2021-2022学年福建省泉州市南安金桥中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年福建省泉州市南安金桥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.如图所示，在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法正确的是A.物块接触弹簧后即做减速运动B.物块接触弹簧后先加速后减速C.当弹簧最短时，物块有向左的加速度D.当物块的速度最大时，它受的合力为零参考答案：BCD解：A.物体刚接触弹簧时，受到向左弹簧弹力的作用，但小于向右的水平恒力F，由牛顿第二定律可知物体仍然向右加速。故A错误；B.由牛顿第二定律可知加速度和合外力同时变化，物体从接触弹簧到压缩量最大的过程中，合外力先减小到零，加速度也减小到零，而速度继续增加；然后合外力再反向增大，加速度反向增大此时加速度和速度反向，速度逐渐减小。故B正确；C.当弹簧处于压缩量最大时，弹力大于向右的恒力，合外力不为零，物块有向左的加速度，故C正确；D.当物体受到合外力为零时，加速度为零，之前是加速度逐渐减小到零的加速过程，此时速度最大，故D正确。故选：BCD.【点睛】根据弹簧的特点可知，随着弹簧收缩量的增大，物体受到向外的弹力越大；F为恒力所以合外力逐渐减小并且合外力的方向会发生变化．物体开始接触弹簧合外力向右，随着压缩量的增大，合外力减小，当拉力等于弹力时，合外力为零此时速度最大，根据牛顿第二定律可知物体的加速度为零．物体继续向右运动时，弹力大于恒力，则合外力逐渐增大，加速度增大方向向左，速度逐渐减小，直到减速到零．2.如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置两个相同的条形磁铁，两磁铁N极正对．在两磁铁竖直对称轴上的C点固定一垂直于纸面的长直导线，并通有垂直纸面向里的恒定电流，木板和磁铁始终处于静止状态，设两条形磁铁和木板的总重力为G，则（）A．导线受到的安培力竖直向上，木板对地面的压力大于GB．导线受到的安培力竖直向下，木板对地面的压力小于GC．导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向左D．导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右参考答案：D【考点】安培力；摩擦力的判断与计算．【分析】先判断导线处合磁场的方向，再根据左手定则判断长直导线的受力方向，进而根据木板和磁铁的运动趋势判断它们受到的静摩擦力的方向．【解答】解：依题意知，两条磁铁在导线处产生的合磁场竖直向上，根据左手定则知，长直导线受到的安培力水平向右；木板和磁铁始终处于静止状态，两条形磁铁和木板的总重力为G，故木板对地面的压力等于G；又因长直导线受到的安培力水平向右，所以磁铁和长木板有向左运动的趋势，故木板受到的摩擦力水平向右．故ABC错误，D正确．故选：D．3.提高列车运行速度的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率．高铁列车发动机的额定功率是普通列车的16倍，已知匀速运动时，列车所受阻力与速度成正比，则高铁列车运行的最大速度是普通列车的()A．2倍

B．3倍

C．4倍

D．8倍参考答案：C4.如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势φ随位移x变化的图像是A

B

C

D参考答案：C5.如图所示的位移((x)-时间(t)图象和速度(v)—时间(t)图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是A.甲车做直线运动，乙车做曲线运动B.0-t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等C.0-t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程D.0-t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远参考答案：D解：A、x-t图像描述的是物体运动过程中位移与时间之间的变化关系，而不是物体运动的轨迹，故A错误；B、0～t2时间内，丙车的位移小于丁车的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙车的平均速度小于丁车的平均速度，故B错误；C、0-t1时间内，由于甲、乙都沿正方向做直线运动，位移相等，甲车通过的路程等于乙车通过的路程，故C错误；D、由速度图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻面积差最大，所以相距最远，故D正确．故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）；参考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根据核反应方程遵循的规律可得：；根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV7.如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。（填大于，小于，等于）参考答案：8.如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。

参考答案：4：3，（或0.559）9.如图所示，质量为m带电量为+q的小滑块以大小为v0的初速度从A点进入宽度为d的AB绝缘水平面。当滑块运动至中点C时，速度大小为，从此刻起在AB区域内加上一个水平向左的强度不变的有界匀强电场（区域外不存在电场）。若小滑块受到的电场力与滑动摩擦力大小相等，则滑块离开AB区域时的速度

，要使小滑块在AB区域内运动的时间达到最长，电场强度应为

。（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力）参考答案：，10.某同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D、……；c．测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3、……；d．用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；e．求出B、C、D、……各点的速度大小，分别记为υ1、υ2、υ3、……，再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、……；f．用纵坐标表示速度的平方υ2，横坐标表示配重重力所做的功W，作出υ2－W图象，并在图象中描出（Wi，υi2）坐标点，再连成图线；(重力加速度g=9.80m/s2，以下计算保留到小数点后两位）①

