量程偏大的原因可能是，原微安表內阻測量值偏小，即電表實際內阻真實值，大于1200Ω；或者因為定值電阻R的計算有誤，計算值偏大，實際接入定值電阻R阻值偏小。故本小題選AC；（4）由于接入電阻R時，改裝后的表實際量程為25mA，故滿足；要想達到預期目的，即將微安表改裝為量程為20mA電流表，應滿足，其中，聯(lián)立解得：或。故本題答案為：（1）（2）C

（3）AC

（4）或四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（17分）如圖所示，粒子源S可以不斷地產生質量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計）。粒子從O1孔漂進一個水平向右的加速電場（初速不計），再經小孔O2垂直射入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應強度大小為B1，方向如圖。邊長為L的長方體ABCDEFGH處在勻強磁場中，磁感應強度大小為B2，方向與ADHE平面垂直，由A指向B。長方體中HFC是一塊三角形的硬質塑料板，如圖所示。

（1）若要粒子源射出的粒子能沿O2O3直線運動，并垂直于PQ邊射出電磁復合場，加速電壓U應多大？（2）如果粒子從O3點射出電磁復合場后，再垂直ADHE平面并從該平面的正中心O點射入長方體中，恰好在HFC三角形硬質塑料板的CF邊與板相碰，假設粒子與板相碰后，速度大小不變，方向變化遵守光的反射定律，那么若要粒子與板發(fā)生第一次碰撞后就能沿BCGF平面水平射出長方體，則磁感應強度B2應為多大？若要粒子與板發(fā)生第一次碰撞后不能從ABFE平面射出長方體，則磁感應強度B2至少應多大？參考答案：解析：（1）粒子在相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域中做直線運動，則

（2分）故

（1分）粒子在加速電場中加速時，由動能定理得：

（2分）

（2分）（2）粒子在CF邊的中點O1與塑料板碰撞后在BCGF平面內沿O1B方向反彈，并在BCGF平面內內做圓周運動。若要粒子能從ABFE所在的平面水平射出正立方體，粒子的運動軌跡必與BF垂直，故粒子做圓周運動的圓心必在F點，圓周運動的半徑。

（2分）由牛頓第二定律得：

（1分）故有： （1分）解得 （2分）若要粒子不能從ABFE所在的平面射出正立方體，如圖所示，則粒子做圓周運動的圓心必在O1F上，設圓周運動的半徑為r。則

（2分）即同理解得，即B2至少為

（2分）17.一質點在外力作用下沿直線做勻加速運動，從某時刻開始計時，測得該質點在第1s內的位移為2．0m，第5s內和第6s內的位移之和為11．2m。求：（1）該質點運動的加速度大??；（2）該質點在第6s內的位移大小。參考答案：（1）0.8（2）6m18.經過用天文望遠鏡長期觀測，人們在宇宙中已經發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng)，通過對它們的研究，使我們對宇宙中物質的存在形勢和分布情況有了較深刻的認識。雙星系統(tǒng)由兩個星體構成，其中每個星體的線度都遠小于兩星體之間的距離。一般雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠，可以當作孤立系統(tǒng)處理?，F(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的光度學測量確定，該雙星系統(tǒng)中每個星體的質量都是，兩者相距。他們正繞兩者連線的中點作圓周運動。

1.試計算該雙星系統(tǒng)的運動周期。

2.若實驗上觀測到的運動周期為，且。為了解釋與的不同，目前有一種流行的理論認為，在宇宙中可能存在一種望遠鏡觀測不到的暗物質。作為一種簡化模型，我們假定在這兩個星體連線為直徑的球體內均勻分布著這種暗物質，而不考慮其它暗物質的影響。試根據(jù)這一模型和上述觀測結果確定該星系間這種暗物質的密度。參考答案：1．雙星均繞它們的連線的中點做圓周運動，設運動速率為，向心加速度滿足下面的方程：