福建省南平市武夷山星村中學(xué)高三物理期末試題含解析

福建省南平市武夷山星村中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，光盤是存儲(chǔ)信息的一種重要媒介。光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的。若紅、藍(lán)激光束不是垂直投射到盤面上，則光線在通過透明介質(zhì)層時(shí)會(huì)發(fā)生偏折而改變行進(jìn)的方向，如右圖所示。下列說法中正確的是（

）

A．圖中光束①是紅光，光束②是藍(lán)光

B．在光盤的透明介質(zhì)層中，光束①比光束②傳播速度更快

C．若光束①、②從透明介質(zhì)層里以相同的逐漸增大的入射角射向空氣中，則①先發(fā)生全反射

D．若光束①、②先后通過同一小孔，則①衍射現(xiàn)象更明顯。參考答案：8.如圖所示，物體A貼在粗糙的豎直墻面上，豎直向上的力F作用在物體B上，A、B均保持靜止。則下列說法中正確的是A.物體B受到3個(gè)力作用

B.物體A、B的接觸面可能是光滑的

C.物體A可能受到5個(gè)力作用

D.F撤去的瞬間物體A只受到重力參考答案：D3.如圖所示為一種“滾輪——平盤無極變速器”的示意圖，它由固定于主動(dòng)軸上的平盤和可隨從動(dòng)軸移動(dòng)的圓柱形滾輪組成。由于摩擦的作用，當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾輪就會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)。如果認(rèn)為滾輪不會(huì)打滑，那么主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系是

A．n2=n1

B．n2=n1C．n2=n1

D．n2=n1參考答案：A4.下列關(guān)于力的說法，正確的是（

）A．兩個(gè)物體一接觸就會(huì)產(chǎn)生彈力

B．物體的重心一定在物體上C．滑動(dòng)摩擦力的方向總是和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反D．懸掛在天花板上的輕質(zhì)彈簧在掛上重2N的物體后伸長2cm靜止,那么這根彈簧伸長1cm后靜止時(shí)，它的兩端各受到1N的拉力參考答案：D5.如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是A.太陽對(duì)小行星的引力相同B.各小行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期小于一年C.小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于小行星帶外側(cè)小行星的向心加速度值D.小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值參考答案：C根據(jù)行星運(yùn)行模型可知，離地越遠(yuǎn)，線速度越小，周期越大，角速度越小，向心加速度由萬有引力產(chǎn)生，越遠(yuǎn)越小，各小行星所受萬有引力大小與其質(zhì)量相關(guān)，所以只有C項(xiàng)對(duì)。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實(shí)驗(yàn)，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時(shí)，氣球?qū)⒐牡酶蟆＜僭O(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時(shí)，封閉氣體的體積________，壓強(qiáng)________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)變大，水銀對(duì)氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。7.如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，單位長度質(zhì)量為m0的“U型”金屬導(dǎo)線可繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，ab邊長為L1，bc邊長為L2．若導(dǎo)線中通以沿abcd方向的電流I，導(dǎo)線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為，此時(shí)方向?yàn)檠豣a方向．參考答案：考點(diǎn)：安培力；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：先對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當(dāng)安培力與ab邊垂直向上時(shí)，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．8.已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R．用以上各量表示，在地球表面附近運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v=．參考答案：解：設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛頓第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案為：．9.（6分）在圖中，物體的質(zhì)量m=0．5kg，所加壓力F=40N，方向與豎直墻壁垂直。若物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則物體所受的靜摩擦力大小為_________N，方向________；若將F增大到60N，物體仍靜止，則此時(shí)物體所受的靜摩擦力大小為_______N。參考答案：

5

向上

5

10.如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

．（結(jié)果可用根式表示）參考答案：11.測(cè)得某電梯在上行起動(dòng)階段的速度如下表所示：(l)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中作出電梯在O～6Os內(nèi)的速度一時(shí)間圖線；

