1、2021-2022學年福建省寧德市壽寧縣第四中學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15分每小題只有一個選項符合題意1. 圖示為某種小型旋轉電樞式發電機的原理圖，其矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO以角速度勻速轉動，線圈的面積為S、匝數為n、線圈總電阻為r，線圈的兩端經兩個半圓形的集流環（缺口所在平面與磁場垂直）和電刷與電阻R連接，與電阻R并聯的交流電壓表為理想電表。在t=0時刻，線圈平面與磁場方向平行（如圖所示），則下列說法正確的是 A通過電阻R的是直流電 B發電機產生電動勢的最大值Em= nBS C電壓表的示數為 D線圈內產生的是

2、交流電參考答案：ABC2. （多選題）一定量的理想氣體從狀態a開始，經歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態，其PT圖象如圖所示下列判斷正確的是（）A過程ab中氣體一定吸熱B過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱Da，b和c三個狀態中，狀態a分子的平均動能最小Eb和c兩個狀態中，容器壁單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數不同參考答案：ADE【考點】理想氣體的狀態方程【分析】由圖示圖象判斷氣體的狀態變化過程，應用氣態方程判斷氣體體積如何變化，然后應用熱力學第一定律答題【解答】解：A、由圖示可知，ab過程，氣體壓強與熱力學溫度成正比，則氣體發生等容變化，氣體

3、體積不變，外界對氣體不做功，氣體溫度升高，內能增大，由熱力學第一定律可知，氣體吸收熱量，故A正確；B、由圖示圖象可知，bc過程氣體發生等溫變化，氣體內能不變，壓強減小，由玻意耳定律可知，體積增大，氣體對外做功，由熱力學第一定律U=Q+W可知，氣體吸熱，故B錯誤；C、由圖象可知，ca過程氣體壓強不變，溫度降低，由蓋呂薩克定律可知，其體積減小，外界對氣體做功，W0，氣體溫度降低，內能減少，U0，由熱力學第一定律可知，氣體要放出熱量，過程ca中外界對氣體所做的功小于氣體所放熱量，故C錯誤；D、由圖象可知，a狀態溫度最低，分子平均動能最小，故D正確；E、由圖象可知，bc過程氣體發生等溫變化，氣體內能不

4、變，壓強減小，由玻意耳定律可知，體積增大，b、c狀態氣體的分子數密度不同，b和c兩個狀態中，容器壁單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數不同，故E正確；故選：ADE3. 一物體自t0 時開始做直線運動，其速度圖線如圖所示下列選項正確的是（ ）A在06 s 內，物體離出發點最遠為30 m B在04s 內，物體的平均速率為7.5 m/sC在06 s 內，物體經過的路程為35mD在56 s 內，物體所受的合外力做負功參考答案：B4. （單選）如圖所示，兩塊粘連在一起的物塊a和b，質量分別為ma和mb，放在水平的光滑桌面上，現同時給它們施加方向如圖所示的力Fa和拉力Fb，已知FaFb，則a對b的作用

5、力（）A必為推力B必為拉力C可能為推力，也可能為拉力D不可能為零參考答案：考點：牛頓運動定律的應用-連接體專題：壓軸題；牛頓運動定律綜合專題分析：對整體受力分析，由牛頓第二定律可求得整體的加速度，再用隔離法分析a的合力，分析合力與兩分力的關系可得出ab間的力的性質解答：解：整體水平方向受兩推力而做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得：a=；對a由牛頓第二定律可得：Fa+T=maaT=Fa+=；若mbFamaFb，T為負值，b對a為推力；若mbFamaFb，T為正值值，則b對a為拉力；故選：C點評：本題考查整體法與隔離法的應用，一般先用整體法求出整體加速度或表達式，再選取其中一個物體進行分析即可求

6、出；本題的難點在于最后對公式的分析5. 如圖86所示，實線是一個電場中的電場線，虛線是一個負檢驗電荷在這個電場中的軌跡，若電荷是從a處運動到b處，以下判斷正確的是 ( )A電荷從a到b加速度減小Bb處電勢能大Cb處電勢高D電荷在b處速度小參考答案：BD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 如圖所示，同一平面內有兩根互相平行的長直導線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點與兩導線共面，a點在兩導線的中間與兩導線的距離均為r，b點在導線2右側，與導線2的距離也為r。現測得a點磁感應強度的大小為B， 則去掉導線1后，b點的磁感應強度大小為 ，方向 。參考答案：答案：，垂直

