2022-2023学年福建省宁德市周宁县第九中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年福建省宁德市周宁县第九中学高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.(单选)2011年11月3日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”第二次交会对接．变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，对应的角速度和向心加速度分别为ω1、ω2和a1、a2，则有（

）A．

B．C．变轨后的“天宫一号”比变轨前动能增大了，机械能增加了D．在正常运行的“天宫一号”内，体重计、弹簧测力计、天平都不能使用了参考答案：B2.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速率向下V2匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是A．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋B．cd杆所受摩擦力为零

C.回路中的电流强度为D．μ与大小的关系为μ＝参考答案：答案：AD解析：由于cd不切割磁感线，故电路中的电动势为BLv1，电流为，ab杆匀速运动，所受合外力为零，即F－，。cd杆匀速运动，所受合外力为零，即F－，。故应选择AD。3.（单选）根据《电动自行车通用技术条件》（GB17761）标准规定，电动自行车的最高时速应不大于20km/h，整车质量应不大于40kg，假设一成年人骑着电动自行车在平直的公路上按上述标准快速行驶时所受阻力是总重量的0.05倍，则电动车电机的输出功率最接近于（）A．100WB．300WC．600WD．1000W参考答案：解：人的质量为60kg，故电动车匀速运动时牵引力等于阻力F=f=0.05m总g=0.05×（40+60）×10N=50N故输出功率为P=Fv=50×，故最接近300W故选：B4.静止在光滑水平面上的物体，受到一个大小不为零的水平拉力作用，若拉力开始作用瞬间物体的速度大小为v，加速度大小为a，则下列判断中正确的是（

）（A）v≠0，a≠0

（B）v=0，a≠0

（C）v≠0，a=0

（D）v=0，a=0参考答案：B5.（多选）如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空。抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中

。

A.气体对外界做功，内能减少

B.气体不做功，内能不变

C.气体压强变小，温度降低

D.气体压强变小，温度不变参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降．可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力．是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

（选填“质子”、“中子”或“电子”），＝

．参考答案：中子，27.如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA＝15V，B点的电势UB＝10V，则此过程中电场力做的功为

J。参考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：将电荷从从电场中的A点移到B点，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。8.有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0—3V的电压表，要与之___________（选填“串联”或“并联”）一个______Ω的电阻？改装后电压表的内阻是___________Ω参考答案：9.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于__________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v(v>v0)，则光电子的最大初动能为_________.参考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（10.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动，开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m，则刹车后6s内的位移是

m参考答案：25m11.

（4分）某脉冲激光器的耗电功率为2×103瓦，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间为10－8秒，携带的能量为0.2焦耳，则每个脉冲的功率为 瓦，该激光器将电能转化为激光能量的效率为

。参考答案：答案：2×103，0.00118.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s参考答案：(1)10

(2)0.7513.（多选题）一个面积S=4×10﹣2m2，匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直平面，磁感应强度的大小随时间变化规律如图所示，在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化率等于

