福建省宁德市福安富春实验中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

福建省宁德市福安富春实验中学2021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.如图所示，是一列简谐横波在某一时刻的波形图象。已知该波沿x轴正方向传播，波速为10m/s，则下列说法正确的是

（

）

A．从该时刻起经过0.2s，Q质点通过的路程是0.2m

B．从该时刻起经过0.2s，Q质点相对平衡位置的位移为0.2m

C．P质点从该时刻起第一次到达正的最大位移处所用的时间等于0.35s

D．P质点从该时刻起每经过(0.4n+0.05)s(n=0，1，2，3……)回到平衡位置参考答案：AC2.如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则（

）A．电容器中的电场强度将增大B．电容器上的电荷量将减少C．电容器的电容将减少D．液滴将向下运动

参考答案：BD由题图可知电容器两端电压等于两端电压，P向左移动，外电路总电阻增大，电流减小，加在两端电压减小，电容器上的电荷量将减少，电容器中的电场强度将减小，液滴将向下运动，电容器的电容是一定值，不随外电路的变化而变化。选项BD正确。3.两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图：参考答案：A4.（单选）如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45?日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为参考答案：B5.倾角为30°的长斜坡上有C、O、B三点，CO=OB=10m，在C点竖直地固定一长10m的直杆AO。A端与C点间和坡底B点间各连有一光滑的钢绳，且各穿有一钢球（视为质点），将两球从A点由静止开始、同时分别沿两钢绳滑到钢绳末端，如图所示，则小球在钢绳上滑行的时间tAC和tAB分别为（取g=10m/s2）

A．2s和2s

B．s和2s

C．s和4s

D．4s和s参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）在图中画线连接成实验电路图。（2）完成下列主要实验步骤中的填空①按图接线。②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。④用米尺测量_______________。（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。参考答案：(1)如图所示(2)③重新处于平衡状态电流表的示数I此时细沙的质量m2④D的底边长度l(3)(4)m2＞m17.如图所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个星球半径大小相同的星球表面上的振动图象，其中实线是A星球上的，虚线是B星球上的，那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是__________。参考答案：4：18.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。（保留三位有效数字）。（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2（保留三位有效数字），若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）9.氢原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2。那么氢原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将__________(填“吸收”或“放出”)波长为____________的光子。参考答案：吸收，λ1λ2/（λ1-λ2）的光子10.如图所示，半圆形玻璃砖半径为8cm，使直径AB垂直于屏幕并接触于B点，当激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃砖的圆心O时，在屏幕上M点出现光斑，测得M到B的距离为8cm。则玻璃砖的折射率为________。要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为___________。参考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根据几何关系求解光线的折射角，然后根据折射定律求解折射率；要使激光束不能从AB面射出，则入射角大于临界角，根据求解临界角.【详解】因MB=OB=8cm，可知折射角为r=450，根据光的折射定律可得：；临界角，可得C=450，即要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为450.11.一正方形线圈边长为40cm，总电阻为3Ω，在与匀强磁场垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通过有理想边界的宽为30cm的匀强磁场区，已知磁感应强度为0.5T，线圈在通过磁场区域的全过程中，有电磁感应时产生的感应电流I=___________A，所产生的热量Q=___________J。22A、22B选做一题

参考答案：0.4，

0.04812.如图所示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5cm，如果取g＝10m/s2，那么：（1）闪光频率是

Hz．（2）小球运动中水平分速度的大小

__m/s．（3）小球经过B点时的速度大小是

__m/s．参考答案：13.一个质量为50kg的人站立在静止于平静水面上的质量为400kg的船上，突然船上人对地以2m/s的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以_____

___m/s的速度后退，若该人向上跳起后，以人船为系统，人船系统的动量_________。（填守恒或不守恒）参考答案：0.25

不守恒三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3－3（含2－2））（6分）一定质量的气体，从外界吸收了500J的热量，同时对外做了100J的功，问：①物体的内能是增加还是减少?变化了多少？(400J;400J)

