2022年福建省福州市第三十四中学高三物理期末试卷含解析

2022年福建省福州市第三十四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.如图所示是一物体做直线运动的v﹣t图象，下列说法错误的是（）A．0﹣1s内的位移是1mB．0﹣2s内的位移是2mC．0﹣1s内的加速度为零D．1﹣2s内的加速度大小为1m/s2参考答案：B【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】由图可知物体的运动过程中速度的变化，由图象中斜率可得出加速度的大小关系；由图象与时间由围成的面积可得出物体的位移【解答】解：A、在v﹣t图象中，与时间轴所围面积即为物体通过的位移，故0﹣1s内的位移是x=1×1m=1m，故A正确；B、0﹣2s内的位移是x==1.5m，故B错误；C、在v﹣t图象中斜率代表加速度，则0﹣1s内斜率为零，则加速度为零，故C正确；D、1﹣2s内的加速度大小为，故D正确；因选错误的，故选：B2.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ=60°，AB两点高度差h=1m，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为（）A．2m/s B．2m/s C．4m/s D．m/s参考答案：C解：根据得竖直分速度：刚要落到球拍上时速度大小，C正确，ABD错误故选：C3.（单选）如图所示，虚线表示某电场的等势面．一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A点的加速度为aA、电势能为EA；在B点的加速度为aB、电势能为EB．则下列结论正确的是（）A．粒子带正电，aA＞aB，EA＞EBB．粒子带负电，aA＞aB，EA＞EBC．粒子带正电，aA＜aB，EA＜EBD．粒子带负电，aA＜aB，EA＜EB参考答案：考点：电势能；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据曲线的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，根据等差等势面的疏密判断场强大小，结合牛顿第二定律得到加速度大小关系；根据电场力做功情况断电势能高低．解答：解：根据粒子轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，根据U=Ed知，等差等势面越密的位置场强越大，B处等差等势面较密集，则场强大，带电粒子所受的电场力大，加速度也大，即aA＜aB；从A到B，电场线对带电粒子做负功，电势能增加，则知B点电势能大，即EA＜EB；故D正确．故选：D．点评：本题关键是先根据靠差等势面的疏密判断场强的大小，再结合电场力做功正负分析电势能变化．公式U=Ed，对非匀强电场可以用来定性分析场强．4.A、B、C、D、E、F、G、H、I是半径为r的圆周上等间距的九个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电量为－q外，其余各点处的电量均为＋q，则圆心O处（

）A．场强大小为，方向沿AO方向

B．场强大小为，方向沿OA方向C．场强大小为，方向沿AO方向

D．场强大小为，方向沿OA方向参考答案：D5.用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是（

）A．F1的施力者是弹簧

B．F2的反作用力是F3C．F3的施力者是小球

D．F4的反作用力是F1参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）为了估算水库中水的体积，可取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变6×107次，已知这种同位素的半衰期为2天，现将这瓶溶液倒入水库，8天后可以认为溶液已均匀分布在水库里，这时取1立方米水库的水样，测的水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约为

m3（保留二位有效数字）。参考答案：

7.(6分)如图所示，一储油圆桶，底面直径与高均为d，当桶内无油时，从某点A恰好能看到桶底边缘上得点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿A、B方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的传播速度=_________m/s。参考答案：

8.某同学用图示实验装置测量物块与木板间的动摩擦因数.带有窄片的物块被一弹簧弹射装置射出去，沿水平木板滑行，途中经过O处的光电门，最后停在了木板上的M点，重力加速度为g.①测得窄片的宽度为L，记下窄片通过光电门的时间，还需要测量的物理量有_________________；（标明相关物理量的符号）②物块和木板间的动摩擦因数=_______________________.参考答案：还需要测量出OM间的距离s，由动能定理可知又，解得。9.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为nl和n2，当负载电阻R中流过的电流为I时，原线圈中流过的电流为

；现减小负载电阻R的阻值，则变压器的输入功率将

（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：答案：增大解析：由变压器的电流比可知，，故，由题意知原线圈的电压不变，由P2＝和P1＝P2可知，R减小时，则P1＝P2均增大。10.用实验探究单摆的周期与摆长的关系，为使单摆周期的测量值更精确，测量n次全振动的时间t，n应适当

(选填"大"或"小")些；改变摆线长，测量多组摆长l和相应的振动周期T的数据，用图象处理数据.要得到线性图象，应选用

(选填"T-l"、"T-l2"或"T2-l")图象.参考答案：11.（4分）利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律，下面的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。参考答案：答案：在确定方向上原子有规律地排列在不同方向上原子的排列规律一般不同原子排列具有一定对称性等12.总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为

