福建省南平市溪東中學(xué)2020年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

福建省南平市溪東中學(xué)2020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.（單選）如圖所示，為一簡諧橫渡在t=0時(shí)的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝4sin5t(cm)，下列說法正確的是A.該波的振幅為8cmB．該波沿x軸負(fù)方向傳播C．該波的波速為1Om/sD質(zhì)點(diǎn)p在一個(gè)周期內(nèi)沿x軸正方向遷移了4m參考答案：C2.如圖所示，平行厚玻璃板放在空氣中，一束復(fù)色光斜射向玻璃板上表面，出射光分成a、b兩束單色光。對(duì)于a、b兩束光，下面說法正確的是A．玻璃對(duì)a光的折射率較小

B．a(chǎn)光在玻璃中的傳播速度較小C．若a、b光從同一介質(zhì)斜射入真空時(shí)，a光的全反射臨界角較大

D．若a光照射某金屬能發(fā)射出光電子，則b光照射該金屬也一定能發(fā)射出光電子參考答案：B光從空氣斜射到玻璃，因?yàn)椴Ａ舷卤砻嫫叫?，?dāng)?shù)诙握凵鋾r(shí)折射光線與第一次折射時(shí)的入射光線平行．由于折射率不同，a光偏折較大，b光偏折較小，所以此玻璃對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率，故A錯(cuò)誤；由c=nv可知a光的傳播速度小于b光，故B正確；由可知a光的全反射臨界角較小，C錯(cuò)誤；a光的傳播速度小于b光，從而得出a光的波長小于b光，a光的頻率大于b光，若a光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光不一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。（本題亦可用假設(shè)法，由折射率不同，從而假設(shè)a是紫光，b是紅光，則可根據(jù)紅光與紫光的特性來確定出正確的答案．）3.我國自2007年開始建設(shè)“北斗二號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，截止2012年4月，已陸續(xù)發(fā)射了八顆衛(wèi)星，其中代號(hào)為北斗M1的衛(wèi)星進(jìn)入高度為21500km的地球中地軌道，其余七顆則進(jìn)入高度為36000km的地球同步軌道，關(guān)于這些衛(wèi)星，下列說法正確的是A．運(yùn)行速度大于7.9km/sB．北斗M1繞地球運(yùn)行的角速度比七顆同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度大C．七顆同步衛(wèi)星受到地球的引力完全相同D．同步衛(wèi)星的向心加速度與靜止在赤道上的物體的向心加速度大小相同參考答案：B4.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em.設(shè)t＝0時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)平行，當(dāng)線圈的匝數(shù)增加一倍，轉(zhuǎn)速也增大一倍，其他條件不變時(shí)，交流電的電動(dòng)勢(shì)為（

）A．e＝2Emsin2ωt

B．e＝4Emsin2ωtC．e＝Emcos2ωt

D．e＝4Emcos2ωt參考答案：D5.在物理學(xué)發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家做出了杰出貢獻(xiàn)。下列說法中正確的是（

）A.開普勒在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)三定律，進(jìn)而歸納出萬有引力定律B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測(cè)出了萬有引力常量C.伽利略用理想斜面實(shí)驗(yàn)證明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D.安培首先發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線的周圍存在磁場(chǎng)參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個(gè)小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點(diǎn)上方2m高處被接住，這段時(shí)間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向?yàn)檎较颍﹨⒖即鸢福?312

7.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的等邊三角形abc導(dǎo)線框懸掛于水平輕桿一端，離桿左端1/3處有固定轉(zhuǎn)軸O，桿另一端通過細(xì)線連接地面．導(dǎo)線框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)垂直．當(dāng)線圈中逆時(shí)針電流為I時(shí)，bc邊所受安培力的大小及方向是___________________；接地細(xì)線對(duì)桿的拉力為____________．

參考答案：BIL向上；

mg/28.如圖所示為“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。該實(shí)驗(yàn)裝置中傳感器K的名稱是____________傳感器；由該實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：__________________________________________________________________________________。參考答案：光電門；在只有重力做功的情況下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量保持不變。9.（6分）某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時(shí)后取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因?yàn)闊坷锏臍怏w吸收了水的

