2022-2023学年福建省福州市培汉中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2022-2023学年福建省福州市培汉中学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. （单选）质量为m的小球放在光滑水平面上，在竖直线MN的左方受到水平恒力F1作用(m可视为质点)，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2作用，现设小球由A点静止开始运动如图a所示，小球运动的v-t图象如图b所示，由图可知下列说法正确的是A小球在MN右方运动的时间为 BF2的大小为C小球在MN的右方加速度大小为D小球在t=0到t=t4这段时间位移为vt参考答案：C2. 如图所示，在区域I和区域II内分别存在与纸面垂直的匀强磁

2、场，一带电粒子沿着弧线apb由区域I运动到区域II。已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为21，下列说法正确的是：A粒子在区域I和区域II中的速率之比为11B粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为21C圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为21D区域I和区域II的磁感应强度方向相反参考答案：ABD3. 如图所示，从S处发出的热电子（初速度为零），经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，已知电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现发现电子向上极板偏转，为使电子沿图中虚线从该混合场区域通过，可采取的措施有（ ）A适当减少电场强度EB适当增大磁感应强度BC适当增大加速

3、极板间的宽度D适当增大加速电压U参考答案：ABD4. 如图所示，P是水平放置的足够大的圆盘，绕经过圆心O点的竖直轴匀速转动，在圆盘上方固定的水平钢架上，吊有盛水小桶的滑轮带动小桶一起以v=0.2m/s的速度匀速向右运动，小桶底部与圆盘上表面的高度差为h=5 mt=0时，小桶运动到O点正上方且滴出第一滴水，以后每当一滴水刚好落在圆盘上时桶中恰好再滴出一滴水，不计空气阻力，取g=10 m/s2，若要使水滴都落在圆盘上的同一条直径上，圆盘角速度的最小值为，第二、三滴水落点的最大距离为d，则：A rad/s， d=1.0 m B rad/s，d=0.8 mC rad/s， d=0.8 m D rad/

4、s，d=1.0 m参考答案：A5. 在伦敦奥运会上，我国选手陈一冰在吊环比赛中以完美的表现却意外只摘得银牌，但他的大度赢得了所有人的尊重，成为大家心目中的冠军。比赛中他先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到图示位置，此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为。已知他的体重为G，吊环和绳索的重力不计。则每条绳索的张力为 ( ) A B Ccos Dsin参考答案：A二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1m到10 m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3104 km延伸到1.4105 km.已知环的外缘

5、颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14 h,引力常量为6.6710-11 Nm2/kg2,则土星的质量约为 。（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）参考答案：7. 如图所示，一列简谐波沿+x方向传播,实线为t0时刻的波形，虚线表示经过Dt0.2s后它的波形图，已知TDt2T（T表示周期），则这列波传播速度v_m/s；这列波的频率f_Hz。参考答案：0.25m/s， 6.25Hz。8. 质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_，方向 。参考答案：、向左 9. 如图所示，一定质量的

6、理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体 （填“吸收”或“放出”）热量 J。参考答案：吸收（2分）260J10. 一位同学受到“研究平抛运动”昀实验启示，他想用如图所示的装置来验证动量守恒定律：一光滑水平台上，等大的甲、乙两小球间有一根被压缩的轻质弹簧，弹簧的原长较短。当弹簧突然释放后，两个小球被弹簧弹射，分别落在水平地面上的P、Q两点，然后该同学进行了下列物理量的测量：A用天平测出甲、乙两个小球的质量分别是m1、m2B用米尺测出甲、乙两个小球的落地点与平台边缘的水平距离分别为s1、

7、s2C用米尺测出平台离地面的高度h(1)上面的三个步骤中，你认为不必要的步骤有_（填序号）。(2)根据需要选用上面A、B、C三个步骤中的物理量来表示，只要满足关系式_,则说明弹簧弹射小球的过程中动量守恒。参考答案： (1). C (2). m1 s1 ? m2 s2【详解】（1）两球均做平抛运动，因高度相同，则时间相同；要验证的表达式：m1v1-m2v2=0，即，即m1 s1 ? m2 s2，故不需要测量平台离地面的高度h，即不必要的步骤有C；（2）只要满足关系式m1 s1 ? m2 s2，则说明弹簧弹射小球的过程中动量守恒。11. 某种单色光在真空中的波长为，速度为c，普朗克恒量为h，现将此

