2022-2023学年福建省南平市建瓯芝华中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年福建省南平市建瓯芝华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.如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上P点，已知物体的质量为m=2.0kg，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，弹簧的劲度系数k=200N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm，这时弹簧具有弹性势能EP=1.0J，物体处于静止状态.若取g=10m/s2，则撤去外力F后A.物体向右滑动的距离可以达到12.5cmB.物体向右滑动的距离一定小于12.5cmC.物体回到O点时速度最大D.物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为0参考答案：答案：BD2.（多选）如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中(

)A．运动的平均速度大于B．下滑的位移大小为C．受到的最大安培力大小为sinθD．产生的焦耳热为qBLv参考答案：ABA、金属棒ab开始做加速度逐渐减小的变加速运动，不是匀变速直线运动，平均速度不等于，根据速度时间图象面积表示位移可知，棒的变加速运动的位移大于匀加速运动的位移，则平均速度应大于；故A正确B、由电量计算公式可得，下滑的位移大小为，故B正确；C、金属棒ab受到的最大安培力大小为．故C错误；D、产生的焦耳热，而这里的电流I比棒的速度大小为v时的电流小，故这一过程产生的焦耳热小于qBLv，故D错误。故选AB。3.（单选）有一种“傻瓜”相机的曝光时间（快门从打开到关闭的时间）是固定不变的，为了估测相机的曝光时间，有位同学提出了下述实验方案：他从墙面上A点的正上方与A相距H＝1.5m处，使一个小石子自由落下，在小石子下落通过A后，按动快门，对小石子照相，得到如图（5）所示的照片，由于石子的运动，它在照片上留下一条模糊的径迹CD。已知每块砖的平均厚度约为6cm。从这些信息估算该相机的曝光时间最接近于下列哪个值（

）A．0.5s

B．0.02s

C．0.06s

D．0.008s参考答案：B4.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。求1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及衰变成的过程放出的粒子是（

）

A.0.25g，α粒子B.0.75g，α粒子

C.0.25g，β粒子D.0.75g，β粒子参考答案：B5.如甲图所示，物块A正从斜面体B上沿斜面下滑，而斜面体在水平面上始终保持静止，物块沿斜面下滑运动的v-t图像如乙图所示，则下面说法中正确的是A．物块A在沿斜面下滑的过程中受到两个力的作用B．物块A在沿斜面下滑的过程中受到三个力的作用C．地面对斜面体B有水平向左的摩擦力作用D．斜面体B相对于地面没有水平向左或向右的运动趋势参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为．人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_________m，此时小船的速率为_____m/s．参考答案：19.6；5

7.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为

???

m，水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）参考答案：1.2、2.4×10－48.（4分）

叫裂变，

叫聚变。参考答案：原子核被种子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这样的核反应叫裂变；两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫聚变9.如图所示，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气，其下方用细绳吊着砂桶，系统处于平衡状态．现砂桶中的细沙不断流出，这一过程可视为一缓慢过程，且环境温度不变，则在此过程中气缸内气体分子的平均速率

（选填“减小”、“不变”、“增大”），单位时间单位面积缸壁上受到气体分子撞击的次数

（选填“减少”、“不变”、“增加”）．参考答案：不变，增加【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强．【分析】分析活塞可知内部压强的变化；由温度的变化及压强变化可知体积变化，根据温度的微观含义：温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，分析气体分子平均动能的变化，即可知道平均速率的变化．根据压强的计算可求出压强的变化，再根据压强的意义，分析单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数如何变化．【解答】解：因温度不变，分子的平均动能不变，则气体的平均速率不变；以活塞和沙桶整体为研究对象，设总质量为m，受力分析，根据平衡条件有：PS+mg=P0S得：P=P0﹣细沙流出后，mg减小，则P增大，由于平均速率不变，根据压强的微观含义可知，单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数增加；故答案为：不变，增加10.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为．人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_________m，此时小船的速率为_____m/s．参考答案：19.6；5

11.（实验）在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个连续的清晰点，标记为0、1、2，已知打点频率为50Hz，则纸带的加速度为

；而P点是纸带上一个污点，小明想算出P点的速度，你认为小明的想法能否实现？若你认为小能实现，请说明理南；若实现请算出P点的速度：

．（如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图）参考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根据刻度尺可知：0-1的距离x1=8cm，1-2的距离x2=18-8=10cm，物体做匀变速直线运动，因此有：△x=aT2，得：a==5m/s2

