福建省厦门市第十六中学2020-2021学年高三物理上学期期末试题含解析

1、福建省厦门市第十六中学2020-2021学年高三物理上学期期末试题含解析一、 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. 关于近代物理，下列说法正确的是（）A. 卢瑟福由粒子散射实验确立了原子有内部结构B. 氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的C. 光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性D. 基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n3激发态后，可能发射3种频率的光子参考答案：B【详解】A卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型，故A错误；B根据玻尔理论可知，氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的，故B正确；C光电效应和康普顿效应深入揭示了

2、光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外还具有动量，故C错误；D基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n3激发态后，可能从n31，也可能从n321，最多发射2种频率的光子，故D错误。2. （单选）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小和物块速度v的大小与时间t的关系如下： 和取g=10m/s2，则物块的质m和物块与接触面的动摩擦因数为（ ）A.m=1kg =0.4 B. m=1kg =0.2C. m=1.5kg =0.2 D. m=2kg =参考答案：A3. （多选）2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功图（a）为利用阻拦系

3、统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度时间图线如图（b）所示假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约1000m已知航母始终静止，重力加速度的大小为g则（）A从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的B在0.4s2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD在0.4s2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎

4、不变参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像专题：压轴题；功率的计算专题分析：通过速度与时间的图象，由图象的斜率表示加速度大小，再由牛顿第二定律确定阻拦索的拉力，同时由图象与时间所构成的面积为位移的大小由功率P=FV可确定大小如何变化解答：解：A、由图象可知，从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离即为图象与时间所构成的面积，即约为，而无阻拦索的位移为1000m，因此飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的，故A正确；B、在0.4s2.5s时间内，速度与时间的图象的斜率不变，则加速度也不变，所以合力也不变，因此阻拦索的张力的合力几乎不随时间变化，但阻拦索的张力是变化的，故B错误

5、；C、在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小为2.5g，故C正确；D、在0.4s2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率P=FV，虽然F不变，但V是渐渐变小，所以其变化的，故D错误；故选：AC点评：考查由速度与时间的图象，来读取正确的信息：斜率表示加速度的大小，图象与时间所夹的面积表示位移的大小注意阻拦索的张力与张力的合力是不同的4. 在如图9所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是 A电压表示数变小 B电流表示数变小 C电容器C所带电

6、荷量增多 Da点的电势降低参考答案：D由题图可知，电压表与R1 并联，R3与电流表串联后与R2并联，两部分串联后接在电源两端。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小，故总电阻减小，流过电源的电流增大，路端电压减小，R1两端电压增大，电压表示数变大，a点电势降低，A错误D正确；R2两端电压减小，电容器与R2并联，故电容器放电，所带电荷量减少，C错误；流过R2的电流减小，又总电流增大，所以流过电流表的电流增大，B错误。5. 由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止

7、释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是（ ）A.小球落到地面相对于A点的水平位移值为B.小球落到地面相对于A点的水平位移值为C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H2RD.小球能从细管A端水平抛出的最小高度参考答案：BC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图，一块木块用细线悬挂于O点，现用一钉子贴着细线的左侧，沿与水平方向成30角的斜面向右以速度匀速移动，移动中始终保持悬线竖直，到图中虚线位置时，木块速度的大小为，与水平方向夹角为60参考答案：解：橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动，由于橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动的位

8、移一定等于橡皮向上的位移，故在竖直方向以相等的速度匀速运动，根据平行四边形定则，可知合速度也是一定的，故合运动是匀速运动；根据平行四边形定则求得合速度大小v合=2vcos30=，方向不变和水平方向成60故答案为：，607. 用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为 mm 的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙中cd虚线所示，已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g9.8 m/s2，则被测弹簧的劲度系数为_N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为_cm.参考答

9、案：70 2.108. 12某同学将量程为200A、内阻为500的表头A改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。定值电阻R1=500，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。回答下列问题：（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；（2）表笔的颜色为 色（填“红”或“黑”）（3）将开关S置于“1”挡时，量程为 mA；（4）定值电阻的阻值R2= ，R3= 。（结果取3位有效数字）（5）利用改装的电流表进行某次洞里时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为 mA。参考答案：(1)如图；(2)黑；(3)10；(4)225，250；(5)0.7

10、80(0.78同样给分)9. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数 N/ m。（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为 cm。参考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。10. 某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，测力计的挂钩可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作

11、出Fl图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k_ N/m，弹簧的原长l0_cm参考答案：(1)(2分) 200 N/m，(2分) 20 cm11. 某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到打点计时器以及学生电源、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干。并将小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上小沙桶。 （1）某同学的实验步骤如下：用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m。让沙桶带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v1与v2。 本实验装置图（准备放开

