福建省福州市羅源縣鑒江中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

福建省福州市羅源縣鑒江中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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1.一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，V0＞0，a＞0，當(dāng)a值逐漸變小且不等于零的過(guò)程中，其速度和位移值將：

A．速度增大，位移增大

B．速度減小，位移增大C．速度減小，位移減小

D．速度增大，位移減小參考答案：A2.（單選）如圖甲，真空中有一半徑為R、電荷量為+Q的均勻帶電球體，以球心為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿半徑方向建立x軸。理論分析表明，x軸上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖乙，已知與R兩點(diǎn)間距大于R與的兩點(diǎn)間距，則：(

)

A．處場(chǎng)強(qiáng)大小為

B、兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同

C．球內(nèi)部的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)

D假設(shè)將試探電荷沿x軸移動(dòng)，則從移到R處和從R穆到處?kù)o電力做功相同參考答案：A3.（單選）硅光電池是一種太陽(yáng)能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)．如圖所示，圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象（電池內(nèi)阻不是常數(shù)），圖線b是某電阻R的U-I圖象．在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)，硅光電池的內(nèi)阻為（

）A.

8.0Ω

B.10Ω

C.12Ω

D.12.5Ω參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律．J2【答案解析】A解析：

由歐姆定律得U=E-Ir，當(dāng)I=0時(shí)，E=U，由a與縱軸的交點(diǎn)讀出電動(dòng)勢(shì)為E=U2．根據(jù)兩圖線交點(diǎn)處的狀態(tài)可知，電阻的電壓為U1，則內(nèi)阻r=．故A正確．選A【思路點(diǎn)撥】由歐姆定律得U=E-Ir，的大小等于r，當(dāng)I=0時(shí)，E=U，由圖可知電池的電動(dòng)勢(shì)為U2．當(dāng)電流為I1時(shí)，根據(jù)歐姆定律求出內(nèi)阻．本題考查對(duì)圖象的理解能力．4.（單選）如圖2所示，A、B是帶等量同種電荷的小球，電荷量是10C，A固定在豎直放置的10cm長(zhǎng)的絕緣支桿上，B平衡于傾角為30°的絕緣粗糙斜面上時(shí)，且與A等高，若B的質(zhì)量為Kg，則B受到斜面的靜摩擦力為（

D

）(g取l0)

A．15

N

B．N

C．N

D．N參考答案：D5.△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面。a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN,在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，由此可知A.棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的小B.棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的大C.a光的頻率比b光的高D.a光的波長(zhǎng)比b光的長(zhǎng)參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，把電量為-6×10C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能_______(選填“增大”、“減小”或“不變”)；若A點(diǎn)的電勢(shì)為=16V，B點(diǎn)的電勢(shì)為=10V，則此過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為___________J。參考答案：答案：增大：-3.6

7.（4分）如圖所示，直角玻璃棱鏡中∠A=70°，入射光線垂直于AB面。已知玻璃的折射率為，光在AC面上反射后經(jīng)BC面反射從AC面第一次射出，則光線在BC面_______（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）全反射，光線從棱鏡AC邊第一次射入空氣時(shí)的折射角為_______。參考答案：發(fā)生；4508.為了“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”，現(xiàn)提供如圖所示的器材：A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砝碼和小桶的總重量．請(qǐng)思考探究思路并回答下列問(wèn)題：(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)12345小車加速度a/m·s－20.780.380.250.200.16小車質(zhì)量m/kg0.200.400.600.801.00根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用計(jì)算機(jī)繪制出a—m圖象如圖所示：通過(guò)對(duì)圖象(圖甲)的觀察，可猜想在拉力F一定的情況下a與m的關(guān)系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，為了驗(yàn)證猜想，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出最能直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象．(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖所示，該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是________________________________________________________．參考答案：(1)把木板的右端(或安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的那端)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力(2)如圖所示

(3)實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分9.光傳感元件可用來(lái)測(cè)量光屏上光強(qiáng)分布。分別用單縫板和雙縫板做了兩組實(shí)驗(yàn)，采集到下列兩組圖像，則甲圖所示為

現(xiàn)象；乙圖反映了

現(xiàn)象的光強(qiáng)分布。參考答案：?jiǎn)慰p衍射;雙縫干涉10.實(shí)圖是一個(gè)多量程多用電表的簡(jiǎn)化電路圖，測(cè)量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程．當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時(shí)，可用來(lái)測(cè)量________；當(dāng)S旋到位置________時(shí)，可用來(lái)測(cè)量電流，其中S旋到位置________時(shí)量程較大．參考答案：電阻1、2111.一個(gè)質(zhì)量為50千克的人站立在靜止于平靜的水面上的質(zhì)量為400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不計(jì)水的阻力，則船以_____

___米/秒的速度后退，若該人向上跳起，以人船為系統(tǒng)，人船的動(dòng)量_________。（填守恒或不守恒）參考答案：0．25

；不守恒

12.如圖所示，一農(nóng)用水泵裝在離地面一定高度處，其出水管是水平的，現(xiàn)僅有一鋼卷尺，請(qǐng)你粗略地測(cè)出水流出管口的速度大小和從管口到地面之間在空中水柱的質(zhì)量（已知水的密度為ρ，重力加速度為g）：（1）除了已測(cè)出的水管內(nèi)徑L外，你需要測(cè)量的物理量是（寫出物理量名稱和對(duì)應(yīng)的字母）：

