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_第1页
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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

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

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