②分子势能是增加还是减少？参考答案：解析：①气体从外界吸热：Q＝500J，气体对外界做功：W＝－100J

由热力学第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U为正，说明气体内能增加了400J

(1分)

②因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加。（2分）15.“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，试估算该游泳池中水分子数．参考答案：1.3×1032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，两相同的光滑球分别用等长的绳子悬于同一点，此两球同时又支撑一个等重、等大的光滑球而处于平衡状态，分析图中a(悬线与竖直线的夹角)与β(球心连线与竖直线的夹角)的关系。

参考答案：解析：对被支撑在中央的球进行受力分析如图1可知2Ncosβ=G①对下面球进行受力分析，如图2Tsinα=Nsinβ

②Tcosα=G+Ncosβ③联立①②③式得tanα=tanβ17.如图所示，A、B质量分别为mA=1kg，mB=2kg，AB间用弹簧连接着，弹簧弹性系数k=100N/m，轻绳一端系在A上，另一端跨过定滑轮，B为套在轻绳上的光滑圆环，另一圆环C固定在桌边，B被C挡住而静止在C上，若开始时作用在绳子另一端的拉力F为零，此时A处于静止且刚没接触地面。现用恒定拉力F=15N拉绳子，恰能使B离开C但不能继续上升，不计摩擦且弹簧没超过弹性限度，求（1）B刚要离开C时A的加速度,（2）若把拉力F改为F=30N，则B刚要离开C时，A的速度。参考答案：解：（1）B刚要离开C的时候，弹簧对B的弹力N=mBg可得：aA==15m/s2（2）当F=0时，弹簧的伸长量X1=mAg/k=0．1m

当F=15N，且A上升到最高点时，弹簧的压缩量X2=mBg/k=0．2m

所以A上升的高度h=X1+X2=0.3mA上升过程中：Fh=mAgh+△Ep

所以弹簧弹性势能增加了△Ep=1.5J把拉力改为F=30N时，A上升过程中：Fh-mAgh-△Ep=mBV2

得考点：考查了牛顿第二定律，功能关系18.如图所示，绝缘水平面内固定有一间距d=1m、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC，导轨两端接有阻值分别为R1=3Ω和R2=6Ω的定值电阻，矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，一质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处，在方向水平向右、大小F0=2N的恒力作用下由静止开始运动，刚要到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3m/s，导体棒ab进入磁场Ⅱ后，导体棒ab中通过的电流始终保持不变，导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，空气阻力不计．（1）求导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小a1；（2）求两磁场边界EF和MN之间的距离L；（3）若在导体棒ab刚要到达MN时将恒力F0撤去，求导体棒ab能继续滑行的距离s以及滑行该距离s的过程中整个回路产生的焦耳热Q．参考答案：解：（1）导体棒ab刚要到达EF时，在磁场中切割磁感线产生的感应电动势：E1=Bdv1经分析可知，此时导体棒ab所受安培力的方向水平向左，由牛顿第二定律，则有：F0﹣BI1d=ma1根据闭合电路的欧姆定律，则有：I1=上式中，R==2Ω解得：a1=5m/s2；（2）导体棒ab进入磁场Ⅱ后，受到的安培力与F0平衡，做匀速直线运动，导体棒ab中通过的电流I2，保持不变，则有：F0=BI2d，其中，I2=设导体棒ab从EF运动到MN的过程中的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律，则有：F0=ma2；导体棒ab在EF，MN之间做匀加速直线运动，则有：解得：L=1.35m（3）对撤去F0后，导体棒ab继续滑行的过程中，根据牛顿第二定律和闭合电路欧姆定律，则有：BId=ma；而I=若△t→0，则有：a=；由以上三式可得：=m△v则有：∑v△t=m∑△v，即s=m（v2﹣0）解得：s=3.6m；根据能量守恒定律，则有：Q=因v2=6m/s，代入数据，解得：Q=3.6J答：（1）导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小5m/s2；（2）两磁场边界EF和MN之间的距离1.35m；（3）若在