，溫度

，體積

。參考答案：熱量，升高，增大解析：當(dāng)用氣球封住燒瓶，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)將瓶子放到熱水中，瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程可知，氣體體積增大。10.一氫原子從能量為E2的能級(jí)躍遷至能量為E1的較低能級(jí)時(shí)釋放的光子的波長為______（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：解析：由波爾假設(shè)可得hc/λ=E2-E1,釋放的光子的波長為λ=.11.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無能量損失）后做平拋運(yùn)動(dòng)。若小球做平拋運(yùn)動(dòng)后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點(diǎn)距斜面左端的水平距離x應(yīng)滿足的條件是

（用符號(hào)表示）；若測(cè)得x＝1m時(shí)，小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關(guān)系如圖b所示，則斜面的高h(yuǎn)應(yīng)為

m。參考答案：h＞x＞h－H，412.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．為提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)多次改變小滑塊下落高度胃的值．測(cè)出對(duì)應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進(jìn)而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。畡t只要測(cè)量量滿足

，便可驗(yàn)證動(dòng)能定理．

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。

(2)現(xiàn)有一根長約20m的金屬絲，其橫截面直徑約lmm，金屬絲的電阻率為5×10-3Ω·m。一位同學(xué)用伏安法測(cè)量該金屬絲的電阻，測(cè)量時(shí)使用電動(dòng)勢(shì)為4.5V的電源。另有如下器材供選擇：

A．量程為0—0.6A，內(nèi)阻約為2Ω的電流表

B．量程為0—3A，內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表

c．量程為0—6V，內(nèi)阻約為4kΩ的電壓表

D．量程為0—15V，內(nèi)阻約為50kΩ的電壓表

E．阻值為0—10Ω．額定電流為lA的滑動(dòng)變阻器

F．阻值為0—1kΩ，額定電流為0.1A的滑動(dòng)變阻器

①以上器材應(yīng)選用

．(填寫器材前的字母)

②用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖所示實(shí)驗(yàn)電路連接完整．

③閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不為零，而電壓表示數(shù)為零．為檢測(cè)電壓表的好壞，該同學(xué)拆下電壓表．用多用電表歐姆擋進(jìn)行檢測(cè)．為使電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)，多用電表的黑表筆應(yīng)接電壓表的

接線柱(填“正”或“負(fù)”)；如果電壓表完好，將電壓表正確接人電路后，電壓表示數(shù)仍為零，檢查所有接線柱也都接觸良好，則應(yīng)檢查

．參考答案：（1）①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功（2）①ACE②實(shí)驗(yàn)電路連接如圖所示。③正

連接電壓表與金屬絲的兩根導(dǎo)線是否斷路（1）若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。蓜?dòng)能定理，mgH=mv2，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x=vt，h=gt2，顯然x2與H成正比，即只要測(cè)量量滿足x2與H成正比，便可驗(yàn)證動(dòng)能定理．實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是滑塊需要克服阻力做功。（2）由電阻定律可估算出該金屬絲的電阻大約為100Ω，電流表選擇量程為0—0.6A電流表，電壓表選擇量程為0—6V的電壓表；選擇阻值為0—1kΩ，額定電流為0.1A的滑動(dòng)變阻器。用多用電表歐姆擋進(jìn)行檢測(cè)．為使電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)，多用電表的黑表筆應(yīng)接電壓表的—正接線柱。將電壓表正確接人電路后，電壓表示數(shù)仍為零，檢查所有接線柱也都接觸良好，則應(yīng)檢查連接電壓表與金屬絲的兩根導(dǎo)線是否斷路。13.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車帶動(dòng)紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示.每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出來,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz的低壓交流電.（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是

ｓ，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打“2”時(shí),小車的速度v2=

m/s.②小車的加速度大小為________m/s2（要求用逐差法求加速度）③請(qǐng)你依據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理推斷第7計(jì)數(shù)點(diǎn)和第8計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離大約是

cm參考答案：①

01

、

0.49

；②

0.88

；③

9.74

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某學(xué)習(xí)小組為探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積相同時(shí)，電阻值與長度的關(guān)系。選取了一根乳膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：⑴該小組將鹽水柱作為純電阻，粗測(cè)其電阻約為幾千歐?，F(xiàn)采用伏安法測(cè)鹽水柱的電阻，有如下實(shí)驗(yàn)器材供選擇：A．直流電源：電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻很小，額定電流為1A；

