2022-2023学年福建省福州市盘谷中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2022-2023学年福建省福州市盘谷中学高三物理下学期期末试卷含解析一、 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. 空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势j随x的分布如图所示，A、M、O、N、B为x轴上的点，|OA|OB|，|OM|=|ON|。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是A粒子一定带正电B粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大C粒子一定能通过N点D粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加参考答案：C由电势j随x的分布图可知电势随x均匀变化，则可知电场为匀强电场，且O点左侧的电场强度大于右侧的电场强度，

2、左侧场强方向沿x轴负向，右侧场强方向沿x轴正向，由于带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，故粒子一定带负电，粒子从M向O运动过程中所受电场力不变，电场力做正功，电势能减小，粒子从O向N运动过程中所受电场力做负功，做减速运动，由于|OA|OB|，|OM|=|ON|，故粒子一定能通过N点，故只有选项C正确。2. 下列说法中正确的是A光的偏振现象能说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象B变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C在光的双缝干涉实验中，若将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄D某人在速度为0.5c的飞船上打开一光源，则这束光相对

3、于地面的速度应为1.5c参考答案：A光的偏振现象说明光是横波，固然也能说明光具有波动性，只有横波能发生偏振现象，A正确；均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，B错误；红光的波长大于绿光，故红光的干涉条纹间距大，C错误；由光速不变原理可知D错误。3. 一个原子核经过6次衰变和4次衰变，最后变成稳定的某种原子核，衰变后，原子核中的中子共减少A12个 B4个 C10个 D16个参考答案：D4. （多选）北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种卫星组成，这两种卫星正常运行时（）A同步卫星运行的周期较大B低轨卫星运行的角速度较小C同步卫星的向心加速度较小D两种卫星的运行速度均

4、大于第一宇宙速度参考答案：解：根据万有引力提供圆周运动向心力得=m=m=ma=m2rA、T=2，同步卫星轨道半径大，周期较大，故A正确；B、=，同步卫星轨道半径大，角速度较小，故B错误；C、a=，同步卫星轨道半径大，向心加速度较小，故C正确；D、第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，两种卫星的运行速度均小于第一宇宙速度，故D错误故选：AC5. 如图所示，空气中有一块截面为扇形的玻璃砖，折射率为，现有一细光束，垂直射到AO面上，经玻璃砖反射、折射后，经OB面平行于入射光束返回，AOB为135，圆半径为r，则入射点P距圆心O的距离为Ar sin 15 Br sin 7.5C D参考答案：B解析

5、：在出射点D处，令出射时的折射角为r，入射角为i，在C点反射角和入射角相等，设为。由几何关系知r = 45，则=，有i =30。即有2+30= 45，故=7.5，PO = rsin7.5。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a（m/s2）1.901.721.49

6、1.251.000.750.500.30小车质量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60请在下图的方格坐标纸中画出a-1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是 （3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如右下图所示。该图线不通过原点，其主要原因是 参考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如图所示，a=1/2m（m/s2）（作图3分，结论2分）；(3)。（2分） （1）根据匀变速直线运动的推论可解。（

7、2）描点，连线，让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，误差较大的点应舍去。根据数学知识求出所作直线的方程即可。（3）由图象可看出，当力F为一大于零的值时，加速度a仍为零，说明实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。7. 如图是实验中得到的一条纸带已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度 g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，纸带上第0、1两点间距离接近2mm，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到O点的距离如图所示，则由图4中数据可知，重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于 J，动能的增加量等于 J（取三位有效数字）动能增加量小于重力势

8、能的减少量的原因主要是 参考答案：6.886.81 存在摩擦阻力做负功【考点】验证机械能守恒定律【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量【解答】解：B点的瞬时速度m/s=3.69m/s，则动能的增加量=6.81J，重力势能的减小量Ep=mgh=19.800.7776J=6.88J动能的增加量小于重力势能的减小量，主要原因是存在摩擦阻力做负功故答案为： 6.886.81 存在摩擦阻力做负功8. 参考答案：9. 如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经实践

