福建省南平市武夷山第二中學2021年高三物理上學期期末試卷含解析

福建省南平市武夷山第二中學2021年高三物理上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.矩形導線框abcd放在勻強磁場中，在外力控制下靜止不動，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應強度B隨時間變化的圖像如圖所示。t=0時刻，磁感應強度的方向垂直紙面向里，在0～4s時間內，線框ab邊受安培力隨時間變化的圖像（力的方向規(guī)定以向左為正方向）可能是下圖中的參考答案：C解析：由楞次定律知，線圈所受的力總是阻礙線圈中的磁通量的變化。0~1s，磁通量減小，線圈有擴大的趨勢；1~2s，磁通量增大，線圈有縮小的趨勢；2~3s，磁通量減小，線圈有擴大的趨勢；3~4s，磁通量增大，線圈有縮小的趨勢。故選C。2.靜止的小車內，用細繩a和b系住一個小球，繩a與豎直方向成q角，拉力為Fa，繩b為水平狀態(tài)，拉力為Fb，如圖所示，現(xiàn)讓小車從靜止開始向右做勻加速運動，此時小球相對于車廂的位置仍保持不變，則兩根細繩的拉力變化情況是：

A．Fa變大，F(xiàn)b不變B．Fa變大，F(xiàn)b變小C．Fa變大，F(xiàn)b變大D．Fa不變，F(xiàn)b變小參考答案：D3.某同學在研究單擺的受迫振動時，得到如圖所示的共振曲線。已知重力加速度為g，下列說法中正確的是

A．由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的擺長B．由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的質量C．由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的最大動能D．如果增大該單擺的擺長，則曲線的峰將向右移動參考答案：A4.在光滑水平面上有、兩點，相距，一質點在一水平恒力作用下做直線運動，經過的時間先后通過、兩點，則該質點通過、中點時的速度大小滿足（）A．無論力的方向如何均大于

B．無論力的方向如何均小于C．若力的方向由向，則大于，若力的方向由向，則小于D．若力的方向由向，則小于，若力的方向由向，則大于參考答案：A5.在2010年溫哥華冬奧會上，首次參賽的中國女子冰壺隊喜獲銅牌，如圖為中國隊員投擲冰壺的鏡頭。在某次投擲中，冰壺運動一段時間后以0.4m/s的速度與對方的靜止冰壺發(fā)生正碰，碰后對方的冰壺以0.3m/s的速度向前滑行。若兩冰壺質量相等，規(guī)定向前運動方向為正方向則碰后中國隊冰壺獲得的速度為

A．－0.1m/s

B．－0.7m/sC．0.1m/s

D．0.7m/s

參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，小亮設計了如圖所示的裝置進行實驗。實驗中，當木塊A位于水平桌面上的O點時，重物B剛好接觸地面。將A拉到P點，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點．分別測量OP、OQ的長度h和s。改變h，重復上述實驗，分別記錄幾組實驗數(shù)據(jù)。(1)實驗開始時，發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪。請?zhí)岢鰞蓚€解決方法。(2)請根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)作出s－h(huán)關系的圖象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)實驗測得A、B的質量分別為m＝0.40kg、M＝0.50kg.根據(jù)s－h(huán)圖象可計算出A木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝________。(結果保留一位有效數(shù)字)(4)實驗中，滑輪軸的摩擦會導致μ的測量結果______(選填“偏大”或“偏小”)。參考答案：(1)減小B的質量(或增大A的質量)增加細線的長度(或降低B的起始高度)