▲

参考答案：

（3）

13.在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力传感器相连，当电梯从静止开始先加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系（N-t）图像，如图所示，则电梯在启动阶段经历了_______s加速上升过程；电梯的最大加速度是______m/s2。（g=10m/s）

参考答案：

答案：4，

6.7

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图14所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，有输出电压为6V、频率为50Hz的交流电和输出电压为6V的直流电两种。质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（g取9.8m/s2）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到输出电压为6V的直流电上；C．松开手释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带；D．更换纸带重做几次，选择清晰的纸带进行测量；E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。（1）指出其中操作不当的一个步骤，将其对应的字母填在下面的空行内，并写上正确的步骤。

（2）实验中得到如图15所示的纸带，根据纸带可计算得知，重锤从B点到D点过程中重力势能减少量等于

J。（结果保留三位有效数字）

（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，其原因主要是

。参考答案：【知识点】验证机械能守恒定律．E5【答案解析】（1）B：打点计时器应该使用交流电.

(或

C：应该先通电再释放纸带)

（2）

0.271（0.269～0.275可算正确，有效数字不对不给分）（3）实验过程中存在摩擦阻力

解析：：（1）打点计时器的使用的几个注意事项，要检查打点计时器的两个限位孔和纸带的运动方向一致，该实验中，要在同一条竖直线上；打点计时器应该使用4～6V的交流电；要先接通电源开关，然后松开手释放纸带，该次序不能颠倒．因此，以上的几个实验的三个操作步骤都有问题．正确的方法应该是：A：按照图示的装置安装器件后，要检查打点计时器的两个限位孔是否在同一条竖直线上；

B：打点计时器应该使用交流电；C：要先接通电源开关，然后松开手释放纸带，该次序不能颠倒．

（2）重锤从B点到D点过程中重力势能减少量：△EP＝mg△h＝0.3×9.8×(4.42+4.80)×10?2＝0.271J（3）在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，重锤减小的重力势能总是稍稍大于重锤动能的增加量；若重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，而且比较明显，就要考虑阻力太大的原因．在该实验过程的步骤A中，没有检查打点计时器的两个限位孔是否在同一条竖直线上，导致摩擦力太大，应该是导致误差太大的主要原因．【思路点拨】（1）在验证机械能守恒定律的实验中，总共涉及到：打点计时器的使用，纸带的数据处理和验证机械能守恒定律这几项内容，特别是打点计时器的使用的几个注意事项，更是考查的重点，（1）和（3）就是这些方面．（2）计算重力势能的减小，使用公式△EP=mg△h．（1）打点计时器的使用的几个注意事项，是和它有关的实验中的重点之一，像该题中，打点计时器的使用的几个注意事项都存在一定的问题；（2）计算重锤在B点的速度和在D点的速度，要使用到纸带的数据处理的方法，即：某段过程中的中点时刻的即时速度，等于该段时间内的平均速度．（3）该考题涉及的知识点较多，计算较简单，属于中档题目．15.为了精确测量一电动势约为5V，内阻约为2.5Ω的直流电源的电动势E和内电阻r，现在除提供导线若干、开关一个和待测电源外，还提供有如下仪器：A．电流表A（量程为200mA，内阻约为10Ω）B．电流表G1（量程为50mA，内阻约为20Ω）C．电流表G2（量程为20mA，内阻为50Ω）D．定值电阻10ΩE．定值电阻50ΩF．定值电阻150ΩH．滑动变阻器50ΩJ．滑动变阻器500Ω选择合适的仪器，设计的实验电路如图甲所示，电流表A的读数为IA，电流表G的读数为Ig，移动滑动变阻器，测量多组IA和Ig的数据，并以IA为纵轴坐标，以Ig为横坐标描点作图，若得到的图象如乙图所示，对应的关系方程为IA=kIg+b，且测量电路中对应的仪器参数如图所示，则b=（用R、R1、R2、Rg、RA、E和r中的某些量表示）；若b的数值为0.4，则电路中定值电阻R2应选择：D（填D、E或F），滑动变阻器应该选择：H（填H或J）；在该实验电路中，是否会因为仪表有内阻而产生系统实验误差：不会（填“会”或“不会”）．参考答案：：解：由图甲所示电路图，根据闭合电路欧姆定律可知，电源电动势：E=Ig（Rg+R1）+（Ig+IA）（R2+r），则：IA=，图象对应的关系方程为IA=kIg+b，则：b=，由题意可知，电源电动势约为5V，内阻约为2.5Ω，b的数值为0.4，则电路中定值电阻R2应选择：D，滑动变阻器应该选择：H；由图示图象与图象的函数表达式可知，在该实验电路中，不会会因为仪表有内阻而产生系统实验误差．故答案为：；D；H；不会；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一木箱放在平板车的中部，距平板车的后端、驾驶室后端均为L=1.5m，如图所示处于静止状态，木箱与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.5，现使平板车以a1的加速度匀加速启动，速度达到v=6m/s后接着做匀速直线运动，运动一段时间后匀减速刹车（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．（g=10m/s2）求：（1）若木箱与平板车相对静止，加速度a1大小满足什么条件？；（2）若a1=6m/s2，当木箱与平板车的速度都达到v=6m/s时，木箱在平板车上的位置（离驾驶室后端距离）；（3）若在木箱速度刚达到6m/s时平板车立即刹车，则要使木箱不会撞到驾驶室，平板车刹车时的加速度大小满足什么条件？参考答案：解：（1）木箱与车相对静止，加速度相同，当木箱受到的静摩擦力达到最大值时加速度最大，由牛顿第二定律有：fmax=mam=μmg得解得

