福建省寧德市福鼎第二十一中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

福建省寧德市福鼎第二十一中學(xué)高三物理上學(xué)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.某圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)有兩個不同的粒子a、b，以不同的速度同時由A點沿AO（O為圓心）方向射入圓形磁場區(qū)域，又同時由C點及B點分別射出磁場，其運動軌跡如圖所示（虛線AB弧長等于磁場圓周長的，虛線AC弧長等于磁場圓周長的），粒子始終在紙面內(nèi)運動，不計粒子重力。則下列說法正確的是A.a、b粒子在磁場中的運動半徑之比Ra:Rb=3:B.a、b粒子在磁場中運動的周期之比Ta:Tb=3:4C.a、b粒子的比荷之比D.a、b粒子的速率之比參考答案：C【詳解】A．設(shè)磁場半徑為R0，粒子在磁場中做圓周運動，根據(jù)題意作出粒子運動軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系，可以得出，，所以Ra:Rb=:3，A錯誤B．因為兩粒子同時進入，同時射出，所以，即：，B錯誤C．根據(jù)，所以比荷之比，C正確D．根據(jù)半徑關(guān)系Ra:Rb=:3，比荷關(guān)系，且，聯(lián)立解得，D錯誤2.（單選）下列說法正確的是A．伽利略在探究物體下落規(guī)律的過程中用到的科學(xué)方法是：提出問題、猜想、數(shù)學(xué)推理、實驗驗證、合理外推、得出結(jié)論B．牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例情況C．牛頓在尋找萬有引力規(guī)律的過程中，他沒有利用牛頓第二定律，但他利用了牛頓第三定律和開普勒第三定律D．在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，處在電場中的其它電荷受到的作用力就是這個電場給予的，并引進“力線”即電場線形象的描繪電場，這種科學(xué)觀點是由庫倫首先提出的。參考答案：A3.如圖5所示，一塊通電金屬板放在磁場中，板面與磁場垂直，板內(nèi)通有如圖所示方向的電流，a、b是金屬板左、右邊緣上的兩點，若a、b兩點的電勢分別為φa和φb，兩點的電勢相比有()圖5A．φa＝φb

B．φa>φbC．φa<φb

D．無法確定參考答案：C4.如圖所示，m=1.0kg的小滑塊以v0=4m/s的初速度從傾角為37°的斜面AB的底端A滑上斜面，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，取g=10m/s2，sin37°=0.6。若從滑塊滑上斜面起，經(jīng)0.6s正好通過B點，則AB之間的距離為

（

）A．0.8mB．0.76mC．0.64mD．0.16m參考答案：．B

滑塊沿斜面向上運動時，加速度大小為=10m/s2，滑塊經(jīng)s速度即減為零。因此0.6s時是向下經(jīng)過B點。下滑時加速度大小為=2m/s2，AB間的距離=0.76m，B項正確。5.一個靜止的物體，在0～4s時間內(nèi)受到力F的作用，力的方向始終在同一直線上，力F所產(chǎn)生的加速度a隨時間的變化如圖所示，則物體在（

）A．0～4s時間內(nèi)做勻變速運動B．第2s末位移改變方向C．0～4s時間內(nèi)位移的方向不變D．0～2s時間內(nèi)位移最大參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.⑵空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體放出熱量為5.0×104J。在此過程中，該氣體的內(nèi)能(選填“增加”或“減少”)了

J。參考答案：增加，1.5×105

解析：根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W，活塞對氣缸中的氣體做功為W=2.0×105

J，氣體放出熱量為Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105

J，即內(nèi)能增加了1.5×105J7.在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時，某實驗小組先用如圖（a）所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運動，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實驗中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實驗四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)：a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00

（1）在坐標紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（2）從所得圖線分析該實驗小組在操作過程中的不當(dāng)之處是：______________________；（3）如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器用來測量拉力F，如圖(b)所示．從理論上分析，該實驗圖線的斜率將______________。（填“變大”，“變小”，“不變”）參考答案：（1）圖略（4分）（2）傾角過大（3分）

（3）變大8.如圖所示，一輕繩一端懸于墻面上C點，另一端拴一重為N的光滑小球，小球擱置于輕質(zhì)斜面板上，斜面板斜向擱置于光滑豎直墻面上，斜面板長度為AB=L，圖中θ角均為30°．則AD=，墻面受到斜面板的壓力為50N．參考答案：：解：對小球受力分析如圖所示，則由幾何關(guān)系可知：=cos30°解得：F=100N；因斜面板處于平衡狀態(tài)，則A點的支持力、B點的彈力及D點的壓力三力應(yīng)交于一點，由幾何關(guān)系可知，AD長度應(yīng)l=；對斜面板由力矩平衡的條件可知：F′l=NLsin30°解得：N=50N；故答案為：；50．9.如圖為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波速為4m/s，則質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸(正，負)方向，經(jīng)過s，質(zhì)點Q通過的路程是m．參考答案：負,