(2)如圖所示

(3)0.4

(4)偏大7..某實驗小組設計了“探究做功與物體速度變化的關系”的實驗裝置，實驗步驟如下：a.實驗裝置如圖所示，細繩一端系在滑塊上，另一端繞過小滑輪后掛一砂桶，小砂桶內裝一定量砂子，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊高，不斷調整墊塊的高度，直至輕推滑塊后，滑塊恰好能沿長木板向下做勻速直線運動；b.保持長木板的傾角不變，取下細繩和砂桶，將滑塊右端與紙帶相連，并穿過打點計時器的限位孔，接通打點計時器的電源后，釋放滑塊，讓滑塊從靜止開始加速下滑；c.取下紙帶，在紙帶上取如圖所示的A、B兩計數(shù)點，并用刻度尺測出s1、s2、s。根據(jù)以上實驗，回答下列問題：若忽略滑輪質量及軸間摩擦，本實驗中滑塊加速下滑時所受的合外力______砂桶及砂的總重力（填“等于”“大于”或“小于”）為探究從A到B過程中，做功與物體速度變化關系，則實驗中還需測量的量有______________________________________________________。設打點計時器的打點周期為T，請寫出探究結果表達式_________________________此實驗方案存在缺陷，可能造成較大誤差，造成較大誤差的原因是_______________參考答案：（1）等于（2）砂與砂桶的重力mg、滑塊質量M（3）

（4）第一步操作中紙帶沒有連接，而實驗中紙帶與計時器的限位孔間存在摩擦（或滑輪有質量、滑輪軸有摩擦）8.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，已測得坐標原點處的電勢為0V，點處的電勢為6V,點處的電勢為3V,那么電場強度的大小為E=

V/m，方向與X軸正方向的夾角為

。參考答案：200V/m

12009.參考答案：

10.一物體做勻加速直線運動，經過A、B、C三點，已知AB=BC，AB段平均速度的大小為20m/s，BC段平均速度的大小為30m/s，則可求得從A到C的平均速度的大小為

參考答案：24m/11.某實驗小組設計了如圖（a）所示的實驗裝置，用鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，用DIS測小車的加速度。通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。???

（1）圖線______是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的；（選填“①”或“②”）???

（2）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時圖（b）中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質量太大，為消除此誤差可采取的簡便且有效的措施是_____________

A．調整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上長時間緩慢運動（即將小車與傳感器發(fā)射部分的重力沿軌道方向的分力恰與其所受摩擦力平衡）B．在增加鉤碼數(shù)量進行實驗的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質量始終遠小于小車與傳感器發(fā)射部分的總質量

C．在鉤碼與細繩之間放置一力傳感器，直接得到小車運動的加速度a和力傳感器讀數(shù)F的關系圖象

D．更換實驗中使用的鉤碼規(guī)格，采用質量較小的鉤碼進行上述實驗???

（3）小車和位移傳感器發(fā)射部分的總質量為

kg；小車在水平軌道上運動時受到的摩擦力大小為__________N。參考答案：（1）①，（2）C，（3）0.5，112.如圖所示，A、B兩點間電壓為U，所有電阻阻值均為R，當K閉合時，UCD=______，當K斷開時，UCD=__________。參考答案：0

U/313.一小組用圖示裝置測定滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)。斜面下端固定一光電門，上端由靜止釋放一帶有遮光條的滑塊，滑塊沿斜面加速通過光電門．

(1)要測量木板與斜面間的動摩擦因數(shù)，除了已知當?shù)刂亓铀俣萭及遮光條寬度d、遮光時間t，還應測量的物理量是下列選項中的____________；

A.滑塊的長度L

B．斜面的傾角口C．滑塊的質量m

D．釋放滑塊時遮光條到光電門間的距離x

(2)用上述物理量表示滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)___________；參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.物理小組的同學用如圖所示的實驗器材測定重力加速度，實驗器材有：底座、帶有標尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計時器（其中光電門1更靠近小球釋放點），小球釋放器（可使小球無初速釋放）、網兜。實驗時可用兩光電門測量小球從光電門1運動至光電門2的時間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。（1）使用游標卡尺測量小球的直徑如圖所示，則小球直徑為_______________cm。（2）改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關系為h=_______________。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線，若圖線斜率的絕對值為k，根據(jù)圖線可求出重力加速度大小為___________。參考答案：（1）1.170（3分）（2）（3分）

（3）2k（2分）15.在“測定蓄電池的電動勢和內電阻”的實驗中，備有如下器材A．蓄電池B．電流表（0～0．6A，內阻約為0．1Ω）C．靈敏電流計G（滿偏電流，內阻）D．滑動變阻器R1（0～20Ω，2.0A）E．電阻箱R2F．定值定阻R0＝2ΩC．開關、導線若干（1）由于沒有電壓表，可把靈敏電流計G與電阻箱R2串聯(lián)改裝成量程為6V的電壓表，如圖甲中電阻箱R2的阻值應為_____Ω。（2）按圖甲所示電路圖，請在乙圖上補充完成實物連線。________（3）在閉合開關S前，將滑動變阻器的滑片移動至圖甲中的______端（填“a”、“中央”或“b”）。（4）丙圖為該實驗繪出的I1－I2圖線（I1為靈敏電流計G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)由丙圖可求得被測蓄電池的電動勢E＝____V，內電阻r＝___Ω。（結果保留三位有效數(shù)字）參考答案：

(1).

