福建省莆田市东庄中学高三物理期末试题含解析

福建省莆田市东庄中学高三物理期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示，气缸内封闭一定质量的气体．不计活塞和缸壁间的摩擦，也不考虑密封气体和外界的热传递，当外界大气压变化时，以下物理量中发生改变的有     A．弹簧的弹力 B．密封气体体积 C．密封气体压强 D．密封气体内能 参考答案： BCD 解析：研究活塞和气缸这个整体，在重力和弹簧的弹力作用下保持平衡，可知弹力的大小不变；研究活塞，当外界大气压变化时，封闭气体压强随之变化，引起体积的变化，气体对外做功（或外界对气体做功），气体内能改变。答案BCD。 2. （单选）如图所示的电路中，R1是定值电阻，R2是光敏电阻。已知光敏电阻的阻值随着光照强度的增加而减小，电源的内阻不能忽略。闭合开关S，当光敏电阻上的光照强度增大时，下列说法中不正确的是(　　) A．通过R2的电流增大 B．电容器C所带的电荷量减小 C．电源的路端电压增大 D．电源的效率减小 参考答案： C 3. 一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是（     ） （A）大气压强增加 （B）环境温度升高 （C）向水银槽内注入水银 （D）略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移 参考答案： A 4. 在物理学的研究及应用过程中所用思想方法的叙述正确的是（　　） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是猜想法 B．速度的定义式v=，采用的是比值法；当△t趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了理想模型法 C．在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时，先保持电压不变研究电阻与电流的关系，再保持电流不变研究电阻与电压的关系，该实验应用了类比法 D． 如图是三个实验装置，这三个实验都体现了放大的思想 参考答案： D 【考点】弹性形变和范性形变；质点的认识；物理模型的特点及作用． 【分析】常用的物理学研究方法有：控制变量法、等效替代法、模型法、比较法、类比法、转换法等，是科学探究中的重要思想方法． 当时间非常小时，我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度，采用的是极限思维法；、在研究多个量之间的关系时，常常要控制某些物理量不变，即控制变量法； 将微小形变放大是利用放大的思想方法． 【解答】解：A、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型的方法，故A错误； B、速度的定义式v=，采用的是比值法；当△t趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限分析法，故B错误； C、在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时，先保持电压不变研究电阻与电流的关系，再保持电流不变研究电阻与电压的关系，该实验应用了控制变量法，故C错误； D、用力向下压，使桌面产生微小形变，使平面镜M逆时针方向微小旋转，若使法线转过θ角，则M反射的光线旋转的角度为2θ，N反射的光线就就旋转了4θ，那么投射到平面镜上的光斑走过的距离就更大，故该实验观察测量结果采用的是微小变量放大法．第三个装置都是球m，受到m对它的引力会使竖直悬线发生扭转，从而使镜面M的法线转过微小角度，从而电光源的投影会在标尺上移动一定距离，从而将微小形变放大将微小形变进行放大，故都是利用放大的思想方法．这两个装置都是将微小形变进行放大，故都是利用放大的思想方法．用挤压玻璃瓶时微小的变化不易观察，但通过细管中水位的变化能够观察出来，是一种放大的思想．故D正确． 故选：D． 5. （单选）如图所示，水平木板上有质量m＝1.0 kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小．取重力加速度g＝10 m/s2，下列判断正确的是 A．5 s内拉力对物块做功为零 B．4 s末物块所受合力大小为4.0 N C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4 D．6～9 s内物块的加速度大小为2.0 m/s2 参考答案： D   解析：A、在0～4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s末开始运动，则5s内位移不为零，则拉力做功不为零．故A错误；B、4s末拉力为4N，摩擦力为4N，合力为零．故B错误；C、根据牛顿第二定律得，6s～9s内物体做匀加速直线运动的加速度a=m/s2＝2m/s2．f=μmg，解得μ＝＝0.3．故C错误，D正确;故选：D． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 探究能力是物理学研究的重要能力之一．有同学通过设计实验来探究物体因绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关。他以圆型砂轮为研究对象，研究其转动动能与其质量、半径、角速度等的具体关系。如图所示，砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺和砂轮间的摩擦力恒为（转动过程动能定理也成立。不计转轴的质量及其与支架间的摩擦）。分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同角速度旋转的进行实验，最后得到的数据如下表所示： 半径/cm 质量/m0 角速度/rad·s-1 圈数 转动动能/J 4 1 2 8   4 1 4 32   4 2 2 16   4 4 2 32   8 1 2 16   16 1 2 32   (1)根据题给数据计算砂轮的转动动能Ek， 并填在上面的表格里。 (2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为_____________。 参考答案： （1）填空 半径/cm 质量/m0 角速度/rad·s-1 圈数 转动动能/J 4 1 2 8 6.4 4 1 4 32 25.6 4 2 2 16 12.8 4 4 2 32 25.6 8 1 2 16 25.6 16 1 2 32 102.4 （2）  EK=kmω2r2   或者EK=mω2r2。 