8、单色光以入射角i由真空射入水中，折射角为r，则此光在水中的波长为_，每个光子在水中的能量为_。参考答案：；12. 静电除尘器示意如右图所示，其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A和B分别接到高压电源正极和负极，A、B之间有很强的电场，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附n mol电子，每昼夜能除m kg煤粉，设电子电量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t，则高压电源的电流强度为_。参考答案：A 2emnNA/t 13. 在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为210

9、-8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为_N。在两者连线的中点处，电场强度大小为_N/C。参考答案：F， F/C 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （8分）物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器（其中光电门1更靠近小球释放点），小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。（1）使用游标卡尺测量小球的直径如图所示，则小球直径为_cm。（2）改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2

10、的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=_。（3）根据实验数据作出图线，若图线斜率的绝对值为k，根据图线可求出重力加速度大小为_。参考答案：15. 如图（a）所示，用传感器、计算机实时采集数据装置研究“机械能守恒定律”，某组同学在一次实验中，所显示实验数据图象如图（b）所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：图（a） 图（b）图（b）的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是_、_、_(填写图线所对应的文字)。根据图（b）所

11、示的实验图象，可以得出的结论是_。若重力加速度g =10m/s2，则根据图象可计算出小球质量为_kg(结果保留两位有效数字)。参考答案：）乙、丙、甲 在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒。 0.080 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，在倾角为37的固定斜面上放置一质量M1 kg、长度L3 m的薄平板AB.平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为7 m. 在平板的上端A处放一质量m0.6 kg的滑块，滑块可看成质点，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速度释放设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为0.5，求滑块与平板下端B到达斜面底端

12、C的时间差t.(sin370.60，cos370.80，g取10 m/s2)参考答案：对平板，由于Mgsin37(Mm)gcos37，所以当滑块在平板上往下滑时，平板静止不动对滑块有mgsin37ma1，解得a16 m/s2到达B点时速度v6 m/s滑块由B到C过程的加速度a2gsin37gcos372 m/s2设滑块由B到C所用时间为t则LBCvta2t2，解得t1s对平板，滑块滑离后才开始运动，加速度agsin37gcos372 m/s2设滑至C端所用时间为t，则LBCat2，解得ts滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为ttt(1)s1.65s.答案1.65s17. 如图所示，光滑斜面

13、末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后用挂钩连接一起两车从斜面上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停在圆环最低点处，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点已知重力加速度为g求：（1）前车被弹出时的速度（2）两车下滑的高度h（3）把前车弹出过程中弹簧释放的弹性势能参考答案：解：（1）前车恰能越过圆轨道的最高点，它越过圆轨道的最高点的速度v0为：mg=mv02/R 解得：v0=(Rg)1/2 （3分）前车被弹出时的速度v1为：mv02/2+2mgR=mv21/2 解得：v1

14、=（5Rg）1/2 （3分）（2）设两车滑到圆轨道最低点时的速度为v，由动量守恒定律得：mv1=2mv 解得：v=（5Rg）1/2/2 （3分）由机械能守恒定律得：两车下滑时高度h为：2mv2/2=2mgh 解得：h=5R/8 （3分）(3) 把前车弹出时弹簧释放的弹性势能为：Ep=mv12/2-2mv2/2=5mgR/4 （6分）18. 山谷中有三块石头和一根不可伸长的、长为l的轻质青藤，其示意图如下。图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，F为青藤延长线与地面的交点。h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=6.0m，l=10.0m。开始时，质量分别为M=10kg

15、和m=2kg的大、小两只金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头的A点水平跳至中间石头。大猴抱起小猴跑到C点，纵身一跃，恰好在最高点抓住青藤下端，然后荡到右边石头上的D点，此时速度恰好为零。运动过程中猴子均可看成质点，空气阻力不计，猴子抓住青藤前后没有机械能损失，重力加速度g=10m/s2。求：（1）大猴从A点水平跳离时速度的最小值；（2）大猴抱起小猴跑到C点纵身跳起时速度；（3）猴子抓住青藤荡起时，青藤受到的拉力大小。参考答案：（1）设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为vmin，根据平抛运动规律，有h1=gt2 x1=vmint 联立两式，得vmin=8m/s （2）大猴抱起小猴跑到C点纵身跳起后做抛体运动，在最高点抓住青藤后做圆周运动恰好荡到D点，可将该过程逆过来分析，猴子从D点由静止开始做圆周运动到最低点，然后做平抛运动到C点。由几何关系知猴子做圆周运动下降了： （1分）设圆周运动到达最低点时的速度为vx，由动能定理得：