2021-2022学年福建省宁德市下党中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年福建省宁德市下党中学高三物理期末试题含解析一、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.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是（

）A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动参考答案：AD2.（多选）如图，一木块放置在水平地面上，刚开始受到一个逐渐增大的水平力F作用，当木块开始滑动时立刻保持力F不变（最大静摩擦略大于滑动摩擦），下列说法中正确的是（

）

A．木块未被拉动前静摩擦力逐渐增大

B．木块未被拉动前最大静摩擦力逐渐增大

C．木块被拉动后做匀速直线运动

D．木块被拉动后做匀加速直线运动参考答案：AD3.（多选）如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为，经过一段时间小车运动的位移为，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x+L)B．此时小车的动能为fxC．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx-fLD．这一过程中，因摩擦而产生的热量为fL参考答案：BD解析：A、对物块，由动能定理可知，物块的动能：EK=（F-f）（x+l），故A错误．B、对小车，由动能定理可得，小车的动能为：fx，故B正确．C、由能量守恒定律可知，物块和小车增加的机械能为F（x+l）-fl，故C错误．D、系统产生的内能等于系统克服滑动摩擦力做功，这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl．故D正确．故选：BD．4.如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止，且O1、O2始终等高，则（

）（A）Ff变小

（B）Ff不变（C）FN变小

（D）FN变大参考答案：答案：BD解析：若挡板间的距离稍许增大后，木块与挡板间摩擦力的大小仍等于重物重力的1/2，Ff不变，选项A错误D正确。挡板间的距离稍许增大后，木块与挡板间正压力FN变大，选项D正确C错误。5.（单选）插有铁芯的线圈（电阻不能忽略）直立在水平桌面上，铁芯上套一铝环，线圈与电源、开关相连。以下说法中正确的是：A．闭合开关的瞬间铝环跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环又跳起B．闭合开关的瞬间铝环不跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环也不跳起C．闭合开关的瞬间铝环不跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环跳起D．闭合开关的瞬间铝环跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环不跳起参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明，某同学设计了如右下图所示的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平.把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是

，这说明

.参考答案：7.质量为m的小物块，带正电q，开始时让它静止在倾角a=的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平向左、大小为的匀强电场中，如图所示。斜面高为H，释放物体后，物块马上落地瞬间的速度大小为_______。参考答案：8.在2010年上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界。若风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小。假设人体受风力大小与正对面积成正比，水平横躺时受风力面积最大，人体站立时受风力面积为水平横躺时的1/8；当受风力面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移。风洞内人体可上下移动的总高度AC为H。人体原静止于最高点A，某时刻开始，先以最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以能达到的另一最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则：（1）BC的距离为

。（2）由B至C过程中表演者克服风力做的功为

。参考答案：9.如图为氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时，可能发出

个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为

eV，若用此光照射到逸出功为3.06eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为

V。参考答案：10,

13.06,

1010.如图所示为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。该实验装置中传感器K的名称是____________传感器；由该实验得到的结论是：__________________________________________________________________________________。参考答案：光电门；在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变。11.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成氘核时，发出r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个核反应的质量亏损△m=

，r射线的频率v=

。参考答案：12.原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为__________cm，此弹簧的劲度系数为___________N/m．参考答案：２0，5000，13.平抛运动可看成是水平方向的

运动和竖直方向的

运动的合运动参考答案：匀速直线运动，自由落体运动三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组在做“验证力的平行四边形定则”实验时，设计的实验步骤如下：

A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着两个绳套；

C．用两个弹簧测力计分别勾住绳套．互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录O点的位置，记下两绳的方向，读出两个弹簧测力计的示数；

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺做出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；

E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下绳的方向，按同一标度做出这个力F′的图示；

F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。（1）上述实验步骤中存在重要遗漏或错误，其遗漏或错误是

。（2）该实验小组在老师的帮助下修补了遗漏或错误．并在某次实验中，用P、Q两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地将橡皮条拉到O点，如图所示。在夹角α不变的情况下逐渐增大P弹簧测力计的渎数时，要使橡皮条结点位置仍然在O点，可采取的措施是

