2022-2023學年福建省寧德市周寧縣第九中學高三物理上學期期末試卷含解析

2022-2023學年福建省寧德市周寧縣第九中學高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.(單選)2011年11月3日，“神州八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功實施了首次交會對接。任務完成后“天宮一號”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神州九號”第二次交會對接．變軌前和變軌完成后“天宮一號”的運行軌道均可視為圓軌道，對應的軌道半徑分別為R1、R2，對應的角速度和向心加速度分別為ω1、ω2和a1、a2，則有（

）A．

B．C．變軌后的“天宮一號”比變軌前動能增大了，機械能增加了D．在正常運行的“天宮一號”內(nèi)，體重計、彈簧測力計、天平都不能使用了參考答案：B2.兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度V1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速率向下V2勻速運動。重力加速度為g。以下說法正確的是A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg＋B．cd桿所受摩擦力為零

C.回路中的電流強度為D．μ與大小的關系為μ＝參考答案：答案：AD解析：由于cd不切割磁感線，故電路中的電動勢為BLv1，電流為，ab桿勻速運動，所受合外力為零，即F－，。cd桿勻速運動，所受合外力為零，即F－，。故應選擇AD。3.（單選）根據(jù)《電動自行車通用技術條件》（GB17761）標準規(guī)定，電動自行車的最高時速應不大于20km/h，整車質(zhì)量應不大于40kg，假設一成年人騎著電動自行車在平直的公路上按上述標準快速行駛時所受阻力是總重量的0.05倍，則電動車電機的輸出功率最接近于（）A．100WB．300WC．600WD．1000W參考答案：解：人的質(zhì)量為60kg，故電動車勻速運動時牽引力等于阻力F=f=0.05m總g=0.05×（40+60）×10N=50N故輸出功率為P=Fv=50×，故最接近300W故選：B4.靜止在光滑水平面上的物體，受到一個大小不為零的水平拉力作用，若拉力開始作用瞬間物體的速度大小為v，加速度大小為a，則下列判斷中正確的是（

）（A）v≠0，a≠0

（B）v=0，a≠0

（C）v≠0，a=0

（D）v=0，a=0參考答案：B5.（多選）如圖所示，一絕熱容器被隔板K隔開成a、b兩部分。已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空。抽開隔板K后，a內(nèi)氣體進入b，最終達到平衡狀態(tài)。在此過程中

。

A.氣體對外界做功，內(nèi)能減少

B.氣體不做功，內(nèi)能不變

C.氣體壓強變小，溫度降低

D.氣體壓強變小，溫度不變參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.2012年11月23日上午，艦載機殲-15在我國首艘航母“遼寧航”上成功起降．可控核反應堆是驅(qū)動航空母艦的理想設備，其工作原理是利用重核裂變反應釋放出大量核能獲得動力．是若干核反應的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X是

（選填“質(zhì)子”、“中子”或“電子”），＝

．參考答案：中子，27.如圖所示，把電量為－5×10－9C的電荷，從電場中的A點移到B點，其電勢能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點的電勢UA＝15V，B點的電勢UB＝10V，則此過程中電場力做的功為

J。參考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：將電荷從從電場中的A點移到B點，電場力做負功，其電勢能增加；由電勢差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。8.有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0—3V的電壓表，要與之___________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個______Ω的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是___________Ω參考答案：9.在如圖所示的光電效應現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為_________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動能為_________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（10.一輛公共汽車進站后開始剎車，做勻減速直線運動，開始剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m，則剎車后6s內(nèi)的位移是

m參考答案：25m11.

（4分）某脈沖激光器的耗電功率為2×103瓦，每秒鐘輸出10個光脈沖，每個脈沖持續(xù)的時間為10－8秒，攜帶的能量為0.2焦耳，則每個脈沖的功率為 瓦，該激光器將電能轉化為激光能量的效率為

。參考答案：答案：2×103，0.00118.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運動的初速度的大小為_______m/s參考答案：(1)10

(2)0.7513.（多選題）一個面積S=4×10﹣2m2，匝數(shù)n=100匝的線圈，放在勻強磁場中，磁場方向垂直平面，磁感應強度的大小隨時間變化規(guī)律如圖所示，在開始2秒內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化率等于

