福建省南平市祖墩中學2021-2022學年高三物理下學期期末試題含解析

福建省南平市祖墩中學2021-2022學年高三物理下學期期末試題含解析一、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.如圖所示，在光滑水平面上一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時磁鐵對水平面的壓力為N1，現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導體棒，當導體棒中通以垂直紙面向里的電流后，磁鐵對水平面的壓力為N2，則以下說法正確的是

A．彈簧長度將變長

B．彈簧長度將變短

C．N1＞N2

D．N1＜N2參考答案：BC2.一汽車在水平公路上直線行駛，假設(shè)所受到的阻力恒定，汽車達到額定功率做勻速運動的速度為vm，以下說法中正確的是：

(

)A.汽車啟動時的加速度與它受到的牽引力成正比B.汽車以恒定功率啟動，可能做勻加速運動C.汽車以最大速度行駛后，若要減小行駛速度，可減少牽引功率D.若汽車勻加速啟動，則勻加速的末速度可達到vm參考答案：C3.如圖所示，一薄木板斜擱在高度一定的平臺和水平地板上，其頂端與平臺相平，末端置于地板的P處，并與地板平滑連接。將一可看成質(zhì)點的滑塊自木板頂端無初速釋放，沿木板下滑，接著在地板上滑動，最終停在Q處?；瑝K和木板及地板之間的動摩擦因數(shù)相同?，F(xiàn)將木板截短一半，仍按上述方式擱在該平臺和水平地板上，再次將滑塊自木板頂端無初速釋放(設(shè)物體在板和地面接觸處平滑過渡)，則滑塊最終將停在(

)

A．P處

B．Q處

C．P、Q之間

D．Q的右側(cè)參考答案：B4.（多選題）如圖所示，有一正方體空間ABCDEFGH，則下面說法不正確的是（）A．若只在A點放置一正點電荷，則電勢差UBC＜UHGB．若只在A點放置一正點電荷，則B、H兩點的電場強度大小相等C．若只在A、E兩點處放置等量異種點電荷，則C、G兩點的電勢相等D．若只在A、E兩點處放置等量異種點電荷，則D、F兩點的電場強度大小相等參考答案：ABC【考點】電場強度；電勢．【分析】明確常見電場的電場線分布規(guī)律，如點電荷的電場和等量同異種電荷的電場線分布規(guī)律；知道電場線與等勢面相互垂直，同時注意應(yīng)用電場線的對稱性等特點；【解答】解：A、B、若A點放置一正點電荷，由圖中的幾何關(guān)系可知，BC之間的電場強度要大于HG之間的電場強度，分別連接AC和AG，則為兩條電場線，分別根據(jù)BC與AC、AG和FG之間的夾角關(guān)系可知，電勢差UBC＞UHG，故A錯誤；B、若A點放置一正點電荷，由于B與H到A的距離不相等，使得B、H兩點的電場強度大小不相等．故B錯誤；C、C、若在A、E兩點處放置等量異種點電荷，則AE連線的垂直平分平面是等勢面，等勢面兩側(cè)的點，一定具有不同的電勢，使得C、G兩點的電勢一定不相等．故C錯誤；D、若在A、E兩點處放置等量異種點電荷，等量異種點電荷的電場具有對稱性，即上下對稱，左右對稱，D與H上下對稱，所以電場強度大小相等；H與F相對于E點一定位于同一個等勢面上，H、F兩點場強相等；所以H與F兩點的電勢相等，則D、F兩點的電場強度大小相等．故D正確；本題選錯誤的；故選：ABC5.動力學的奠基人是一位英國科學家，他于1687年出版了名著《自然哲學的數(shù)學原理》，在這部著作中，他提出了三條運動定律，是整個動力學的基礎(chǔ)．這位科學家是