9、t力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，物体回到出发点的动能为 ；撤去力F时物体的重力势能为 。参考答案：10. 如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB20cm，OAB30；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30，至少需做功为_J，若将装置顺时针转动30后由静止释放，支架转动的最大角速度为_。 参考答案：； 11. 水槽内有一振源，振动时产生的水波通过一个空隙发生衍射现

10、象，为了使衍射现象更明显，可采用的方法是使空隙的宽度；或者是使振源的振动频率（填“变大”或“变小”）。参考答案： 变小、变小12. 如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为BC杆与水平面成角，AB杆与水平面成角。一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处。现对小球施加一个水平向左mg的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为 ，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为参考答案：,13. 作用在同一物体上的三个力，它们的大小都等于5 N，任意两个相邻力之间的夹角都是120，如图347所示，

11、则这三个力合力为_；若去掉Fl，而F2、F3不变，则F2、F3的合力大小为_，方向为_图347图348参考答案：0 N5 N与Fl相反三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率n和反向遏制电压Uc 的值如下表所示。（已知电子的电量为e =1.610-19C）Uc/V0.5410.6370.7410.8090.878n/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501 根据表格中的数据，作出了Uc-n图像，如图所示，则根据图像求出： 这种金属的截止频率为 Hz；（保留三位有效数字） 普朗克常量 Js。参考答案： 由爱因斯

12、坦光电效应方程：h=W+Ek得：h=hc+eUc变形得：由题图可知，Uc=0对应的频率即为截止频率c，得：c=4.271014Hz图线的斜率为：代入电子电量计算得：h=6.3010-34J?s15. 有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线，有下列器材供选用：A电压表(03 V，内阻6 k)B电压表(015 V，内阻30 k)C电流表(03 A，内阻0.1 )D电流表(00.6 A，内阻0.5 )E滑动变阻器(10 ，5 A)F滑动变阻器(200 ，0.5 A)G蓄电池(电动势6 V，内阻不计)(1)用如实图所示的电路进行测量，电压表应选用_，

13、电流表应选用_滑动变阻器应选用_(用序号字母表示)(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如实图所示由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_.(3)若将此灯泡与电动势6 V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为_的电阻参考答案：（1） A (2分) D （2分） E (2分) （2） 10(2分) （3） 11.42 （3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （10分）质量m=2.010-4kg、电荷量q=1.010-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为E1。在t=0时刻，电场强度突然增加到E2=4.0103N/C，场强方向保持不变。到t=

14、0.20s时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小保持不变取g=10m/s2。求：（1）原来电场强度E1的大小？（2）t=0.20s时刻带电微粒的速度大小？（3）带电微粒运动速度水平向右时刻的动能？参考答案：解析：（1）当场强为E1的时候，带正电微粒静止，所以mg=E1q （2分）所以 （1分）（2）当场强为E2的时候，带正电微粒由静止开始向上做匀加速直线运动，设0.20s后的速度为v，由动量定理有 (E2q-mg)t = mv , 解得：v=2m/s （3分）（3）把电场E2改为水平向右后，带电微粒在竖直方向做匀减速运动，设带电微粒速度达到水平向右所用时间为t1，则 0-v1=-gt1， 解得

15、：t1=0.20s （1分）设带电微粒在水平方向电场中的加速度为a2，根据牛顿第二定律 q E2=ma2 ， 解得：a2=20m/s2 （1分）设此时带电微粒的水平速度为v2， v2=a2t1，解得：v2=4.0m/s （1分）设带电微粒的动能为Ek， Ek=1.610-3J （1分）17. 在一次跳伞特技表演中，质量为120 kg的运动员(连同装备)从高度为300 m的静止在空中的直升飞机上无初速度下落，6 s后他打开伞包，落地时速度恰好为零不计打开伞包前的空气阻力，并假设打开伞包后的空气阻力恒定，g取10 m/s2.求：(1)打开伞包时运动员的速度；(2)打开伞包后运动员(连同装备)所受的空气阻力参考答案：(1)设打开伞包时运动员的速度为v1，则有v1gt1106 m/s60 m/s.(2)打开伞包前运动员下落的距离h1gt180 m打开伞包后运动员下落的距离h2Hh1120 m设打开伞包的运动员下落过程中加速度大小为a则02v2ah2F阻mgma联立以上两式代入数据解得F阻3 000 N.18. 有一颗地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为