福建省南平市溪东中学2020年高三物理上学期期末试卷含解析

福建省南平市溪东中学2020年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）如图所示，为一简谐横渡在t=0时的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y＝4sin5t(cm)，下列说法正确的是A.该波的振幅为8cmB．该波沿x轴负方向传播C．该波的波速为1Om/sD质点p在一个周期内沿x轴正方向迁移了4m参考答案：C2.如图所示，平行厚玻璃板放在空气中，一束复色光斜射向玻璃板上表面，出射光分成a、b两束单色光。对于a、b两束光，下面说法正确的是A．玻璃对a光的折射率较小

B．a光在玻璃中的传播速度较小C．若a、b光从同一介质斜射入真空时，a光的全反射临界角较大

D．若a光照射某金属能发射出光电子，则b光照射该金属也一定能发射出光电子参考答案：B光从空气斜射到玻璃，因为玻璃上下表面平行，当第二次折射时折射光线与第一次折射时的入射光线平行．由于折射率不同，a光偏折较大，b光偏折较小，所以此玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，故A错误；由c=nv可知a光的传播速度小于b光，故B正确；由可知a光的全反射临界角较小，C错误；a光的传播速度小于b光，从而得出a光的波长小于b光，a光的频率大于b光，若a光能使某金属发生光电效应，则b光不一定能使该金属发生光电效应，故D错误。（本题亦可用假设法，由折射率不同，从而假设a是紫光，b是红光，则可根据红光与紫光的特性来确定出正确的答案．）3.我国自2007年开始建设“北斗二号”卫星导航系统，截止2012年4月，已陆续发射了八颗卫星，其中代号为北斗M1的卫星进入高度为21500km的地球中地轨道，其余七颗则进入高度为36000km的地球同步轨道，关于这些卫星，下列说法正确的是A．运行速度大于7.9km/sB．北斗M1绕地球运行的角速度比七颗同步卫星绕地球运行的角速度大C．七颗同步卫星受到地球的引力完全相同D．同步卫星的向心加速度与静止在赤道上的物体的向心加速度大小相同参考答案：B4.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为Em.设t＝0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，交流电的电动势为（

）A．e＝2Emsin2ωt

B．e＝4Emsin2ωtC．e＝Emcos2ωt

D．e＝4Emcos2ωt参考答案：D5.在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献。下列说法中正确的是（

）A.开普勒在前人研究的基础上总结出行星运动三定律，进而归纳出万有引力定律B.牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量C.伽利略用理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因D.安培首先发现了通电导线的周围存在磁场参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

7.如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，bc边所受安培力的大小及方向是___________________；接地细线对杆的拉力为____________．

参考答案：BIL向上；

mg/28.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。9.（6分）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的

，温度

，体积

。参考答案：热量，升高，增大解析：当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程可知，气体体积增大。10.一氢原子从能量为E2的能级跃迁至能量为E1的较低能级时释放的光子的波长为______（真空中光速c，普朗克常数h）参考答案：解析：由波尔假设可得hc/λ=E2-E1,释放的光子的波长为λ=.11.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m。参考答案：h＞x＞h－H，412.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。

(2)现有一根长约20m的金属丝，其横截面直径约lmm，金属丝的电阻率为5×10-3Ω·m。一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻，测量时使用电动势为4.5V的电源。另有如下器材供选择：

A．量程为0—0.6A，内阻约为2Ω的电流表

B．量程为0—3A，内阻约为0.1Ω的电流表

c．量程为0—6V，内阻约为4kΩ的电压表

D．量程为0—15V，内阻约为50kΩ的电压表

E．阻值为0—10Ω．额定电流为lA的滑动变阻器

F．阻值为0—1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器

①以上器材应选用

．(填写器材前的字母)

②用笔画线代替导线，将如图所示实验电路连接完整．

③闭合开关后，发现电流表示数不为零，而电压表示数为零．为检测电压表的好坏，该同学拆下电压表．用多用电表欧姆挡进行检测．为使电压表指针向右偏转，多用电表的黑表笔应接电压表的

接线柱(填“正”或“负”)；如果电压表完好，将电压表正确接人电路后，电压表示数仍为零，检查所有接线柱也都接触良好，则应检查

．参考答案：（1）①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功（2）①ACE②实验电路连接如图所示。③正