；（2）水流出管口的速度表達(dá)式為

；（請(qǐng)用已知量和待測(cè)量的符號(hào)表示）（3）空中水的質(zhì)量的表達(dá)式為

．（請(qǐng)用已知量和待測(cè)量的符號(hào)表示）參考答案：（1）水平位移s，管口離地的高度h；（2）；（3）m=．【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度．根據(jù)水質(zhì)量的表達(dá)式確定需要測(cè)量的物理量．【解答】解：（1）水流出水管后做平拋運(yùn)動(dòng)，需要測(cè)出水的：水平位移s，管口離地的高度h；（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，設(shè)水在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，水做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向：s=vt，在豎直方向：h=，則水在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=，水的初速度．（3）空中水的質(zhì)量表達(dá)式m=×=．故答案為：（1）水平位移s，管口離地的高度h；（2）；（3）m=．【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的模型列式分析，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，較難．13.（6分）一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形圖如下，若波自右向左傳播的，則在X=0.2m處且處于平衡位置的P點(diǎn)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向是

。若經(jīng)過(guò)時(shí)間后，P點(diǎn)剛好第一次到達(dá)波峰，則波的傳播速度是

,從到時(shí)P點(diǎn)走過(guò)的路程為

。參考答案：向下

10m/s

2.05m三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣?，F(xiàn)接通電源，電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說(shuō)法正確的是

。A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0，電熱絲熱功率為P，測(cè)得通電t時(shí)間內(nèi)活塞緩慢向上移動(dòng)高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大??；（Ⅱ）t時(shí)間缸內(nèi)氣體對(duì)外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）15.（16分）如圖所示，物塊A和B通過(guò)一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時(shí)A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始時(shí)B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動(dòng)量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.半徑為R的半球形介質(zhì)截面如圖所示，D為圓心，同一頻率的單色光a、b相互平行，從不同位置進(jìn)入介質(zhì)，光線a在O點(diǎn)恰好產(chǎn)生全反射．光線b的入射角為45°，求：

①介質(zhì)的折射率；

②光線a、b的射出點(diǎn)O與O′之間的距離．參考答案：17.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的小孩在平臺(tái)上以加速度a做勻加速助跑,目的是抓住在平臺(tái)右端的、上端固定的、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)懸繩,并在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知輕質(zhì)繩的下端與小孩的重心在同一高度,小孩抓住繩的瞬間重心的高度不變,且無(wú)能量損失.若小孩能完成圓周運(yùn)動(dòng),則:

(1)小孩抓住繩的瞬間對(duì)懸線的拉力至少為多大?

(2)小孩的最小助跑位移多大?

（3）設(shè)小孩在加速過(guò)程中，腳與地面不打滑，求地面對(duì)腳的摩擦力大小以及摩擦力對(duì)小孩所做的功。參考答案：(1)小孩能完成豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)最小的向心力等于小孩所受的重力。設(shè)小孩在豎直面內(nèi)最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度為v2.，依據(jù)牛頓第二定律小孩在最高點(diǎn)有:mg=m…………2分設(shè)小孩在最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度為v1，小孩抓住懸線時(shí)懸線對(duì)小孩的拉力至少為F，依據(jù)牛頓第二定律小孩在最低點(diǎn)有：F—mg=m…………………2分小孩在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，依據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，

mv22+2mgL=mv12………2分

聯(lián)立以上三式解得：F=6mg，v12=5gL?！?分依據(jù)牛頓第三定律可知,小孩對(duì)懸線的拉力至少為6mg?！?分(2)小孩在水平面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意，小孩運(yùn)動(dòng)的加速度為a，末速度為v1,，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，v12=2ax……………2分解得：x==…………2分（3）由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知摩擦力大小f=ma………ks5u…2分由于地面對(duì)小孩的摩擦力位移為零，所以摩擦力對(duì)小孩做功為零?！?8.如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l，第一四象限有磁場(chǎng)，方向垂直于Oxy平面向里．位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸間右連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子在0～3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）．已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)．上述m、q、l、t0、B為已知量．（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）（1）求電壓U0的大小．（2）求t0時(shí)進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑．（3）何時(shí)射入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短？求此最短時(shí)間．參考答案：解：（1）t=0時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻剛好從極板邊緣射出，則有y=l，x=l，電場(chǎng)強(qiáng)度：E=…①，由牛頓第二定律得：Eq=ma…②，偏移量：y=at02…③由①②③解得：U0=…④．（2）t0時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，前t0時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，后t0時(shí)間兩極板沒(méi)有電場(chǎng)，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)．帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為：vx=v0=…⑤帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)沿y軸負(fù)方向的分速度大小為：vy=a?t0…⑥帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小為：v=…⑦設(shè)帶電粒子離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由牛頓第二定律得：qvB=m…⑧，由③⑤⑥⑦⑧解得：R=…⑨；（3）在t=2t0時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，飛出極板時(shí)速度方向與磁場(chǎng)邊界的夾角最小，而根據(jù)軌跡幾何知識(shí)可知，軌跡的圓心角等于粒子射入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與邊界夾角的2倍，所以在t=2t0時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短．帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)沿y軸正方向的分速度為：vy′=at0…⑩，設(shè)帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸正方向的夾角為α，則：tanα=，由③⑤⑩解得：α=，帶電粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌跡圖如圖所示，圓弧所對(duì)的圓心角為：2α=，所求最短時(shí)間為：tmin=T，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為：T=，聯(lián)立以上兩式解得：tmin=；答：（1）電壓U0的大小為；（2）t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為；（3）在t=2t0