福建省福州市文筆中學(xué)2020-2021學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

1、福建省福州市文筆中學(xué)2020-2021學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. （多選題） 一質(zhì)點(diǎn)在一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其軌跡如圖所示，它從a點(diǎn)出發(fā)，以恒定速率v0運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，圖中x軸上方的軌跡都是半徑為r的半圓，下方的都是半徑為r的半圓，下列關(guān)于此質(zhì)點(diǎn)由a到b運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是a. 質(zhì)點(diǎn)由a到b沿x軸運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為v0  b. 質(zhì)點(diǎn)由a到b沿x軸運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為c. 質(zhì)點(diǎn)由a到b沿x軸運(yùn)動(dòng)的平均速度為大小 d. 質(zhì)點(diǎn)由a到b所經(jīng)歷的時(shí)間可能為參考答案：bdd、設(shè)由a到b，若上、下各走了n個(gè)半圓，則運(yùn)動(dòng)的路

2、程為：所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：，當(dāng)n=7時(shí)，故d正確；abc、其位移為：故其平均速度為：，故ac錯(cuò)誤，b正確。故選bd。2. （多選題）如圖所示，在xoy平面內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b的勻強(qiáng)磁場，第一、二、四象限內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里，第三象限內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外p（l，0）、q（0，l）為坐標(biāo)軸上的兩個(gè)點(diǎn)現(xiàn)有一電子從p點(diǎn)沿pq方向射出，不計(jì)電子的重力，則（）a若電子從p點(diǎn)出發(fā)恰好經(jīng)原點(diǎn)o第一次射出磁場分界線，則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為b若電子從p點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)o到達(dá)q點(diǎn)，則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為lc若電子從p點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)o到達(dá)q點(diǎn)，則電子運(yùn)動(dòng)的路程可能為2ld若電子從p點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)o到達(dá)q點(diǎn)，則nl

3、（n為任意正整數(shù)）都有可能是電子運(yùn)動(dòng)的路程參考答案：ac【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)【分析】粒子在洛倫茲力作用下，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意可知，電子從p點(diǎn)出發(fā)恰好經(jīng)原點(diǎn)o第一次射出磁場分界線，與電子從p點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)o到達(dá)q點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑不同，從而由運(yùn)動(dòng)軌跡來確定運(yùn)動(dòng)路程【解答】解：a、若電子從p點(diǎn)出發(fā)恰好經(jīng)原點(diǎn)o第一次射出磁場分界線，則有運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則微粒運(yùn)動(dòng)的路程為圓周的，即為，故a正確；b、若電子從p點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)o到達(dá)q點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡可能如圖所示，或者是：因此則微粒運(yùn)動(dòng)的路程可能為l，也可能為2l，若粒子完成3，4，或n個(gè)圓弧，那么電子運(yùn)動(dòng)的路程可能：n為奇數(shù)時(shí)為2l；n為偶

4、數(shù)時(shí)為l，故bd錯(cuò)誤，c正確；故選：ac3. 如圖所示，粗糙的斜面與光滑的水平面相連接，滑塊沿水平面以速度運(yùn)動(dòng)。設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)的時(shí)刻為t=0，距a點(diǎn)的水平距離為x，水平速度為。由于不同，從a點(diǎn)到b點(diǎn)的幾種可能的運(yùn)動(dòng)圖象如下列選項(xiàng)所示，其中表示摩擦力做功最大的是      參考答案：答案：d解析：從a選項(xiàng)的水平位移與時(shí)間的正比關(guān)系可知，滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)，摩擦力必定為零；b選項(xiàng)先平拋后在水平地面運(yùn)動(dòng)，水平速度突然增大，摩擦力依然為零；對c選項(xiàng)，水平速度不變，為平拋運(yùn)動(dòng)，摩擦力為零；對d選項(xiàng)水平速度與時(shí)間成正比，說明滑塊在斜面上做勻加速直線

5、運(yùn)動(dòng)，有摩擦力，故摩擦力做功最大的是d圖像所顯示的情景，d對。4. （單選）一電子僅在電場力作用下，沿直線由靜止從a運(yùn)動(dòng)到b，ab間的電場如圖所示，則下列敘述正確的是() a電子做勻加速運(yùn)動(dòng)  b電子做勻減速運(yùn)動(dòng)c電勢能先增加后減小  d動(dòng)能先增加后減小參考答案：d5. 我國發(fā)射一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號(hào)”。設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/81，月球的半徑約為地球半徑的1/4，地球上的第一宇宙速度約為79 km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運(yùn)行的速率約為       

6、  a4 km/s                b18 km/s         c36 km/s        d16 km/s參考答案：b二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 學(xué)校的課外物理興趣小組想測出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，李軒同學(xué)想出一個(gè)方案，如圖，將一小鐵球和滑塊用細(xì)細(xì)線連接

7、，跨在木板上端的一個(gè)小定滑輪上，開始時(shí)小鐵球和滑塊均靜止，然后剪斷細(xì)線，小鐵球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小鐵球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。他們反復(fù)調(diào)整擋板的位置，重復(fù)上述操作，直到能同時(shí)聽到兩撞擊聲，然后用刻度尺測量出h=1.25m，x=0.50m,h=0.30m，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹楦鶕?jù)以上內(nèi)容回答下面的問題：(1)滑塊下滑的加速度大小          m/s2(2)請利用h、h、x這三個(gè)物理量表示出動(dòng)摩擦因數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式=     

