2022-2023学年福建省福州市师大附属中学高三物理期末试卷含解析

1、2022-2023学年福建省福州市师大附属中学高三物理期末试卷含解析一、 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. 质子（p）和a粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动，轨道半径分别为和R，周期分别为 和T，则下列选项正确的是 A RP：Ra=1：2? T p：Ta=1：2 ? B RP：Ra=1：1? T p：Ta=1：1 C RP：Ra=1：1? T p：Ta=1：2 D RP：Ra=1：2? T p：Ta=1：1 参考答案：答案：A解析：本题主要考查带电粒子在磁场中运动周期和轨道半径公式，它们分别为周期T=，半径R=以及原子的符号标志。根据以上两

2、方面的知识，马上可计算得正确结果，答案A选项。2. （单选）如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是 ( )A逐渐减小 B逐渐增大C先减小后增大 D先增大后减小参考答案：C3. （单选）如图所示装置处于真空中，现有质子、氘核和粒子都从O点由静止释放，经过同一加速电场和偏转电场，最后粒子均打在与OO垂直的荧光屏上（已知质子、氘核和粒子质量之比为1：2：4，电量之比为1：1：2，不计粒子的

3、重力影响）下列说法中正确的是（）A三种粒子在偏转电场中运动时间之比为1：2：1B三种粒子飞出偏转电场时的速率之比为：1：1C三种粒子打在荧光屏上的位置不同D偏转电场的电场力对种粒子做功之比为1：1：2参考答案：解：A、根据动能定理得，qU0=，则进入偏转电场的速度v=，因为质子、氘核和粒子的比荷之比为2：1：1，则初速度之比：1：1在在偏转电场中运动时间t=，则知时间之比为1：，故A错误；B、在竖直方向上的分速度vy=at=，则出电场时的速度=因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同故B错误；C、偏转位移y=，与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，即粒子打在荧光屏上同一个位置，故C错误；D

4、、偏转电场对粒子做功W=qEy=，因为U1和y相同，电量之比为1：1：2，则电场力做功为1：1：2，故D正确故选：D4. 有两颗人造地球卫星A和B绕地球做匀速圆周运动，质量分别为m1、m2，运动半径分别为r1、r2，下面说法正确的是 （ ） AA、B的线速度大小之比为； BA、B的角速度大小之比为； CA、B的加速度大小之比为； DA、B受到的引力大小之比为；参考答案：A5. （多选）一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是A.车速越大，它的惯性越大B.质量越大，它的惯性越大C.车速越大，刹车后滑行的路程越长D.车速越大，刹车后滑行的路程越长，所

5、以惯性越大参考答案：BC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 自行车的设计蕴含了许多物理知识，利用所学知识完成下表自行车的设计目的（从物理知识角度）车架用铝合金、钛合金代替钢架减轻车重车胎变宽自行车后轮外胎上的花纹参考答案：减小压强（提高稳定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：车胎变宽能够增大轮胎与地面的接触面积，提高稳定性，减小压强，有利于行车安全；自行车后轮外胎上的花纹，增大摩擦，防止打滑。7. （多选）一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，振幅为A，在t与t+0.4s两时刻在x轴上3m到3m的区间内的波形图如图同一条图线所示，则正确的是（）A质点振动的最大周期为0.4 s

6、B该波的最大波速为10 m/sC从t时开始计时，x=2 m处的质点比x=2.5 m处的质点先回到平衡位置D在t+0.2 s时，x=2 m处的质点位移一定为A参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象分析：根据波形图的周期性，重复性，可列出在0.4秒内的经过N个周期，从而得出波速的通项式，并由此确定周期的最大值和波速的最小值根据时间与周期的关系分析质点的位移由波的传播方向来确定质点的振动方向，判断回到平衡位置的先后解答：解：A、B、由题意可知，t=0时刻与t=0.4s时刻在x轴上3m至3m区间内的波形图如图中同一条图线所示，则有 0.4s=NT（N=1，2，3），所以当N=1时，周期最大

7、，为T=0.4s，根据v=，当N=1时，波速最小为lOm/s，故A正确，B错误；C、横波沿x轴正方向传播，t=0时刻，x=2m处的质点向下运动，x=2.5m处的质点先向上运动再回到平衡位置，所以从t=0开始计时，x=2 m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置，C正确；D、在t+0.2 s时，x=2 m处的质点位移为零D错误；故选：AC点评：此题关键要理解波的传播周期性与重复性，列出周期的通项，掌握波速、频率与波长的关系，理解质点的振动方向与波的传播方向8. 图示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率的关系图 象，由图可知金属A的截止频率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）金属B的截止

8、频率；如果用频率为5.51014Hz的入射光照射两种金属，从金属 （选填“A”或“B”）逸出光电子的最大初动能较大。参考答案：小于 A9. 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，电火花打点计时器是用于测量 的仪器，工作电源是 （填“交流电”或“直流电”），电源电压是 V。参考答案：时间 交流电 220结合实验的原理以及器材的相关选择注意事项易得答案。10. 一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行，逆水时用1.5h，顺水时用1h，则往返一次的平均速度为_，平均速率为_。参考答案：0，0.8km/h11. 我国道路安全部门规定：高速公路上行驶的最高时速为120km/h。交通部门提供下列资料：路