连接电压表与金属丝的两根导线是否断路（1）若滑块在下滑过程中所受阻力很小．由动能定理，mgH=mv2，根据平抛运动规律，x=vt，h=gt2，显然x2与H成正比，即只要测量量满足x2与H成正比，便可验证动能定理．实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是滑块需要克服阻力做功。（2）由电阻定律可估算出该金属丝的电阻大约为100Ω，电流表选择量程为0—0.6A电流表，电压表选择量程为0—6V的电压表；选择阻值为0—1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器。用多用电表欧姆挡进行检测．为使电压表指针向右偏转，多用电表的黑表笔应接电压表的—正接线柱。将电压表正确接人电路后，电压表示数仍为零，检查所有接线柱也都接触良好，则应检查连接电压表与金属丝的两根导线是否断路。13.做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器,打出的部分计数点如图所示.每相邻两计数点间还有四个点未画出来,打点计时器使用的是50Hz的低压交流电.（结果均保留两位小数）①相邻两计数点间的时间间隔是

ｓ，打点计时器打“2”时,小车的速度v2=

m/s.②小车的加速度大小为________m/s2（要求用逐差法求加速度）③请你依据本实验原理推断第7计数点和第8计数点之间的距离大约是

cm参考答案：①

01

、

0.49

；②

0.88

；③

9.74

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系。选取了一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验：⑴该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供选择：A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流为1A；

B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约10Ω；

C．电流表A2：量程0～600mA，内阻约0.5Ω；

D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kΩ；

E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；

F．滑动变阻器R2：最大阻值5kΩ；

G．开关、导线等

在可供选择的器材中，应选用的电流表是________(填“A1”或“A2”)，应该选用的滑

动变阻器是__________(填“R1”或“R2”)。⑵该小组已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。(3)握住乳胶管的两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表：实验次数123456长度L(cm)20.025.030.035.040.045.0电阻R(kΩ)1.32.13.04.15.36.7为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是

。参考答案：⑴

A1（2分）

R2（2分）；⑵见下图（2分）；⑶

L2

（2分）15.（8分）某同学在利用DIS实验的电压、电流传感器，描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，采用了图甲所示电路。（1）图甲中E矩形框内应该接

，F矩形框内应该接

。（选填“电压传感器”、“电流传感器”或“小灯泡”）（2）该同学利用测量的数据，画出如图乙的图线，但该同学忘记在坐标上标明横坐标和纵坐标所表示物理量。请你根据图线作出判断：横坐标表示__________，纵坐标表示_________。参考答案：（1）电压传感器，小灯泡；（2）电流，电压四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为m的小球A穿在绝缘杆上，细杆的倾角为α，小球A带正电，电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速释放，小球A下滑过程中电荷量不变，不计A与细杆间的摩擦，整个装置处于真空中，已知静电力常量k和重力加速度g，求：（1）A球刚释放时的加速度是多大？（2）当A球的动能最大时，A球与B点的距离。（3）若小球到达C点速度最大为v，求A、C两点的电势差UAC参考答案：17.如图所示，在光滑绝缘水平面上有两个带电小球、，质量分别为3m和m，小球带正电q，小球带负电-2q，开始时两小球相距s0，小球有一个水平向右的初速度v0，小球的初速度为零，若取初始状态下两小球构成的系统的电势能为零，试证明：当两小球的速度相同时系统的电势能最大，并求出该最大值；参考答案：（1）由于两小球构成的系统合外力为零，设某状态下两小球的速度分别为和，由动量守恒定律得

（1）（2分）所以，系统的动能减小量为

（2）（2分）由于系统运动过程中只有电场力做功，所以系统的动能与电势能之和守恒，考虑到系统初状态下电势能为零，故该状态下的电势能可表为

（3）（1分）联立（1）、（3）两式，得

（4）（1分）由（4）式得：当

（5）（1分）时，系统的电势能取得最大值，而将（5）式代入（1）式，得（6）（1分）

即当两小球速度相同时系统的电势能最大，最大值为

18.（9分）如图所示，在坐标xoy平面内存在B=2.0T的匀强磁场，OA与OCA为置于竖直平面内的光滑金属导轨，其中OCA满足曲线方程，C为导轨的最右端，导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1和R2，其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω。现有一足够长、质量m=0.10kg的金属棒MN在竖直向上的外力F作用下，以v=3.0m/s的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻R1、R2外其余电阻不计，g取10m/s2，求：

（1）金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值；（2）外力F的最大值；（3）金属棒MN滑过导轨OC段，整个回路产生的热量。参考答案：解析