根据匀加速直线运动相邻的相等时间内的位移之差是一个定值△x=0.2cm，则打第3个点的位置为x3=1.8+1.2=3cm，

打第4个点的位置为x4=3+1.4=4.4cm，

打第5个点的位置为x5=4.4+1.6=6cm，

打第6个点的位置为x5=6+1.8=7.8cm，

由图可知，P点的位置为7.8cm，所以P点就是打的第6个点．

物体做匀变速直线运动，根据时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度有：v1==0.45m/s；则vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s12.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有

．

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，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和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：1）天平，刻度尺（1分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（1分），

平衡摩擦力（1分）

（3）（2分）13.质量为m的物体从静止开始以的加速度竖直向下运动，当下降高度为h时，该物体机械能的增量为________，该物体动能的增量为_________。参考答案：

答案：?mgh／2、

mgh／2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2．现要利用此装置验证机械能守恒定律．

（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需测量的物理量有___________。①物块的质量m1、m2；

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；

③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；

④绳子的长度．

（2）为提高实验结果的准确程度．某小组同学对此实验提出如下建议：

①绳的质量要轻；

②在“轻质绳”的前提下绳子越长越好；

③尽量保证物块沿竖直方向运动，不要摇晃；

④两个物块的质量之差要尽可能小．

以上建议中对提高准确程度确实有作用的是_________。

（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_________。参考答案：（1）通过连接在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连接在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，故不需要测量绳子的长度和B上升的距离及时间．故选①②或①③均可以．

（2）如果绳子较重，系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能，造成实验误差；绳子不宜太长，长了形变对实验的影响越大；m1、m2相差越大，整体所受阻力相对于合力对运动的影响越小．物体末速度v是根据匀变速直线运动求出的，故要保证物体在竖直方向运动．这些都是减小系统误差，提高实验准确程度的做法．故选：①③

（3）实验误差来自测量：所以多次取平均值可减少测量误差，又绳子伸长量尽量小，可减少测量的高度时的误差．

故答案为：（1）①②或①③；（2）①③；（3）多次取平均值可减少测量误差或绳子伸长量尽量小等．（意思对即可）15.（6分）市场上有一种用两节干电池供电的小型电风扇。某物理研究小组想粗测电风扇正常运转时电能转化为机械能的效率。于是找到了一台该种电风扇并从铭牌上读出了额定电压U，但是其它字迹看不清楚。该研究小组成员打开电风扇底座上的电源盖并取出了两节电池，并从电风扇装电池处两端各接出一条引线，手边提供的器材有电流表，电压表，滑动变阻器，备用电池若干节，电键，若干导线，固定电池的电池盒。（a）该小组进行了如下的部分实验步骤，请写出第三步实验过程（1）按事先设计的电路连接各元件，并使滑片处于使电路电阻最大处（2）合上开关，使滑片从最左端开始缓慢移动，使电压表和电流表都有明显的读数，但电风扇并未转动，读出此时的电压表和电流表读数U0、Ⅰ0.（3）

（4）用测的量表示出电动机正常运转时的效率的表达式

。（b）按上述实验过程，本实验的电路图应选择

（填“甲”或“乙”）

参考答案：调节滑动变阻器，使电压表读数为U，读出电流表读数为I；；甲四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）晴天晚上，人能看到卫星的条件是卫星被太阳照着且在人的视野之内。一个可看成漫反射体的人造地球卫星的圆形轨道与赤道共面，卫星自西向东运动。春分期间太阳垂直射向赤道，赤道上某处的人在日落后8小时时在西边的地平线附近恰能看到它，之后极快地变暗而看不到了。已知地球的半径R=6.4×106m。试估算卫星轨道离地面的高度。参考答案：解析：先画出从北极沿地轴下视的地球俯视图（如图所示）。设卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r（即卫星到地心的距离），在Q点日落后8小时时能看到卫星反射的太阳光，日落8小时Q点转过θ角，由题意得，则求出卫星轨道离地面的高度m

17.（本题8分）我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3s，而后才会变成黄灯，再在3秒黄灯提示后再转为红灯。2013年1月1日实施新的交通规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为。（本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动）

（1）若某车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18m，该车刹车前的行驶速度不能超过多少?

（2）若某车正以v0＝15m／s的速度驶向路口，此时车距停车线的距离为L＝48.75m，当驾驶员看到绿灯开始闪烁时，经短暂考虑后开始刹车，该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内。求该车驾驶员的允许的考虑时间。高考资源网参考答案：；（1）设在满足题设条件的情况下该车的最大行驶速度为根据平均速度公式（1分）解得（1分）（2）该车驾驶员的允许的反应时间最大值为，反应时间内车行驶的距离为

（1分）从绿灯闪烁到红灯亮起的过程中，汽车做减速运动的时间

（1分）设汽车刹车过程中通过的位移为

（1分）绿灯开始闪烁时，该车距停车线的距离为L

（1分）解得