福建省福州市關(guān)元中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

福建省福州市關(guān)元中學(xué)2021年高三物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）下列說(shuō)法正確的是

A．牛頓做了著名的斜面實(shí)驗(yàn)，得出輕重物體自由下落一樣快的結(jié)論

B．開普勒通過(guò)對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究總結(jié)出了萬(wàn)有引力定律

C．伽利略開創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)之先河，他把科學(xué)的推理方法引入了科學(xué)研究

D．亞里士多德認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因參考答案：C2.在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中，需要精確的重力加速度g值，g值可由實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定。近年來(lái)測(cè)g值的一種方法叫“對(duì)稱自由下落法”，它是將測(cè)g歸于測(cè)長(zhǎng)度和時(shí)間，以穩(wěn)定的氦氖激光波長(zhǎng)為長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，用光學(xué)干涉的方法測(cè)距離，以銣原子鐘或其他手段測(cè)時(shí)間，能將g值測(cè)得很準(zhǔn)，具體做法是：將真空長(zhǎng)直管沿豎直方向放置，自其中O點(diǎn)向上拋小球又落至原處的時(shí)間為T2，在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)比O點(diǎn)高H的P點(diǎn)，小球離開P點(diǎn)至又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T1，測(cè)得T1、T2和H，可求得g等于（

）A、

B、

C、

D、參考答案：A3.（單選）一個(gè)從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，從開始運(yùn)動(dòng)起，連續(xù)通過(guò)三段位移的時(shí)間分別是1s、2s、3s，這三段位移的長(zhǎng)度之比和這三段位移上的平均速度之比分別是（）A．1：4：9

1：2：3B．1：8：27

1：4：9C．1：2：3

1：1：1D．1：3：5

1：2：3參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：要求連續(xù)的時(shí)間不等的三段時(shí)間內(nèi)的位移之比，就要分別求出這三段時(shí)間內(nèi)得位移，要求這三段位移，可以先求第一段的位移，再求前兩段的位移，再求前三段的位移，前兩段的位移減去第一段的位移，就等于第二段的位移，前三段的位移減去前兩段的位移就等于第三段的位移；某段時(shí)間內(nèi)的位移與所用時(shí)間的比值就等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度．解答：解：根據(jù)可得物體通過(guò)的第一段位移為x1=又前3s的位移減去前1s的位移就等于第二段的位移故物體通過(guò)的第二段位移為x2=﹣=又前6s的位移減去前3s的位移就等于第三段的位移故物體通過(guò)的第三段位移為x3=﹣=故x1：x2：x3=1：8：27在第一段位移的平均速度=，在第二段位移的平均速度=在第三段位移的平均速度=故可得：：：=1：4：9故選：B點(diǎn)評(píng)：本題求解第二段和第三段位移的方法十分重要，要注意學(xué)習(xí)和積累，并能靈活應(yīng)用．4.一頻閃儀每隔0.04秒發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的小球，于是膠片上記錄了小球在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。下圖是小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的頻閃照片示意圖。由圖可以判斷，小球在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A．速度越來(lái)越小

B．速度越來(lái)越大C．受到的合力為零

D．受到合力的方向由A點(diǎn)指向B點(diǎn)參考答案：A5.一個(gè)朝著某方向做直線運(yùn)動(dòng)的物體，在時(shí)間t內(nèi)的平均速度是v，緊接著內(nèi)的平均速度是，則物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度是

（

）

A.

B.

C.

D.參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為4.8A，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為80A，若電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計(jì)，則車燈的電阻為______________Ω，因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，車燈的電功率的減少量為______________W。參考答案：2.45Ω，30.3W7.（6分）如圖所示，電阻R1、R2、R3及電源內(nèi)阻均相等，則當(dāng)開關(guān)S接通后，流過(guò)R2的電流與接通前的比為___________。參考答案：8.兩點(diǎn)電荷間距離為r時(shí)，相互作用力為F，當(dāng)距離變?yōu)閞/2時(shí)，它們之間相互作用力為______________F，為使作用力仍為F，則兩點(diǎn)電荷的電量可同時(shí)為原來(lái)的_________________倍.參考答案：4