该同学得到的υ2－W图象如图4所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度υ0=_________m/s；②

小车的质量M=

kg。参考答案：11.一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到

挡。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是

，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是

Ω。

参考答案：×100，欧姆调零,2.2×103（或2.2kΩ）12.(4分)在一个小电灯和光屏之间，放一个带圆孔的遮光板，在圆孔直径从1cm左右逐渐减小直到闭合的整个过程中，在屏上依次可看到__________、_________、__________、__________几种现象（选择下列现象，将序号填入空中）①完全黑暗

②小孔成像

③衍射光环

④圆形亮斑参考答案：

④②③①13.两点电荷间距离为r时，相互作用力为F，当距离变为r/2时，它们之间相互作用力为______________F，为使作用力仍为F，则两点电荷的电量可同时为原来的_________________倍.参考答案：4

，

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）在“测定金属的电阻率”的实验中，被测金属丝的电阻大约为6Ω。现先用刻度尺测出金属丝的长度l；接着用螺旋测微器测量金属丝直径d，其刻度位置如图甲所示；再用伏安法测出金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，计算出它的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。①从图甲中读出金属丝的直径d为

mm。②在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝以及电键K外，还有如下供选择的实验器材：直流电源E：电动势约4.5V，内阻很小；电流表A1：量程0～0.6A，内阻为0.125Ω；电流表A2：量程0～3.0A，内阻为0.025Ω；电压表V1：量程0～3.0V，内阻为3kΩ；电压表V2：量程0～15V，内阻为15kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为0.2A；滑动变阻器R2：最大阻值20Ω，允许通过的最大电流为1.0A；要求有较高的测量精度，并能测得多组数据。在可供选择的器材中，应该选用的电流表是

，应选用的电压表是

，应该选用的滑动变阻器是

。③根据所选的器材，在图乙的虚线框中画出实验电路图。④写出用测得的物理量表示的计算电阻率的表达式(用字母表示)：ρ=

。参考答案：

答案：0.500A1V1R215.图1是利用两个电流表

和测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中为开关，为滑动变阻器，固定电阻和内阻之和为比和滑动变阻器的总电阻都大得多），为理想电流表。

①按电路原理图在图2中各实物图之间画出连线。②在闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移动至

（填“端”、“中央”或“端”）。③闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，读出电流表和的示数和。多次改变滑动端的位置，得到的数据为

I1（mA）0.120[0.1250.1300.1350.1400.145I2（mA）48040032023214068

在图3所示的坐标纸上以为纵坐标、为横坐标画出所对应的曲线。④利用所得曲线求的电源的电动势=

V，内阻=

．（保留两位小数）参考答案：解：①

连线

（3分）②

端”

（2分）

③

作图

（2分）④（均给分）

（2分）；

（均给分）（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图14，物块A以初速度v0滑上放在光滑水平面上的长木板B.若B固定，则A恰好滑到B的右端时停下；若B不固定，则A在B上滑行的长度为木板长的，求A和B的质量mA与mB之比。参考答案：解析：设A、B的质量分别为mA、mB，长木板B长度为L，A、B之间的滑动摩擦力为f.=fL

①（2分）

若B不固定，对A、B系统由动量守恒，有

mAv0=(mA+mB)v

②（3分）

对A、B系统由能量守恒，有

=fL+(mA+mB)v2 ③（3分）

由以上各式解得：=

④（2分）17.地磁场会对精密仪器中的显像管产生影响。在电子显像管内部，由炽热的灯丝上发射出的电子(可视为初速度为0)，在经过电压为U的电场加速后，在不加偏转电场、磁场时，电子(质量为m、电荷量为e，不计重力)应沿直线运动打在荧光屏的正中心位置O。在南极，科考队设备中的显像管由于地磁场的影响，在未加偏转磁场时电子束也会偏离直线运动。设显像管水平放置，地磁场磁感强度的方向竖直向上，大小为B(俯视图如图所示)，忽略地磁场对电子在加速过程中的影响，加速电场边缘到荧光屏的距离为。求在地磁场的影响下：(1)电子在偏转时的加速度的大小；(2)电子在荧光屏上偏移的距离。

参考答案：(1)(2)本题主要考查动能定理以及牛顿第二定律；(1)设从加速电场射出的电子速度为，则根据动能定理有：

从加速电场射出的电子在地磁场中受到洛伦兹力的作用而做匀速圆周运动，设电子的加

由以上各式解得

(2)设电子在地磁场中运动的半径为R，根据牛顿第二定律,得R=

设电子在荧光屏上偏移的距离为x，粒子运动轨迹如下：