7、兩導線所在平面向外解析：根據安培定則可知，1、2 兩導線在 a 點的磁感應強度大小相等，方向相同，都為。而 2導線在 a、b 兩處的磁感應強度等大反向，故去掉導線1 后，b 點的磁感應強度大小為 ，方向垂直兩導線所在平面向外。7. 某行星繞太陽的運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為_，太陽的質量可表示為_。參考答案：8. 如圖所示，將一定質量的氣體密封在燒瓶內，燒瓶通過細玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩定后兩臂中水銀面的高

8、度差為25cm，已知大氣壓強為75 cmHg柱，不計玻璃管中氣體的體積，環境溫度不變，求： 共向玻璃管中注入了多大體積的水？ 此過程中氣體_（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內能 （填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：9. （3分）一定質量的理想氣體從狀態(p1、V1)開始做等溫膨脹，狀態變化如圖中實線所示。若該部分氣體從狀態(p1、V1)開始做絕熱膨脹至體積V2，則對應的狀態變化圖線可能是圖中虛線（選填圖中虛線代號）。 參考答案：d10. （多選題）如圖所示，平行板電容器AB兩極板水平放置，現將其接在直流電源上，已知A板和電源正極相連當開關接通時一帶電油滴懸浮于兩板之間的P點，為使油滴能

9、向上運動，則下列措施可行的是（）A將開關斷開，將B板下移一段距離B將開關斷開，將AB板左右錯開一段距離C保持開關閉合，將AB板左右錯開一段距離D保持開關閉合，將A板下移一段距離參考答案：BD解：A、開關斷開后，電容器所帶電量不變，將B板下移一段距離時，根據推論可知，板間場強不變，油滴所受的電場力不變，仍處于靜止狀態；故A錯誤B、將開關斷開，將AB板左右錯開一段距離，電容減小，而電量不變，由C=可知，電壓U增大，由E=知，板間場強增大，油滴所受的電場力增大，油滴將向上運動故B正確C、保持開關閉合，將AB板左右錯開一段距離時，板間電壓不變，場強不變，油滴所受的電場力不變，仍處于靜止狀態；故C錯誤D

10、、保持開關閉合，將A板下移一段距離，板間距離減小，根據E=知，板間場強增大，油滴所受的電場力增大，油滴將向上運動故D正確故選BD11. 如圖所示，在與勻強磁場垂直的平面內放置一個折成銳角的導線框，。在它上面擱置另一根與垂直的直導線，緊貼、，并以平行于的速度從頂角開始向右勻速滑動。設線框和直導線單位長度的電阻為，磁感強度為，則回路中的感應電流的方向為_（填“順時針”或“逆時針”），感應電流的大小為_。參考答案：逆時針（1分）；（3分）12. （5分）如圖所示，質量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0豎直向下運動，物體由靜止開始運動到繩

11、與水平方向夾角=45o過程中，繩中拉力對物體做的功為 。參考答案： 答案：mv02 13. 已知某物質摩爾質量為M，密度為，阿伏加德羅常數為NA，則該物質的分子質量為 ，單位體積的分子數為 參考答案：M/NA，NA/M三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. （10分）聽說水果也能做電池，某興趣小組的同學用一個檸檬做成電池他們猜想水果電池內阻可能較大，從而設計了一個如圖所示電路來測定該檸檬電池的電動勢和內電阻實驗中他們多次改變電阻箱的電阻值，記錄下電阻箱的阻值及相應的電流計示數，并算出電流的倒數，將數據填在如下的表格中（1）利用圖像法處理數據可以減小實驗誤差在討論作圖方案時，

12、甲同學認為應作R-I圖，而乙同學認為應該作圖，你認為哪個同學的想法更科學？_（填“甲”或“乙”）（2）按照（1）中你選擇的方案，在給出的坐標紙上作出圖象（3）利用你作出的圖象，可求出該檸檬電池的電動勢為 V，內阻為 。（4）完成實驗后，該興趣小組的同學初步得出了水果作為電池不實用的物理原因是：。參考答案：答案：（1）乙，（2）按照（1）中你選擇的方案在給出的坐標紙上作出圖象（3）電動勢為 0.751.2 V，內阻為 9.01031.1103 （4）電源內阻過大15. （10分）如圖所示，質量不同的兩個物體A和B，用跨過定滑輪的細繩相連開始時B放在水平桌面上，A離地面有一定的高度，從靜止開始釋放