(2).

(3).a

(4).1.46~1.49

(5).2.5【分析】根據(jù)串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出串聯(lián)電阻阻值；閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)電路圖確定滑片的位置；由圖象求出與縱軸的交點，然后由歐姆定律求出該電流所對應的電壓，該電壓是電源的電動勢；圖象斜率的絕對值等于電源的內阻；【詳解】(1)[1]串聯(lián)電阻阻值(2)[2]按圖甲所示電路圖，在乙圖上補充完成實物連線如圖(3)[3]在閉合開關S前，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值，將滑動變阻器的滑片移動至a端；(4)[4][5]由電路圖和閉合電路歐姆定律可得，化簡可得：所示圖丙可知，圖象斜率等于為代入數(shù)據(jù)可得蓄電池內阻：縱軸截距是，蓄電池電動勢：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（7分）钚的放射性同位素靜止時衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)和粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)立即衰變?yōu)殁櫤?，并放出能量為的光子。已知：、和粒子的質量分別為、和

（1）寫出衰變方程；（2）已知衰變放出的光子的動量可忽略，球粒子的動能。參考答案：解析：（1）衰變方程為 或合起來有 （2）上述衰變過程的質量虧損為放出的能量為這能來那個是軸核的動能、粒子的動能和光子的能量之和 由④⑤⑥式得 設衰變后的軸核和粒子的速度分別為和，則由動量守恒有又由動能的定義知由⑧⑨式得由⑦⑩式得代入題給數(shù)據(jù)得評分參考：本題7分。第（1）問2分，①②各1分，若只寫出③式，也給這2分；第（2）問5分，⑦11式各2分；12式1分。得的，同樣給分。17.某興趣小組在研究測量物塊P與軟墊間的動摩擦因數(shù)時，提出了一種使用刻度尺和秒表的實驗方案：將軟墊一部分彎折形成斜面軌道與水平軌道連接的QCE形狀，并將其固定在豎直平面內，如圖所示．將物塊P從斜面上A處由靜止釋放，物塊沿粗糙斜面滑下，再沿粗糙水平面運動到B處靜止，設物塊通過連接處C時機械能不損失，重力加速度g取10m/s2，用秒表測得物塊從A滑到B所用時間為2s，用刻度尺測得A、C間距60cm，C、B間距40cm.求：(1)物塊通過C處時速度大??；(2)物塊與軟墊間的動摩擦因數(shù)．參考答案：(1)1m/s(2)0.125

解析：(1)設物塊通過C處時的速度為vC，物塊由A滑到C所通過的位移為x1，時間為t1，物塊由C滑到B所通過的位移為x2，時間為t2.由x＝t得x1＝t1x2＝t2且t1＋t2＝2s解得：vC＝1m/s(2)由牛頓運動定律F＝ma可得μmg＝ma由勻變速直線運動規(guī)律，得－v＝－2ax2解得：μ＝0.12518.質量為m=1.0kg、帶電量q=+2.5×10－4C的小滑塊(可視為質點)放在質量為M=2.0kg的絕緣長木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長L=1.5m，開始時兩者都處于靜止狀態(tài)，所在空間加有一個方向豎直向下強度為E=4.0×104N/C的勻強電場，如圖所示.取g=10m/s2，試求:(1)用水平力F0拉小滑塊，要使小滑塊與木板以相同的速度一起運動，力F0應滿足什么條件？(2)用水平恒力F一直拉著小滑塊向木板的右端運動，若在1.0s末使滑塊從木板右端滑出，力F應為多大？(3)按第(2)問的力F作用，在小滑塊剛剛從木板右