A．伽利略

B．牛頓

C．愛因斯坦

D．阿基米德參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某興趣小組用下面的方法測量小球的帶電量：圖中小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球．用絕緣絲線懸掛于O點，O點固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊豎直放置的較大金屬板，加上電壓后其兩板間電場可視為勻強電場。另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電源、開關(guān)、滑動變阻器及導線若干。實驗步驟如下：①用天平測出小球的質(zhì)量m．并用刻度尺測出M、N板之間的距離d，使小球帶上一定的電量；②連接電路：在虛線框內(nèi)畫出實驗所需的完整的電路圖；③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和絲線偏離豎直方向的角度；④以電壓U為縱坐標，以_____為橫坐標作出過原點的直線，求出直線的斜率為k；⑤計算小球的帶電量q=_________.參考答案：②電路如圖(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)7.（1）完成核反應(yīng)方程：Th→Pa+．（2）Th衰變?yōu)镻a的半衰期是1.2min，則64gTh經(jīng)過6min還有2g尚未衰變．參考答案：解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知90234Th衰變?yōu)?1234Pa時，放出的是電子；剩余質(zhì)量為：M剩=M×（）n，經(jīng)過6分鐘，即經(jīng)過了5個半衰期，即n=5，代入數(shù)據(jù)得：還有2克沒有發(fā)生衰變．故答案為：，28.如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場。整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動，則：線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1=

，線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=

。

參考答案：9.為了測量人騎自行車的功率，某活動小組在操場的直道上進行了如下實驗：在離出發(fā)線5m、10m、20m、30m……70m的地方分別劃上8條計時線，每條計時線附近站幾個學生，手持秒表，聽到發(fā)令員的信號后，受測者全力騎車由出發(fā)線啟動，同時全體學生都開始計時，自行車每到達一條計時線，站在該計時線上的幾個學生就停止計時，記下自行車從出發(fā)線到該條計時線的時間。實驗數(shù)據(jù)記錄如下（每個計時點的時間都取這幾個同學計時的平均值）：運動距離s（m）0510203040506070運動時間t（s）02.44.26.37.89.010.011.012.0各段速度（m/s）2.08①4.766.678.33②10.010.0（1）請計算出上述表格中空缺的①、②處的數(shù)據(jù)：①

m/s；②

m/s（保留三位有效數(shù)字）。（2）次實驗中，設(shè)運動過程中學生和自行車所受阻力與其速度大小成正比，其比例系數(shù)為15N·s/m，則在20m～30m路段的平均阻力f1與30m～40m路段的平均阻力f2之比f1：f2=

；若整個過程中該同學騎車的功率P保持不變，則P=

W。參考答案：（1）①

2.78

②

10.0

（2）1∶1.25（6.67∶8.33）

1500W

10.為了研究電阻RX的伏安特性，某同學設(shè)計了甲、乙兩個電路，如圖所示。圖中對應(yīng)的同種儀器的規(guī)格都相同，滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，電池的電動勢E=6V，忽略內(nèi)阻。接通電路，調(diào)節(jié)變阻器R的滑片P，電阻RX的電壓變化范圍為0~6V的是

圖；當兩電路中變阻器的滑片P都滑到最右端時，發(fā)現(xiàn)甲、乙兩電路消耗的電功率之比為3∶1，則此時RX的阻值為

Ω。

參考答案：

答案：甲、

4011.如圖所示，傾角為的光滑斜面上，有一長為L，質(zhì)量力m的通電導線，導線中的電流強度為I，電流方向垂直紙面向外。在圖中加一勻強磁場，可使導線平衡，最小的磁感應(yīng)強度B大小為

方向

。參考答案：12.（5分）1999年11月20日，我國發(fā)射了“神舟號”載入飛船，次日載入艙著陸，實驗獲得成功。載人艙在將要著陸之前，由于空氣阻力作用有一段勻速下落過程，若空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)k，載人艙的質(zhì)量為m，則此過程中載人艙的速度應(yīng)為________________。參考答案：答案：13.在接近收費口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直的減速帶，減速帶間距為10m，當車輛經(jīng)過減速帶時會產(chǎn)生振動。若某汽車的固有頻率為1.25Hz，則當該車以

m/s的速度行駛在此減速區(qū)時顛簸得最厲害，我們把這種現(xiàn)象稱為

。參考答案：答案：12.5，共振解析：汽車每經(jīng)過一個減速帶時，減速帶都給汽車一個向上的力，這個力使汽車上下顛簸，當這個力的頻率等于汽車的固有頻率時，汽車發(fā)生共振，振動最厲害。所以有，。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學儀器中。現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