13、讓它們運動，在運動過程中B始終碰不到滑輪，A著地后不反彈不計滑輪與軸間摩擦及繩子和滑輪的質量，用此裝置可測出B物體與水平桌面間的動摩擦因數在本實驗中需要用到的測量工具是 ；需要測量的物理量是 ；（寫出物理量的名稱并用字母表示）動摩擦因數的表達式為= 參考答案： 答案：（1）天平，刻度尺； （4分）A距地面的高度h，B在桌面上滑行的總距離s，A、B的質量mA、mB （3分） （2） （3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 動車組列車是由幾節自帶動力的車廂（動車）加幾節不帶動力的車廂（拖車）編成一組，它將動力裝置分散安裝在多節車廂上。如圖所示，某車次動車組由8節車廂連接而成，每節車廂平

14、均質量為m=20t，其中第1節、第3節、第6節、第8節是帶動力的，每節動車可以提供P0=750kW的額定功率。設動車組在平直路面上行駛，每節動車在行駛中的輸出功率相同，每節車廂受到的阻力恒為重力的0.025倍（g取10m/s2）。求：（1）動車組行駛所能達到的最大速度；（2）當動車組以加速度a=0.5m/s2加速行駛時，第3節動車對第4節拖車的作用力大小；（3）若動車組以額定功率啟動，經400s時間加速后以最大速度勻速行駛，則整個加速過程中所通過的路程為多少？參考答案：（1）動車組達最大速度時牽引力F=F阻 （1分） F阻=kmg 根據P=Fv得 （1分） 解得 vm=75m/s （1分）（2

15、）設各動車的牽引力為F牽 ，第3節車對第4節車的作用力大小F以第1、2、3節車為研究對象，由牛頓第二定律得 2F牽k3mgF=3ma （2分）以動車組整體為研究對象，由牛頓第二定律得4F牽k8mg=8ma （2分） 由上述兩式得 代入數據解得 F=1.5104N （1分）（說明：考慮動力的對稱性，第4、5節車無相互作用力，若以第4節為研究對象，則方程為，即可得4分）（3）根據動能定理 （2分） 代入數據解得 s=18750m （1分）17. 如圖所示，足夠長的兩光滑導軌水平放置，兩條導軌相距為d，左端MN用阻值不計的導線相連，金屬棒ab可在導軌上滑動，導軌單位長度的電阻為r0，金屬棒ab的電阻

16、不計。整個裝置處于豎直向下的均勻磁場中，磁場的磁感應強度隨時間均勻增加，B=kt，其中k為常數。金屬棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿導軌向右做勻速運動，t=O時，金屬棒ab與MN相距非常近。求：(1)當t=to時，水平外力的大小F；(2)同學們在求t=t0時刻閉合回路消耗的功率時，有兩種不同的求法：方法一：P=Fv方法二：BId=F這兩種方法哪一種正確?請你做出判斷，并簡述理由。參考答案：（1） （2）方法一錯，方法二對； 方法一認為閉合回路所消耗的能量全部來自于外力所做的功，而實際上磁場的變化也對閉合回路提供能量方法二算出的I是電路的總電流，求出的是閉合回路消耗的總功率 解析： ：（1）

17、回路中的磁場變化和導體切割磁感線都產生感應電動勢據題意，有B=kt，則得=k回路中產生的總的感應電動勢為E總S+Bdv Skdvt0 I 聯立求解得：E總=2kdvt0 R=2r0vt0 解得：I所以，F=BId 即F （2）方法一錯，方法二對；方法一認為閉合回路所消耗的能量全部來自于外力所做的功，而實際上磁場的變化也對閉合回路提供能量方法二算出的I是電路的總電流，求出的是閉合回路消耗的總功率18. 如圖所示，在平面直角坐標系xOy內，第象限的半徑R=h的圓形區域內存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，圓與x、y坐標軸切于D、A兩點，y0的區域內存在著沿y軸正方向的勻強電場。一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子從電場中Q（-2h，-h）點以速度v0水平向右射出，從坐標原點O射入第象限，與水平方向夾角為，經磁場能以垂直于x軸的方向從D點射入電場。不計粒子的重力，求：（1）電場強度E的大小以及的正切值（2）磁感應強度B的大小（3）帶電粒子從Q點運動到最終射出磁場的時間t。參考答案：(1) ，45，因此粒子從C點正對圓心O1進入磁場(2) (3) 【詳解】（1）粒子在勻強電場中做類平拋運動，由類平拋運動規律及牛頓運動定律得2hv0t hat2 又qEma 聯立解得 設粒子到達O點時的速度為v，沿y軸正方