0.6

10.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為

???

m，水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）參考答案：1.2、2.4×10－411.如圖所示，將兩條完全相同的磁鐵（磁性極強）分別固定在質(zhì)量相等的小車上，水平面光滑，開始時甲車速度大小為3m/s，方向水平向右，乙車速度大小為2m/s，方向水平向左，兩車在同一直線上，當(dāng)乙車的速度為零時，甲車速度為________m/s，方向________。參考答案：1；水平向右12.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小樹葉在3.0s內(nèi)完成了6次全振動．當(dāng)該小樹葉開始第10次振動時，沿此傳播方向與該小樹葉相距1.8m、浮在水面的另一小樹葉剛好開始振動，根據(jù)上述信息可求得水波的波長

，水波的傳播速度大小為

．參考答案：0.20m；0.40m/s【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，求出樹葉振動一次的時間即樹葉振動的周期，等于此水波的周期．由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m經(jīng)歷的時間為9個周期，求出傳播時間，得到波速．若振動的頻率變大，波速不變，波傳播的時間不變．【解答】解：據(jù)題，小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，則此水波的周期為T=s=0.5s，由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m、經(jīng)歷的時間為9個周期，即為t=4.5s，波速為v=，波長為λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案為：0.20m；0.40m/s13.要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計時器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.軌道上A、B兩點處放置有光電門(圖中未畫出)．實驗中，重力加速度g取10m/s2.圖甲圖乙(1)用游標卡尺測量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測量軌道上A、B兩點間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運動，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時間分別為tA、tB，根據(jù)運動學(xué)公式，可得計算滑塊在軌道上加速運動的加速度的表達式為a＝____________；(2)該同學(xué)通過改變托盤中的砝碼數(shù)量，進行了多次實驗，得到的多組數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量m/(kg)滑塊的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38圖丙請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出am圖象．從數(shù)據(jù)或圖象可知，a是m的一次函數(shù)，這是由于采取了下列哪一項措施________．A.每次實驗的M＋m′都相等

B.每次實驗都保證M＋m′遠大于mC.每次實驗都保證M＋m′遠小于m

D.每次實驗的m′＋m都相等(3)根據(jù)am圖象，可知μ＝________(請保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：應(yīng)為直線，標度的選取要合適(2分)D(2分)(3)0.16(2分)三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在滑雪運動中一滑雪運動員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運動的初速度為：【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和數(shù)學(xué)公式進行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關(guān)，還是與速度有關(guān)。15.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認為相等，所以正確。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，某透明材料制成的半球形光學(xué)元件直立放置，其直徑與水平光屏垂直接觸于M點，球心O與M間的距離為10cm。一束激光與該元件的豎直圓面成30角射向圓心O，結(jié)果在光屏上出現(xiàn)間距為d=40cm的兩個光斑，請完成光路圖并求該透明材料的折射率。參考答案：光屏上的兩個光斑分別是激光束經(jīng)光學(xué)元件反射與折射的光線形成，其光路圖如圖所示（2分）依題意，令，據(jù)反射規(guī)律與幾何關(guān)系知，反射光線形成光斑與點的距離為（1分）激光束的入射角=60°，設(shè)其折射角為，由幾何關(guān)系可知折射光線形成光斑與點間距為（1分）據(jù)題意有（1分）聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)解得即（2分）據(jù)折射規(guī)律得（2分）17.如圖所示，AB為豎直半圓軌道的豎直直徑，軌道半徑R=0.5m。軌道A端與水平面相切。光滑小球從水平面以初速度v0向A滑動，取g=10m/s2。(1)若小球經(jīng)B點時，對軌道的壓力恰好為零，求小球落在水平面時到A點的距離。(2)若小球在B點的速度VB=4m/s，求小球經(jīng)A點的瞬間對圓軌道的壓力。參考答案：（1）由牛頓第二定律小球經(jīng)過B點方程為：，

----------（1分）又=0所以

--------------------（2分）小球過B點后做平拋運動，；

----------（1分）

---------------------------------------（2分）

可得s=1m

--------------------------------------（1分）（2）由機械能守恒：

---------------（2分）

小球經(jīng)A點的瞬間：

---------(2分)得：NA=31牛頓

----------------------------------（1分）又由牛頓第三運動定律可知小球?qū)壍赖膲毫εｎD，方向豎直向下-------(1分