，

9.2．愛因斯坦在現(xiàn)代物理學(xué)領(lǐng)域作出了很多重要貢獻(xiàn)，試舉出其中兩項(xiàng)：

；

．參考答案：相對(duì)論；光的量子性10.（單選）一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸正方向，則

A．這列波沿x軸負(fù)方向傳播B．質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)動(dòng)能最大，加速度最小C．再經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到x=6m處D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b恰好運(yùn)動(dòng)到平衡位置參考答案：B11.如圖所示，a,b是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，已知兩點(diǎn)間的距離為0.4m，兩點(diǎn)的連線與電場(chǎng)線成37o角，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差2.4×103V，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為_________V/m,把電子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電子的電勢(shì)能將增加_________J參考答案：.5.0×10-3

上12.如圖甲所示為某一測(cè)量電路，電源電壓恒定。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器由最右端滑動(dòng)至最左端，兩電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖象如圖乙所示，可知：_____(填“a”或“b”)是電壓表V2示數(shù)變化的圖象，電源電壓為_____V，電阻Rl阻值為_____Ω，變阻器最大阻值為_____Ω。參考答案：.b（2分），6V（2分），10Ω（2分），20Ω13.如圖甲所示，垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，質(zhì)量為m=0.04kg、高h(yuǎn)=0.05m、總電阻R=5Ω、n=100匝的矩形線圈豎直固定在質(zhì)量為M=0.08kg的小車上，小車與線圈的水平長(zhǎng)度l相同．當(dāng)線圈和小車一起沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，并以初速度v1=10m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈平面和磁場(chǎng)方向始終垂直。若小車運(yùn)動(dòng)的速度v隨車的位移x變化的v－x圖象如圖乙所示，則根據(jù)以上信息可知

（

）

A．小車的水平長(zhǎng)度l=15cm

B．磁場(chǎng)的寬度d=35cm

C．小車的位移x=10cm時(shí)線圈中的電流I=7A

D．線圈通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈產(chǎn)生的熱量Q=1.92J參考答案：C三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(6分)用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，則（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v

=

m/s；（2）在0~5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=

J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=

J（計(jì)算時(shí)g取10m/s2）。由此得出的結(jié)論是：

（3）若某同學(xué)作出v2/2—h圖像如圖，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m/s2。參考答案：（1）2.4（1分） （2）0.58（1分）

0.60（1分）在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒（1分）（3）9.7（2分）15.某學(xué)習(xí)小組為了測(cè)小電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：①測(cè)得滑塊的質(zhì)量為5.0kg；②將滑塊、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶安裝在水平桌面上，如圖甲所示；③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期為0.02s）；④電動(dòng)機(jī)以額定功率通過(guò)水平細(xì)繩牽引滑塊運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度時(shí)，輸入電動(dòng)機(jī)電流為0.5A，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為36V，一段時(shí)間后關(guān)閉電源并立即制動(dòng)電動(dòng)機(jī)，待滑塊靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（設(shè)小車在整個(gè)過(guò)程中所受的阻力恒定）。在關(guān)閉電源前后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的部分點(diǎn)跡如圖乙所示。請(qǐng)你分析紙帶的數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：（計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）①該滑塊達(dá)到的最大速度為_________________m/s；②關(guān)閉電源后，滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_______________m/s2;③該電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為____________Ω。參考答案：試題分析：紅色字體紙帶上點(diǎn)跡均勻時(shí)，滑塊以最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則，在求解加速度時(shí)為了減少誤差應(yīng)當(dāng)用逐差法，即。電動(dòng)機(jī)的總功率等于內(nèi)阻損耗的功率與輸出機(jī)械功率之和，根據(jù)能量守恒定律，有UI=I2r+Fvm其中：F=f=ma代入數(shù)據(jù)可得r=12Ω。考點(diǎn)：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器織帶的處理，逐差法求加速度，能量守恒定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.將一個(gè)電荷量為－2×10－8C的點(diǎn)電荷，從零電勢(shì)點(diǎn)S移到M點(diǎn)要克服靜電力做功4×10－8J.(1)q在M點(diǎn)的電勢(shì)能和M點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？(2)q移入電場(chǎng)前，M點(diǎn)的電勢(shì)是多少？(3)若將該電荷從M點(diǎn)移至N點(diǎn)，靜電力做功1.4×10－7J，則N點(diǎn)的電勢(shì)能和電勢(shì)分別為多少？參考答案：（1）4×10-8J；-2V（2）-2V（3）-1.0×10-7J；5V（1）點(diǎn)電荷從零電勢(shì)點(diǎn)S移到M點(diǎn)要克服靜電力做功4×10-8J，其電勢(shì)能增加4×10-8J，則M點(diǎn)電勢(shì)能EPM=4×10-8J，M點(diǎn)電勢(shì)φM=V=-2V