，在第3秒末感應電動勢大小為

．參考答案：8×10﹣2Wb/s；8V．【考點】法拉第電磁感應定律；磁通量．【分析】由圖象看出，磁感應強度隨時間均勻增大，從而得出磁通量的變化率，再由法拉第電磁感應定律求出線圈中產(chǎn)生的感應電動勢，從而即可求解．【解答】解：由圖象的斜率求出=T/s=2T/s，因此=S=2×4×10﹣2Wb/s=8×10﹣2Wb/s，開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量為8×10﹣2Wb/s，根據(jù)法拉第電磁感應定律得：E=n=nS=100×2×4×10﹣2V=8V，可知它們的感應電動勢大小為8V；由圖看出，第3s末感應電動勢為8V；故答案為：8×10﹣2Wb/s；8V．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.要測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒有直接的測量工具，某實驗小組選用下列器材：輕質(zhì)定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略）、砝碼一套（總質(zhì)量m=0.5kg）、細線、刻度尺、秒表．他們根據(jù)已學過的物理學知識，改變實驗條件進行多次測量，選擇合適的變量得到線性關系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量．請完成下列步驟．（1）實驗裝置如圖所示，設右邊沙袋A質(zhì)量為m1，左邊沙袋B的質(zhì)量為m2（2）取出質(zhì)量為m′的砝碼放在右邊沙袋中，剩余砝碼都放在左邊沙袋中，發(fā)現(xiàn)A下降，B上升；（左右兩側砝碼的總質(zhì)量始終不變）（3）用刻度尺測出A從靜止下降的距離h，用秒表測出A下降所用的時間t，則可知A的加速度大小a=；（4）改變m′，測量相應的加速度a，得到多組m′及a的數(shù)據(jù)，作出（選填“a﹣m′”或“a﹣”）圖線；（5）若求得圖線的斜率k=4m/（kg?s2），截距b=2m/s2，則沙袋的質(zhì)量m1=kg，m2=kg．參考答案：（3）；（4）“a﹣m′”；（5）3；1.5．【考點】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關系．【分析】質(zhì)量為m1的沙袋從靜止開始下降做勻加速直線運動，根據(jù)下降的距離h和時間，由位移公式求出其加速度；根據(jù)牛頓第二定律對m2、m1分別研究，得出m′與a的關系式，根據(jù)數(shù)學知識分析圖線的斜率與截距的意義，求解兩個沙袋的質(zhì)量．【解答】解：（3）根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式得，h=gt2，解得a=．（4、5）根據(jù)牛頓第二定律得：對m1及砝碼：（m1+m′）g﹣T=（m1+m′）a對m2及砝碼：T﹣（m2+m﹣m′）g=（m2+m﹣m′）a聯(lián)立解得：a=g+．根據(jù)數(shù)學知識得知：作“a﹣m′”圖線，圖線的斜率k=，圖線的截距b=將k、b、m代入計算，解得m1=3kg，m2=1.5kg．故答案為：（3）；（4）“a﹣m′”；（5）3；1.5．15.某同學用游標尺為10個小等分刻度的游標卡尺測量一物體的長度，得到如圖所示的示數(shù)．由于前半部分被遮擋，只能看到游標尺的后半部分，則圖中游標卡尺的讀數(shù)為3.45cm．參考答案：解：游標上有10個小等分刻度的長度是9mm；所以游標卡尺的固定刻度于游標尺對其的刻度讀數(shù)為39mm，游標尺上第5個刻度游標讀數(shù)為0.9×5mm=0.45mm，所以最終讀數(shù)為：39mm﹣4.5mm=34.5mm=3.45cm；故答案為：3.45四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平面上有兩條相互平行的光滑金屬導軌PQ和MN間距為d，左側P與M之間通過一電阻R連接，兩條傾角為θ的光滑導軌與水平導軌在N、Q處平滑連接，水平導軌的FDNQ區(qū)域有豎直方向的勻強磁場，磁感應強度為B，磁場區(qū)域長度為x。P，M兩處有套在導軌上的兩根完全相同的絕緣輕質(zhì)彈簧，其原長為PF，現(xiàn)用某約束裝量將兩彈簧壓縮到圖中虛線處，只要有微小擾動，約束裝置就解除壓縮。長度為d，質(zhì)量為m，電阻為R的導體棒，從AC處由靜止釋放，出磁場區(qū)域后向左運動觸發(fā)彈簧。由于彈簧的作用，導體棒向右運動，當導體棒進入磁場后，約束裝置重新起作用，將彈簧壓縮到原位置.（1）若導體棒從高水平導軌高h的位置釋放，經(jīng)過一段時間后重新滑上斜面，恰好能返回原來的位置，求導體棒第一次出磁場時的速率（2）在（1）條件下，求每根彈簧被約束裝置壓縮后所具有的彈性勢能。（3）要使導體棒最終能在水平導軌與傾斜導軌間來回運動，則導體神初始高度H及每根彈簧儲存彈性勢能需要滿足什么條件？參考答案：(1)v2=-

(2)Ep=

(3)H＞且EP≥【詳解】（1）導體棒在傾斜軌道上向下滑動過程中，根據(jù)機械能守恒定律有：mgh=解得：v1=導體棒越過磁場的過程中，根據(jù)動量定理可得：-BdIt=mv2-mv1，根據(jù)電荷量的計算公式q=It==解得v2=-；（2）設解除彈簧約束，彈簧恢復壓縮后導體棒的速度為v3，根據(jù)導體棒與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒可得：=+2Ep；導體棒向右通過磁場的過程中，同理可得：v4=v3-；由于導體棒恰好能回到原處，所以有v4=v1，聯(lián)立解得：Ep=；（3）導體棒穿過磁場才能把彈簧壓縮，故需要滿足v2＞0，即H＞要使導體棒不斷地運動下去，導體棒必須要回到NQ位置，則：EP=≥要使導體棒最終能在水平導軌與傾斜導軌間來回運動，H＞，且彈簧的彈性勢能滿足EP≥。17.如圖甲所示，真空室中電極K發(fā)出的電子(初速不計）經(jīng)過電勢差為U1的加速電場加速后，沿兩水平金屬板C、D間的中心線射入兩板間的偏轉電場，最后打在熒光屏上。CD兩板間的電勢差UCD隨時間變化如圖乙所示，設C、D間的電場可看作是均勻的，且兩板外無電場。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e(重力不計)，C、D極板長為L,板間距離為d,偏轉電壓U2,熒光屏距C、D右端的距離為L/6,所有電子都