7. 如图所示为皮带传动装置，两轮半径之比R1：R2=2：1。A、B为轮边缘上的两个点。假设在传动过程中皮带不打滑，则A、B两点的角速度之比=_________，向心加速度之比a1：a2=_________。 参考答案： 1：2  1：2  8. 一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为__________。真空中的光速为c ，则光在该介质中的传播速度为________________ . 参考答案： 60°；c．解析： 根据折射定律n=①由题意：i+r=90°则sin2+sin2r=1②解得：sini=则∠i=60°传播速度v= c 9. 图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向．一个带电量为﹣q的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点，动能增加了△Ek（△Ek＞0），则该电荷的运动轨迹可能是虚线　a　（选填“a”、“b”或“c”）；若M点的电势为U，则N点电势为　U+　． 参考答案： 【考点】： 电场线；电势． 【分析】： 根据动能定理，通过动能的变化判断出电场力的方向，从而判断轨迹的弯曲程度，根据动能定理求出M、N两点间的电势差，从而求出N点的电势． ： 解：从M点运动到N点，动能增加，知电场力做正功，则电场力方向向下，轨迹弯曲大致指向合力的方向，可知电荷的运动轨迹为虚线a，不可能是虚线b． 电场力方向方向向下，微粒带负电，则电场强度方向向上，N点的电势大于M点的电势，根据动能定理知，﹣qUMN=△Ek，则N、M两点间的电势差大小 UMN=﹣ 由UMN=φM﹣φN，φM=U，解得φN=U+ 故答案为：a，U+． 【点评】： 解决本题的关键知道轨迹弯曲与合力方向的大致关系，本题的突破口在于得出电场力方向，再得出电场强度的方向，从而知道电势的高低． 10. （4分）在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线，线的一端系一质量为m，带电量为q的小球。当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态。现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开始运动。若v很小，则小球第一次回到平衡位置所需时间为__________。      参考答案： 答案：  11. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x＝5 m的M点时的波形图，图 乙是质点N(x＝3 m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x＝10 m处的质点，则Q点开 始振动时，振动方向沿y轴      方向（填“正”或“负”）；经过       s，Q点第一次到达波峰。 参考答案： 负，8   解析：图甲所示的波形为波刚传到M点的波形，由图甲可知，此时质点M的振动方向向下，故Q点开始振动的方向沿y轴负方向．由图甲可以看出波长λ=4m，由图乙可以看出周期T=4s．所以波速v＝＝1m/s．由图甲还可以看出，最前面的波峰距Q点的距离△x=8m，故最前面的波峰传播到Q点，也就是Q点第一次出现波峰的时间．则t=s＝8s 12. 某同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如图甲所示。在小车上固定挡光片（宽度为Δs），在倾斜导轨的A处放置光电门。让小车从P点静止下滑，再利用光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间Δt。接下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运用公式计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自Δs区域内的，并作出图像。   （1）当光电门传感器A、B之间无挡光物体时，电路         ；当A、B之间有物体挡光时，电路          。（填“断开”或“接通”） （2）（多选）该同学测出4组数据，其中第3组数据发生了明显的偏差，如图乙所示。造成偏差的可能原因是                                                    （      ） A. 小车从图甲中P点上方静止下滑           B. 小车从图甲中P点下方静止下滑 C. 小车从图甲中P点静止下滑               D. 小车从图丙中P点静止下滑 （3）另一位同学测出如下图所示的6组数据，根据图线，可知小车的加速度大小约为       m/s2，挡光片经过A点时的瞬间速度大小约为      m/s。 参考答案： （1）断开， 接通   （各1分）  （2）AD           （2分）     （3）0.6—0.8 ，0.54—0.56    13. 将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能EK随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。根据图象信息可知，小球的质量为   ▲    kg，小球的初速度为   ▲   m/s，最初2s内重力对小球做功的平均功率为   ▲   W。 参考答案：   0.125kg        m/s        12.5W  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某实验小组设计如图所示的电路，测量电源电动势E和一个定值电阻Rx的阻值。实验室提供的器材有： 待测电阻Rx(约100Ω)， 待测电源E(电动势约3V，内阻不计)， 电压表V(量程0~3V，内阻约15kΩ)， 电阻箱R(阻值范围0~999.9Ω)，电键S，导线若干。 实验步骤如下： Ⅰ.闭合开关S，多次调节电阻箱，记下压表的示数U和电阻箱相应的阻值R； Ⅱ.以R为纵坐标，_________为横坐标，作图线(用直线拟合)； Ⅲ.由图线得出直线与纵轴的交点坐标为—a(a>0)，与横轴的交点坐标为b(b>0)。则定值电阻Rx=_____，电源电动势E=________(用