12、小车时刻）中有什么缺点或错误？要完成本实验，还缺哪些重要实验步骤？ 本实验认为小车所受合外力等于沙桶重力，则应控制的实验条件是什么？ 。 （2）在实验操作正确的前提下，若挑选的一条点迹清晰的纸带如下图所示，已知相邻两个点间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5（图中未标s3、s4、s5），则由此可求得纸带上由B点到E点所对应过程中，合外力对小车所做的功W=_；该小车动能改变量的表达式为EK= （结果用题中已知物理量的符号表示）；若满足 则动能定理得证。参考答案：12. 电磁打点计时器是一种使用低压_（填“交”或“直”）流电源的计时仪器。如图所示是打

13、点计时器测定匀加速直线运动加速度时得到的一条纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则运动物体的加速度a=_m/s2，打B点时运动物体的速度vB=_m/s。计算题参考答案：13. 在“探究小车的速度随时间变化的规律”实验中，如图1是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻计数点，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s（1）计算各点的瞬时速度，vB= m/s，vC= m/s，vD= m/s，vE= m/s（2）在图2所示坐标中作出小车的vt图线，并根据图线求出a= m/s2（3）将图线延长与纵轴

14、相交，交点的速度是 ，该速度的物理意义是参考答案：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物体的初速度为零【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】（1）若物体做匀变速直线运动，则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小；（2）vt图象中图线的斜率等于小车的加速度大小（3）根据图象物理意义可正确得出结果【解答】解：（1）打B点时小车的瞬时速度：vB=102 m/s=1.38 m/s打C点时小车的瞬时速度：vC=102 m/s=2.64 m/s 打D点时小车的瞬时速度：vD=102 m/s=3.90 m/s根据匀变速直线运动规律有：vD=，因此有：vE=2

15、vDvC=23.90m/s2.64m/s=5.16m/s（2）由上述数据作出小车的vt图象如图所示：由图象斜率可求得小车的加速度：a=m/s2=12.6 m/s2（3）由图象可知，图象与纵轴交点速度为0，其物理意义为：物体的初速度为零故答案为：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物体的初速度为零三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. (12分)(1)用简明的语言表述临界角的的定义：(2)玻璃和空所相接触。试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角。(3)当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角c的关系式。

16、参考答案：解析：(1) 光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90时的入射角叫做临界角(2) 如图，C为临界角。(3) 用n表示透明介质的折射率，C表示临界角，由折射定律 15. 动画片光头强中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动，若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角=30的斜面，熊大连同滑草装置总质量m=300kg，它从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m（不计空气阻力，取g=10m/s2）问：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大 （结果保留2位有效数字）？参考答案：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩

17、擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大为0.12考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度，对熊大连同滑草装置进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力（2）熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根据F=FN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数解答：解：（1）由运动学公式S= ，解得：a=4m/s 沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinf=ma 解得：f=300N （2）在垂直斜面方向上：Nmgcos=0 又f=N 联立解得：= 答：（1）熊大

18、连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大为0.12点评：解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 边长为、匝的正方形线圈，处在如图所示的磁场内（线圈右边的电路中没有磁场），磁感应强度随时间t变化的规律是，R = 3，线圈电阻r = 1，求：通过R的电流大小和方向。参考答案：0.5A、方向自b端到a端试题分析：线圈面积根据题意：感应电动势为，所以通过的电流为根据楞次定律可知，流经R的电流方向自b向a考点：考查了法拉第电磁感应定律，楞次定律17. （

19、16分）一轻质细绳一端系一质量为m=0.05kg的小球A，另一端挂在光滑水平轴O上，O到小球的距离为L=0.1m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如图所示，水平距离s=2m，动摩擦因数为=0.25。现有一滑块B，质量也为m，从斜面上滑下，与小球发生弹性正碰，与挡板碰撞时不损失机械能。若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g取10m/s2，试问： （1）若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平面内做圆周运动，求此高度h；（2）若滑块B从h/=5m处滑下，求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力；（3）若滑块B从h/=5m 处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小球做完整圆周运动的次数。参考答案：解析：（1）小球刚能完成一次完整的圆周运动，它到最高点的速度为v0，在最高点，仅有重力充当向心力，则有 在小球从最低点运动到最高点的过程中，机械能守恒，并设小球在最低点速度为v，则又有 解有m/s (3分)滑块从h高处运动到将与小球碰撞时速度为v2，对滑块由能的转化及守恒定律有因弹性碰撞后速度交换m/s，解上式有h=0.5m （2）若滑块从h/=5m处下滑到将要与小球碰撞时速度为u，同理有 解得 滑块与小球碰后的瞬间，同理滑块静止，小球以的速度