(2)由所作圖線判斷，在0～6Os內(nèi)電梯加速度的變化情況是____________．參考答案：12.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：13.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一半徑為0.2m的圓形閉合線圈，線圈平面與磁場(chǎng)垂直．已知線圈共50匝，其阻值為2Ω．勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～1s內(nèi)從零均勻變化到0.2T，在1～5s內(nèi)從0.2T均勻變化到﹣0.2T．則0.5s時(shí)該線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=1.256V；在1～5s內(nèi)通過線圈的電荷量q=1.256C．參考答案：解：（1）在0～1s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均勻變化，在0～1s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：0.5s時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E1=N=N?πr2=50×0.2×3.14×0.22=1.256V根據(jù)楞次定律判斷得知，線圈中感應(yīng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向．（2）在1～5s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率大小為′=T/s=0.1T/s，由于磁通量均勻變化，在1～5s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：1～5s時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E2=N=N′?πr2=50×0.1×3.14×0.22=0.628V通過線圈的電荷量為q=I2t2==C=1.256C；故答案為：1.256

1.256三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對(duì)氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對(duì)b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2分）15.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。（2）說明BC過程壓強(qiáng)變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動(dòng)能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。(3)大于；因?yàn)門A=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對(duì)外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c(diǎn)：壓強(qiáng)的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在某空間存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi)，其圓心為點(diǎn)，半徑R=1.8m，連線在豎直方向上，AC弧對(duì)應(yīng)的圓心角．現(xiàn)有一質(zhì)量電荷量的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），以的初速度沿水平方向從A點(diǎn)射入圓弧軌道內(nèi)，沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)并從C點(diǎn)離開，小球離開C點(diǎn)后做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知重力加速度,。不計(jì)空氣阻力，求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大??；（2）小球從C點(diǎn)離開時(shí)的速度的大小（3）小球射入圓弧軌道后的瞬間對(duì)軌道的壓力參考答案：（1）當(dāng)小球離開圓弧軌后，對(duì)其受力分析如圖所示，由平衡條件得：代入數(shù)據(jù)解得：E=3N/C

（2分）（2）小球從進(jìn)入圓弧軌道到離開圓弧軌道的過程中，由動(dòng)能定理得

（2分）代入數(shù)據(jù)得：v=5m/s

（2分）（3）由

ks5u解得B=1T

（2分）分析小球射入圓弧軌道瞬間的受力情況如圖所示由牛頓第二定律得

（2分）代入數(shù)據(jù)得：FN=3.2×10-3N（（1分）方向豎直向下（1分）17.甲、乙兩個(gè)同學(xué)在直跑道上進(jìn)行4×100m接力(如圖所示)，他們?cè)诒寂軙r(shí)有相同的最大速度，乙從靜止開始全力奔跑需跑出25m才能達(dá)到最大速度，這一過程可看作勻加速直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)在甲持棒以最大速度向乙奔來，乙在接力區(qū)伺機(jī)全力奔出．若要求乙接棒時(shí)奔跑的速度達(dá)到最大速度的80%，則：(1)乙在接力區(qū)須奔出多少距離？(2)乙應(yīng)在距離甲多遠(yuǎn)時(shí)起跑？參考答案：16m

24m（1）乙起動(dòng)后做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有v12=2ax1v22=2ax2v2=v1×80%得x2=0.64x1=16m故乙在接力需奔出的距離為16m；（2）設(shè)乙加速至交接棒的時(shí)間為t位移、則；故乙應(yīng)在距離甲24m處起跑。18.如圖所示，一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒，內(nèi)部橫截面積為S=0.01m2，中間用兩個(gè)活塞A和B封住一定質(zhì)量的氣體。A、B都可沿圓筒無摩擦地上下滑動(dòng)，且不漏氣。A的質(zhì)量不計(jì)，B的質(zhì)量為M，并與一勁度系數(shù)為k=5×103N/m的較長的彈簧相連。已知大氣壓p0=1×105Pa，平衡時(shí)兩活塞之間的距離l0=0.6m，現(xiàn)用力壓A，使之緩慢向下移動(dòng)一段距離后，保持平衡。此時(shí)用于壓A的力F=500N。求活塞A下移的距離。參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】封閉氣體壓強(qiáng)．H3【答案解析】0.3m解析：設(shè)活塞A下移距離為l，活塞B下移的距離為x對(duì)圓柱筒中的氣體運(yùn)用玻—馬定律，可得方程：