（2）因为，故木箱与车发生相对滑动当木箱速度达到6m/s时：t1===1.2s位移为x1==×1.2=3.6m平板车速度达到6m/s所需时间为：位移为x2=+v（t1﹣t2）解得x2=4.2m当木箱与平板车的速度都达到v=6m/s时，木箱在平板车上离驾驶室后端距离为：s=x2﹣x1+L=4.2m﹣3.6m+1.5m=2.1m（3）木箱减速停止时的位移为：x3===3.6m平板车减速停止时的位移为：木箱不与车相碰：x3﹣x4≤s解得：a≤12m/s2．答：（1）若木箱与平板车相对静止，加速度a1大小满足的条件是；（2）当木箱与平板车的速度都达到v=6m/s时，木箱在平板车上的位置是2.1m；（3）若在木箱速度刚达到6m/s时平板车立即刹车，则要使木箱不会撞到驾驶室，平板车刹车时的加速度大小满足：a≤12m/s2．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】（1）木箱与平板车相对静止，加速度相同，当木箱受到的静摩擦力达到最大值时加速度最大，由牛顿第二定律求解．（2）汽车先匀加速运动后匀速运动，木箱也先匀加速运动后与汽车一起做匀速运动．汽车匀加速运动时，木箱相对于车后退，根据出木箱匀加速运动的加速度，由速度公式求出汽车速度达到v=6m/s的时间；求出此时木箱的速度，再由速度公式得到木箱需要多长时间速度才能与汽车相同．由位移求出汽车和木箱相对地的位移，两者之差即可求得木箱在车上的位置；（3）由速度位移关系公式求出木箱相对地运动的距离，刹车时为木箱恰好不撞到驾驶室时，木箱与汽车的位移之差恰好等于刚刹车时两者距离，由位移公式求解．17.如图所示，一个折射率为的三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角。此截面所在平面内的一束光线沿与AB边成θ角（θ＜90°）的方向入射到AB边的中点P处，若要光线进入三棱镜后能射到AC边上且能在AC面上发生全反射，则cosθ应满足什么条件？参考答案：解：光由空气射向三棱镜，在AB边上发生折射，折射角为α，由折射定律

（2分）当光由三棱镜射向空气，临界角为C时，发生全反射，所以

（1分）①要使光线能入射到AC边上，由几何关系

（1分）联立解得

（1分）②要使光线能在AC面上发生全反射，应有

（1分）由几何关系

（1分）联立解得

（1分）综上可得

（1分）18.如图所示，空间有场强的竖直向下的匀强电场，长的不可伸长的轻绳一端固定于点，另一端系一质量的不带电小球，拉起小球至绳水平后，无初速释放。另一电荷量、质量与相同的小球，以速度水平抛出，经时间与小球与点下方一足够大的平板相遇。不计空气阻力，小球均可视为质点，取。（1）求碰撞前瞬间小球的速度。（2）若小球经过路到达平板，此时速度恰好为O，求所加的恒力。（3）若施加恒力后，保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变，在点下方面任意改变平板位置，小球均能与平板正碰，求出所有满足条件的恒力。参考答案：（1）设P的加速度为a0、到D点的竖直速度为vy，合速度大小为v1,与水平方向的夹角为β，有