9、面动摩擦因数干沥青0.7干碎石路面0.60.7湿沥青0.320.4资料一：驾驶员的反应时间：0.30.6s资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数（见右表）根据以上资料，通过计算判断汽车在高速公路上行驶时的安全距离最接近 A100m B200m C300m D400m参考答案：B12. 如图所示为a、b两部分气体的等压过程图象，由图可知当t=0时，气体a的体积为0.3m3；当t=273时，气体a的体积比气体b的体积大0.4m3参考答案：考点：理想气体的状态方程分析：由图示图象求出气体在0时的体积，然后应用盖吕萨克定律出气体在273时气体的体积，然后求出气体的体积之差解答：解：由图示图象可知，t=

10、0，即：T=t+273=273K时，气体a的体积为：0.3m3，气体b的体积为0.1m3，作出气体的VT图象如图所示：从图示图象可知，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律：=C可知，当t=273时，即T=546K时，气体的体积变为0时体积的两倍，即a的体积为0.6m3，b的体积为0.2m3，气体a的体积比气体b的体积大0.60.2=0.4m3；故答案为：0.3；0.4点评：本题考查了求气体的体积与气体的体积之差，分析图示图象，知道气体状态变化的性质，由图示图象求出气体的体积，应用盖吕萨克定律即可正确解题13. 2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降可控核反应堆

11、是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是 （选填“质子”、“中子”或“电子”）， 参考答案：中子，2三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 用如图所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系。实验中，将一端带滑轮的长木板放在水平实验台上，实验小车通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为50Hz。在保持实验小车质量不变的情况下，放开钩码，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度a；改变钩码的个数，重复实验。 实验过程中打出的一条纸带如图，在

12、纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这个点上标明A，第六个点上标明B，第十一个点上标明C，第十六个点上标明D，第二十一个点上标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是测得AC的长度为12.30 cm，CD的长度为6.60cm，DF的长度为6.90cm，则小车运动的加速度a=_. 根据实验测得的数据，以小车运动的加速度a为纵轴，钩码的质量m为横轴，得到如图所示的a一m图像，已知重力加速度g=10.a、由图像求出实验小车的质量为_kg；b、平衡摩擦力时，长木板与水平实验台倾角 的正切值约为_.参考答案：15. 某同学想描绘两个非线性电阻的伏安特性曲线，实验电路图如图甲所示在图乙中以笔划线代替导线，

13、按实验要求将实物图中的连线补充完整。该同学利用图甲的原理图分别作出了这两个非线性电阻的伏安特性曲线，如图所示。由图可知，这两个元件的阻值随电压的增大而（选填“增大”或“减小”）现先将这两个电阻并联，然后接在电动势E=9.0V、内电阻r0 = 2.0的电源上请在图丙中作出并联电阻部分的I并-U并图线；根据图线可以求出电阻R1消耗的功率P1 = ，电阻R2消耗的功率P2 参考答案：（2分）增大（2分）如图所示（2分） 2.3-2.8 W（2分） 4 .5-5.5W （2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直方向的磁

14、场中，整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4组成，磁感应强度B1、B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B。导轨左端MP间接一电阻R，质量为m、电阻为r的细导体棒ab垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，不计导轨的电阻。现对棒ab施加水平向右的拉力，使其从区域1磁场左边界位置开始以速度v0向右作匀速直线运动并穿越n个磁场区域。 （1）求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q； （2）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W； （3）规定棒中从a到b的电流方向为正，画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象；参考答案：解：（1）棒产生的感应电动势

15、 （2分） 通过棒的感应电流 （1分）电阻R产生的焦耳热 （2分）（2）拉力对棒ab所做的功 （5分）（3）如图所示 （5分）17. 如图所示，光滑水平面上有一质量为M=1kg的长木板，木板左端表面水平且长为L=2m，右端为光滑的1/4圆弧槽。现有一个质量为m=0.5kg可视为质点的物块以速度v0=3m/s水平滑上长木板，m与长木板水平部分间的动摩擦因数为=0.1，物块滑过水平部分后能冲上圆弧面而未离开圆弧。求 (1)物块在圆弧面上升的最大高度；(2)为使物块最终能从左端滑出木板，v 0应满足的条件。 参考答案：物块滑上长木板后，与木板相互作用，水平方向不受外力，动量守恒。物块上升到最大高度时

16、，二者具有相同的速度。系统损失的动能转化为热量和物块的重力势能。mv0=(M+m)v （1分）得： 故 （1分）物块与木板摩擦产生的热量取决于它们的相对位移：Q=mgL （1分）由能量守恒得：Ek=Q + mghmax （1分）解得： 代入数值得hmax=0.1m。 （1分）(2)考虑临界情况，认为物块恰好相对木板静止在木板的最左端，它们的相对路程为2L，此时共同速度为v，由整个过程动量守恒得：mv0=(M+m)v （1分） Ek= （1分）ks5uEk=Q=mg2L （1分）解得： 。 18. 参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了图示的实验装置，图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板M 板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为HN板上固定有三个圆环将质量为m的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为L处不考虑空气阻力，重力加速度为g求：（1）小球到达Q点时的速度大小；（2）小球运动到Q点时对轨道的压力大小；（3）小球克服摩擦力做的功参考答案：解：（1）由平抛运动规律可知，水平方向上有：L=vt，竖直方向上有：H=gt2，解得：v=L（2）小球在Q受重力mg和轨道的支持力