，在第3秒末感应电动势大小为

．参考答案：8×10﹣2Wb/s；8V．【考点】法拉第电磁感应定律；磁通量．【分析】由图象看出，磁感应强度随时间均匀增大，从而得出磁通量的变化率，再由法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势，从而即可求解．【解答】解：由图象的斜率求出=T/s=2T/s，因此=S=2×4×10﹣2Wb/s=8×10﹣2Wb/s，开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量为8×10﹣2Wb/s，根据法拉第电磁感应定律得：E=n=nS=100×2×4×10﹣2V=8V，可知它们的感应电动势大小为8V；由图看出，第3s末感应电动势为8V；故答案为：8×10﹣2Wb/s；8V．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.要测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接的测量工具，某实验小组选用下列器材：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、砝码一套（总质量m=0.5kg）、细线、刻度尺、秒表．他们根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量．请完成下列步骤．（1）实验装置如图所示，设右边沙袋A质量为m1，左边沙袋B的质量为m2（2）取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中，剩余砝码都放在左边沙袋中，发现A下降，B上升；（左右两侧砝码的总质量始终不变）（3）用刻度尺测出A从静止下降的距离h，用秒表测出A下降所用的时间t，则可知A的加速度大小a=；（4）改变m′，测量相应的加速度a，得到多组m′及a的数据，作出（选填“a﹣m′”或“a﹣”）图线；（5）若求得图线的斜率k=4m/（kg?s2），截距b=2m/s2，则沙袋的质量m1=kg，m2=kg．参考答案：（3）；（4）“a﹣m′”；（5）3；1.5．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】质量为m1的沙袋从静止开始下降做匀加速直线运动，根据下降的距离h和时间，由位移公式求出其加速度；根据牛顿第二定律对m2、m1分别研究，得出m′与a的关系式，根据数学知识分析图线的斜率与截距的意义，求解两个沙袋的质量．【解答】解：（3）根据匀变速直线运动的位移时间公式得，h=gt2，解得a=．（4、5）根据牛顿第二定律得：对m1及砝码：（m1+m′）g﹣T=（m1+m′）a对m2及砝码：T﹣（m2+m﹣m′）g=（m2+m﹣m′）a联立解得：a=g+．根据数学知识得知：作“a﹣m′”图线，图线的斜率k=，图线的截距b=将k、b、m代入计算，解得m1=3kg，m2=1.5kg．故答案为：（3）；（4）“a﹣m′”；（5）3；1.5．15.某同学用游标尺为10个小等分刻度的游标卡尺测量一物体的长度，得到如图所示的示数．由于前半部分被遮挡，只能看到游标尺的后半部分，则图中游标卡尺的读数为3.45cm．参考答案：解：游标上有10个小等分刻度的长度是9mm；所以游标卡尺的固定刻度于游标尺对其的刻度读数为39mm，游标尺上第5个刻度游标读数为0.9×5mm=0.45mm，所以最终读数为：39mm﹣4.5mm=34.5mm=3.45cm；故答案为：3.45四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平面上有两条相互平行的光滑金属导轨PQ和MN间距为d，左侧P与M之间通过一电阻R连接，两条倾角为θ的光滑导轨与水平导轨在N、Q处平滑连接，水平导轨的FDNQ区域有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场区域长度为x。P，M两处有套在导轨上的两根完全相同的绝缘轻质弹簧，其原长为PF，现用某约束装量将两弹簧压缩到图中虚线处，只要有微小扰动，约束装置就解除压缩。长度为d，质量为m，电阻为R的导体棒，从AC处由静止释放，出磁场区域后向左运动触发弹簧。由于弹簧的作用，导体棒向右运动，当导体棒进入磁场后，约束装置重新起作用，将弹簧压缩到原位置.（1）若导体棒从高水平导轨高h的位置释放，经过一段时间后重新滑上斜面，恰好能返回原来的位置，求导体棒第一次出磁场时的速率（2）在（1）条件下，求每根弹簧被约束装置压缩后所具有的弹性势能。（3）要使导体棒最终能在水平导轨与倾斜导轨间来回运动，则导体神初始高度H及每根弹簧储存弹性势能需要满足什么条件？参考答案：(1)v2=-

(2)Ep=

(3)H＞且EP≥【详解】（1）导体棒在倾斜轨道上向下滑动过程中，根据机械能守恒定律有：mgh=解得：v1=导体棒越过磁场的过程中，根据动量定理可得：-BdIt=mv2-mv1，根据电荷量的计算公式q=It==解得v2=-；（2）设解除弹簧约束，弹簧恢复压缩后导体棒的速度为v3，根据导体棒与弹簧组成的系统机械能守恒可得：=+2Ep；导体棒向右通过磁场的过程中，同理可得：v4=v3-；由于导体棒恰好能回到原处，所以有v4=v1，联立解得：Ep=；（3）导体棒穿过磁场才能把弹簧压缩，故需要满足v2＞0，即H＞要使导体棒不断地运动下去，导体棒必须要回到NQ位置，则：EP=≥要使导体棒最终能在水平导轨与倾斜导轨间来回运动，H＞，且弹簧的弹性势能满足EP≥。17.如图甲所示，真空室中电极K发出的电子(初速不计）经过电势差为U1的加速电场加速后，沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上。CD两板间的电势差UCD随时间变化如图乙所示，设C、D间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场。已知电子的质量为m、电荷量为e(重力不计)，C、D极板长为L,板间距离为d,偏转电压U2,荧光屏距C、D右端的距离为L/6,所有电子都