A．在逐渐增大β角的同时逐渐增大Q测力计的读数

B．在逐渐增大β角的同时，先逐渐减小Q测力计的读数后逐渐增大Q测力计的读数

C．在逐渐减小β角的同时逐渐增大Q测力计的读数

D．在逐渐减小β角的同时，先逐渐增大Q测力计的读数后逐渐减小Q测力计的读数参考答案：15.用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差，按如图所示的电路进行测量，可以较大程度减小这种系统误差．选取合适的器材，按电路图连接好电路后，该实验操作过程的第一步是：闭合开关S1，将开关S2接1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些，读出这时电压表和电流表的示数U1和I1．（1）请你写出该实验操作过程的第二步，并说明需要记录的数据：

（2）请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式：Rx=

．参考答案：（1）将开关S1接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1），读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2．（2）﹣．【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】由电路图可知，当闭合电键S1，电键S2接1时电压表测Rx与RA和滑动变阻器两端的电压之和，电流表测通过Rx与RA以及滑动变阻器的电流；保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，此时电流表测的电流为RA和滑动变阻器的电流，电压表测RA以及滑动变阻器两端的电压，读出此时电压表的示数U2，根据欧姆定律求出两次测量电路的电阻，根据串联知识可知待测电阻的阻值．【解答】解：（1）第二步：将开关S2接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1），读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2．（2）当S2合向1时有：

RX+RA+R1=．当S2合向2时有：RA+R1=解以上两式得RX=﹣．故答案为：（1）将开关S1接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1），读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2．（2）﹣．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°．已知偏转电场中金属板长L=2cm，圆形匀强磁场的半径R=10cm，重力忽略不计．求：（1）带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率；（2）两金属板间偏转电场的电场强度E；（3）匀强磁场的磁感应强度的大小．参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）根据动能定理求解带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率；（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动，运用运动的分解法研究：在水平方向微粒做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解电场强度．（2）带电微粒进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹对应的圆心角就等于速度的偏向角，作出轨迹，得到轨迹的圆心角，由几何知识求出轨迹半径，由牛顿第二定律求解磁感应强度的大小．解答：解：（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v1，根据动能定理：qU1=得：v1==1.0×104m/s（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动．水平方向：v1=带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2竖直方向：a=由几何关系：tanθ=，由题θ=60°解得：E=10000V/m．（3）设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则：=2×104m/s由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，则轨迹半径为：r=Rtan60°=0.3m由：qvB=m得：B==0.13T答：（1）带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率是1.0×104m/s；（2）两金属板间偏转电场的电场强度E是10000V/m；（3）匀强磁场的磁感应强度的大小是0.13T．点评：本题的难点是作出粒子的运动轨迹，根据几何知识得到轨迹半径与磁场边界半径的关系．17.如下图甲所示，在以O为坐标原点的xOy平面内，存在着范围足够大的电场和磁场。一个带正电小球在0时刻以v0＝3gt0的初速度从O点沿+x方向（水平向右）射入该空间，在t0时刻该空间同时加上如下图乙所示的电场和磁场，其中电场沿-y方向（竖直向上），场强大小，磁场垂直于xOy平面向外，磁感应强度大小。已知小球的质量为m，带电量为q，时间单位t0，当地重力加速度g，空气阻力不计。试求：（1）12t0末小球速度的大小。（2）在给定的xOy坐标系中，大体画出小球在0到24t0内运动轨迹的示意图。（3）30t0内小球距x轴的最大距离。参考答案：（1）0~t0内，小球只受重力作用，做平抛运动。当同时加上电场和磁场时，电场力：F1=qE0=mg，方向向上（1分）因为重力和电场力恰好平衡，所以在电场和磁场同时存在时小球只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：（1分）运动周期

（1分）联立解得

T＝2t0（1分）电场、磁场同时存在的时间正好是小球做圆周运动周期的5倍，即在这10t0内，小球恰好做了5个完整的匀速圆周运动。所以小球在t1=12t0时刻的速度相当于小球做平抛运动t＝2t0时的末速度：vy1=g·2t0=2gt0（1分）所以12t0末（2分）（2）24t0内运动轨迹的示意图如右图所示。（3分）

（3）分析可知，小球在30t0时与24t0时的位置相同，在24t0内小球做了t2=3t0的平抛运动，和半个圆周运动。23t