15.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c：動量守恒定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以v=3m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑．A、B為圓弧兩端點，其連線水平．已知圓弧半徑為R=1.0m，人和車的總質(zhì)量為180kg，特技表演的全過程中，阻力忽略不計．（計算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：（1）從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s．（2）從平臺飛出到達A點時速度及圓弧對應(yīng)圓心角θ．（3）人和車運動到達圓弧軌道A點時對軌道的壓力．（4）人和車運動到圓弧軌道最低點O速度v′=m/s此時對軌道的壓力．參考答案：解：（1）車做的是平拋運動，很據(jù)平拋運動的規(guī)律可得豎直方向上H=gt22，水平方向上s=vt2，可得：s=v=1.2m．（2）摩托車落至A點時，其豎直方向的分速度vy=gt2=4m/s

到達A點時速度設(shè)摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為α，則tanα==，即α=53°

所以θ=2α=106°

（3）對摩托車受力分析可知，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力，所以解得NA=5580N

由牛頓第三定律可知，人和車在最低點O時對軌道的壓力為5580N．

（4）在最低點，受力分析可得：N﹣mg=m所以N=7740N

由牛頓第三定律可知，人和車在最低點O時對軌道的壓力為7740N．答：（1）從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s為1.2m．（2）從平臺飛出到達A點時速度及圓弧對應(yīng)圓心角θ為106°．（3）人和車運動到達圓弧軌道A點時對軌道的壓力為5580N．（4）人和車運動到圓弧軌道最低點O速度v′=m/s此時對軌道的壓力為7740N．【考點】平拋運動；牛頓第二定律；牛頓第三定律；向心力．【分析】（1）從平臺飛出后，摩托車做的是平拋運動，根據(jù)平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，可以求得運動的時間，再根據(jù)水平方向上是勻速直線運動，可以求得水平的位移的大??；（2）由于摩托車恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道，說明此時摩托車的速度恰好沿著豎直圓弧軌道的切線方向，通過摩托車的水平的速度和豎直速度的大小可以求得摩托車的末速度的方向，從而求得圓弧對應(yīng)圓心角θ；（3）從A點開始摩托車做的是圓周運動，此時指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力，對摩托車受力分析，根據(jù)向心力的公式可以求得在A點時車受到的支持力的大小，再根據(jù)牛頓第三定律可以求得對軌道的壓力的大??；（4）在最低點時，車受到的支持力和車的重力的合力作為圓周運動的向心力，根據(jù)向心力的公式求得支持力的大小，再根據(jù)牛頓第三定律可以求得對軌道的壓力的大?。?7.（10分）高空實驗火箭起飛前，儀器艙內(nèi)氣體的壓強，溫度,在火箭豎直向上飛行的過程中，加速度的大小等于重力加速度g，儀器艙內(nèi)水銀氣壓計的示數(shù)為已知儀器艙是密封的，那么，這段過程中艙內(nèi)的溫度是多少？水銀的密度。參考答案：解析：設(shè)氣壓計玻璃管內(nèi)水銀柱的截面積為S，質(zhì)量為m，儀器艙飛行過程中，艙內(nèi)氣體的溫度為T，壓強為P，對水銀柱應(yīng)用牛頓第二定律有

①由于儀器艙內(nèi)被封閉氣體的體積不變，故對被封閉氣體在起飛前后的過程應(yīng)用查理定律有：

②由①得

由②得

18.如圖（甲）所示，豎直輕彈簧下端與物塊A相連，上端與物塊B相連，放置在水平地面上。物塊C在物塊B正上方某處自由落下，與B碰撞后粘合在一起。在A的正下方放置一個壓力傳感器，以測量A對地面的壓力