B．電流表A1：量程0～10mA，內(nèi)阻約10Ω；

C．電流表A2：量程0～600mA，內(nèi)阻約0.5Ω；

D．電壓表V：量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ；

E．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值10Ω；

F．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值5kΩ；

G．開關(guān)、導(dǎo)線等

在可供選擇的器材中，應(yīng)選用的電流表是________(填“A1”或“A2”)，應(yīng)該選用的滑

動(dòng)變阻器是__________(填“R1”或“R2”)。⑵該小組已經(jīng)完成部分導(dǎo)線的連接，請(qǐng)你在實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接。(3)握住乳膠管的兩端把它均勻拉長，多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得鹽水柱長度L、電阻R的數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456長度L(cm)20.025.030.035.040.045.0電阻R(kΩ)1.32.13.04.15.36.7為了研究電阻R與長度L的關(guān)系，該小組用縱坐標(biāo)表示電阻R，作出了如圖所示的圖線，你認(rèn)為橫坐標(biāo)表示的物理量是

。參考答案：⑴

A1（2分）

R2（2分）；⑵見下圖（2分）；⑶

L2

（2分）15.（8分）某同學(xué)在利用DIS實(shí)驗(yàn)的電壓、電流傳感器，描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，采用了圖甲所示電路。（1）圖甲中E矩形框內(nèi)應(yīng)該接

，F(xiàn)矩形框內(nèi)應(yīng)該接

。（選填“電壓傳感器”、“電流傳感器”或“小燈泡”）（2）該同學(xué)利用測(cè)量的數(shù)據(jù)，畫出如圖乙的圖線，但該同學(xué)忘記在坐標(biāo)上標(biāo)明橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)所表示物理量。請(qǐng)你根據(jù)圖線作出判斷：橫坐標(biāo)表示__________，縱坐標(biāo)表示_________。參考答案：（1）電壓傳感器，小燈泡；（2）電流，電壓四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A穿在絕緣桿上，細(xì)桿的傾角為α，小球A帶正電，電荷量為q。在桿上B點(diǎn)處固定一個(gè)電荷量為Q的正電荷。將A由距B豎直高度為H處無初速釋放，小球A下滑過程中電荷量不變，不計(jì)A與細(xì)桿間的摩擦，整個(gè)裝置處于真空中，已知靜電力常量k和重力加速度g，求：（1）A球剛釋放時(shí)的加速度是多大？（2）當(dāng)A球的動(dòng)能最大時(shí)，A球與B點(diǎn)的距離。（3）若小球到達(dá)C點(diǎn)速度最大為v，求A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC參考答案：17.如圖所示，在光滑絕緣水平面上有兩個(gè)帶電小球、，質(zhì)量分別為3m和m，小球帶正電q，小球帶負(fù)電-2q，開始時(shí)兩小球相距s0，小球有一個(gè)水平向右的初速度v0，小球的初速度為零，若取初始狀態(tài)下兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)的電勢(shì)能為零，試證明：當(dāng)兩小球的速度相同時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能最大，并求出該最大值；參考答案：（1）由于兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)合外力為零，設(shè)某狀態(tài)下兩小球的速度分別為和，由動(dòng)量守恒定律得

（1）（2分）所以，系統(tǒng)的動(dòng)能減小量為

（2）（2分）由于系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中只有電場(chǎng)力做功，所以系統(tǒng)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和守恒，考慮到系統(tǒng)初狀態(tài)下電勢(shì)能為零，故該狀態(tài)下的電勢(shì)能可表為

（3）（1分）聯(lián)立（1）、（3）兩式，得

（4）（1分）由（4）式得：當(dāng)

（5）（1分）時(shí)，系統(tǒng)的電勢(shì)能取得最大值，而將（5）式代入（1）式，得（6）（1分）

即當(dāng)兩小球速度相同時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能最大，最大值為

18.（9分）如圖所示，在坐標(biāo)xoy平面內(nèi)存在B=2.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OA與OCA為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，其中OCA滿足曲線方程，C為導(dǎo)軌的最右端，導(dǎo)軌OA與OCA相交處的O點(diǎn)和A點(diǎn)分別接有體積可忽略的定值電阻R1和R2，其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω?，F(xiàn)有一足夠長、質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒MN在豎直向上的外力F作用下，以v=3.0m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R1、R2外其余電阻不計(jì)，g取10m/s2，求：

（1）金屬棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的最大值；（2）外力F的最大值；（3）金屬棒MN滑過導(dǎo)軌OC段，整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量。參考答案：解析