8、0;       ，代入相關(guān)數(shù)據(jù)，求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=      。(3)與真實(shí)值相比，測量的動(dòng)摩擦因數(shù)        (填“偏大”或“偏小”或“不變”)寫出支持你想法的一個(gè)論據(jù)                    &

9、#160;                                    。參考答案：7. 如圖所示為阿特武德機(jī)的示意圖，它是早期測量重力加速度的器械，由英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特武德于1784年制成。他將質(zhì)量同為m的重物用繩連接后，放在光滑的

10、輕質(zhì)滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。再在一個(gè)重物上附加一質(zhì)量為m的小重物，這時(shí)，由于小重物的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運(yùn)動(dòng)。（1）所產(chǎn)生的微小加速度可表示為             。（2）某同學(xué)利用秒表和刻度尺測出重物m下落的時(shí)間t和高度h，則重力加速度的表達(dá)式為：                  

11、0;。參考答案：    ，(2)。8. 如圖是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（頻率為50hz）測    定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)得到的紙帶，從o點(diǎn)開始每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為_s，測得oa=6.80cm，cd=3.20cm，de=2.00cm，則物體運(yùn)動(dòng)加速度大小為_m/s2，d點(diǎn)的速度大小為_ m/s。參考答案：9. 如題12a-2圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置。一定質(zhì)量的理想氣體被密封在氣缸內(nèi)，外界大氣壓強(qiáng)為p0?，F(xiàn)對氣缸緩慢加熱，氣體吸收熱量q后，體積由v1增大為v2。則在此過程中，氣體分子平均動(dòng)能_(選增“增大”

12、、“不變”或“減小”)，氣體內(nèi)能變化了_。參考答案：增大，q-p0（v2-v1）解析： 現(xiàn)對氣缸緩慢加熱，溫度升高，氣體分子平均動(dòng)能增大，活塞緩慢上升，視為等壓過程，則氣體對活塞做功為：w=fh=p0（v2-v1） 根據(jù)熱力學(xué)定律有：u=w+q=q-p0（v2-v1）10. 一同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如下圖所示。a、b、c、d、e、f是該同學(xué)在紙帶上選取的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有若干個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為t。該同學(xué)用刻度尺測出ac間的距離為s1，bd間的距離為s2，則打b點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度     &

13、#160;    ，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=            。參考答案：    11. 質(zhì)量為m的物體(可看成質(zhì)點(diǎn))以某一速度沖上傾角為300的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過程中物體重力勢能增加了_，機(jī)械能損失了_。參考答案：，  12. 一個(gè)橫截面為矩形、粗細(xì)均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內(nèi)半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平

14、端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為_。    參考答案：13. 一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為r(比細(xì)管的半徑大得多)，圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).a球的質(zhì)量為m1，b球的質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0.設(shè)a球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，b球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、r與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是.參考答案：答案：  解析：首先畫出小球運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力圖，如圖所示.a球在圓管最低點(diǎn)必受向上的彈力n1，此時(shí)兩球?qū)A管的合力為零

15、，m2必受圓管向下的彈力n2，且n1n2據(jù)牛頓第二定律a球在圓管的最低點(diǎn)有n1m1gm1                           同理b球在最高點(diǎn)有m2gn2m2         b球由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒2m2gr  &#

16、160;                 又n1n2由式解得v0三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （9分）我國登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng), 懸掛重物的繩長跟宇航

17、員的身高相仿, 這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測了一下時(shí)間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌? 他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式, 只要測出單擺擺長和擺動(dòng)周期, 即可測出月球表面上的自由落體加速度據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)      15. “水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳

18、池，游泳池長50 m、寬25 m、水深3 m設(shè)水的摩爾質(zhì)量為m1.8×10-2kgmol，試估算該游泳池中水分子數(shù)參考答案：1.3×1032個(gè)解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個(gè)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，是一種電子擴(kuò)束裝置的原理示意圖。直角坐標(biāo)系原點(diǎn)o處有一電子發(fā)生器，朝xoy平面內(nèi)x0區(qū)域任意方向發(fā)射電子，電子的速率均為，已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m。在0xd的區(qū)域內(nèi)分布著沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小,在x>d區(qū)域內(nèi)分布著足夠大且垂直于xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場

19、，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。ab為一塊很大的平面感光板，在磁場內(nèi)平行于y軸放置，電子打到板上時(shí)會(huì)在板上形成一條亮線。不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用。(1)求電子進(jìn)入磁場時(shí)速度的大?。?2)當(dāng)感光板ab沿x軸方向移到某一位置時(shí)，恰好沒有電子打到板上，求感光板到y(tǒng)軸的距離(3)保持(2)中感光板位置不動(dòng)，若使所有電子恰好都能打到感光板上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以及電子打到板上形成亮線的長度。參考答案：見解析(1)根據(jù)動(dòng)能定理：      (3分 )得     (1分 )(2)由v0知，對于沿y軸負(fù)方向射出的電子進(jìn)

20、入磁場時(shí)與邊界線夾角60°  若此電子不能打到ab板上，則所有電子均不能打到ab板上。當(dāng)此電子軌跡與ab板相切時(shí)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有           (2分 )又    得               (1分 )由幾何知識(shí)  (1分 )解得      

21、;       (1分 )（3）易知沿y軸正方向射出的電子若能打到ab板上，則所有電子均能打到板上。其臨界情況就是此電子軌跡恰好與ab板相切           此時(shí)           (1分 )故                (1分 )由           解得