（2）q移入電場(chǎng)前，M點(diǎn)的電勢(shì)仍為-2V；（3）若將該電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，靜電力做功1.4×10-7J，電勢(shì)能減少1.4×10-7J，則N點(diǎn)電勢(shì)能EPN=4×10-8J-14×10-8J=-1.0×10-7J；

N點(diǎn)電勢(shì)【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，在運(yùn)用φ=Ep/q計(jì)算時(shí)，注意電量的正負(fù)、電勢(shì)能的正負(fù)均需代入計(jì)算.17.盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)為：N+He→O+H．已知氮核質(zhì)量為mN=14.00753u，氧核的質(zhì)量為mO=17.00454u，氦核質(zhì)量mHe=4.00387u，質(zhì)子（氫核）質(zhì)量為mp=1.00815u．（已知：1uc2=931MeV，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）求：（1）這一核反應(yīng)是吸收能量還是放出能量的反應(yīng)？相應(yīng)的能量變化為多少？（2）若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿兩核中心連線方向轟擊靜止氮核．反應(yīng)生成的氧核和質(zhì)子同方向運(yùn)動(dòng)，且速度大小之比為1：50．求氧核的速度大小．參考答案：考點(diǎn)： 愛因斯坦質(zhì)能方程．專題： 愛因斯坦的質(zhì)能方程應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)質(zhì)量虧損，結(jié)合質(zhì)能方程，即可求解；（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律，結(jié)合速度大小之比為1：50，即可求解．解答： 解：（1）、這一核反應(yīng)中，質(zhì)量虧損：△m=mN+mHe﹣mO﹣mp=14.00753+4.00387﹣17.00454﹣1.00815=﹣0.00129u由質(zhì)能方程，則有△E=△mc2=﹣0.00129×931=﹣1.20MeV故這一核反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng)，吸收的能量為1.20MeV（2）、根據(jù)動(dòng)量守恒定律，則有：mHev0=mHvH+mOvO又：vO：vH=1：5解得：vO=1.8×106m/s答：（1）這一核反應(yīng)是吸收能量，相應(yīng)的能量變化為1.20MeV；（2）氧核的速度大小1.8×106m/s．點(diǎn)評(píng)： 考查質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程的應(yīng)用，掌握動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容，注意其矢量性，同時(shí)注意單位的換算是解題的關(guān)鍵．18.如圖一砂袋用無(wú)彈性輕細(xì)繩懸于O點(diǎn)。開始時(shí)砂袋處于靜止?fàn)顟B(tài)，此后用彈丸以水平速度擊中砂袋后均未穿出。第一次彈丸的速度為v0，打入砂袋后二者共同擺動(dòng)的最大擺角為θ（θ<90°），當(dāng)其第一次返回圖示位置時(shí)，第二粒彈丸以另一水平速度v又擊中砂袋，使砂袋向右擺動(dòng)且最大擺角仍為θ。若彈丸質(zhì)量均為m，砂袋質(zhì)量為5m，彈丸和砂袋形狀大小忽略不計(jì)，求：兩粒彈丸的水平速度之比V0/V為多少？參考答案：彈丸擊中砂袋瞬間，系統(tǒng)水平方向不受外力，動(dòng)量守恒，設(shè)碰后彈丸和砂袋的共同速度為v1，細(xì)繩長(zhǎng)為