福建省福州市市第二十中学2022年高三物理测试题含解析

福建省福州市市第二十中学2022年高三物理测试题含解析一、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.如图所示为推行节水工程的转动喷水“龙头”，“龙头”距地面高为h，其喷灌半径可达10h，每分钟喷出水的质量为m，所用的水从地下H深的井里抽取，设水以相同的速率喷出，水泵的效率为h，不计空气阻力。则A．喷水龙头喷出水的初速度为5B．水泵每分钟对水所做的功为mg（H＋25h）C．带动水泵的电动机的最小输出功率为D．带动水泵的电动机的最小输出功率为参考答案：AD2.（单选）如题18图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接。在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ。现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h。现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内。重力加速度为g。则整个运动过程中，2号球对1号球所做的功为(不考虑小球之间的碰撞)A．

B．C．

D．参考答案：C。：（1）以10个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得解得：。（2）撤去水平外力F后，以10个小球整体为研究对象，由机械能守恒定律可得：得：。以1号球为研究对象，由动能定理得：，。故选择C答案。3.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距355m已知声速为340m/s，则汽车的加速度大小为A．20m/s2

B．10m/s2C．5m/s2

D．无法确定参考答案：B4.如图所示，质量为m的钩码在弹簧秤的作用下竖直向上运动，不计空气阻力．则

A．若钩码做匀速运动，弹簧秤对钩码的拉力和钩码对的弹簧秤拉力一定平衡

B．若钩码做匀加速运动，弹簧秤对钩码的拉力一定等于钩码对的弹簧秤拉力

C．若钩码做匀速运动，钩码的机械能守恒

D．若钩码做匀减速运动，弹簧秤的拉力对钩码做正功参考答案：BD5.如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑匀质铁球静止，需加一水平力F，若力F过球心，下列说法中正确的是()A．球一定受墙的弹力且水平向左B．球可能受墙的弹力且水平向左C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D．球一定同时受到墙的弹力和斜面的弹力参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个重力G＝4N的物体放在倾角为30°的光滑斜面上，斜面放在台秤上，当烧断细线后，物块正在下滑的过程中与静止时比较，台秤示数减小

N。参考答案：1N

7.在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个C核，已知C核的质量为1.99302×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，这个核反应方程是

，这个反应中释放的核能为

（结果保留一位有效数字）。参考答案：3He→C(2分)

9×10-13J8.物体在地面附近以2m/s2的加速度匀减速竖直上升，则在上升过程中，物体的动能将

??

，物体的机械能将

??

。（选填增大、减小或不变）参考答案：答案：减小，增大9.如图所示，AB、CD为两根平行并且均匀的相同电阻丝，直导线EF可以在AB、CD上滑行并保持与AB垂直，EF与AB、CD接触良好，图中电压表为理想电压表，当EF处于图中位置时电压表读数为U1=8.0伏，已知将EF由图中位置向左移动一段△L后电压表读数变为U2=6.0伏，则电路中电阻的变化量DR与变化前电路的总电阻R之比DR:R=______.若将EF由图中位置向右移一段相同△L后，那么电压表读数U3=_____伏。参考答案：DR:R=1:3

U3=12.0伏10.在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为________．(已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h)参考答案：11.某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案．方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块．如图(a)所示．方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图(b)所示．除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的砝码若干个．(g＝10m/s2)(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案________(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码，弹簧测力计稳定后的示数为1．5N,则木板与木块间的动摩擦因数μ＝________.参考答案：12.建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h（横截面面积的变化可忽略不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m(不超量程)．用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是

。用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=

．参考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）13.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）利用打点计时器研究一个约1.4m高的商店卷帘窗的运动。将纸带粘在卷帘底部，纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动。从某时刻计时，打印后的纸带如图所示，纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s，数据如表格所示。(1)AD段的加速度为m/s2，AK段的平均速度为m/s。(2)绘出卷帘窗运动的图线。参考答案：（1）

（2）如图所示

15.某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如表所示．钩码个数12345弹力F/N1.02.03.04.05.0弹簧的长度x/cm7.09.011.013.015.0（1）根据表中数据在图中作出F﹣X图象；（2）由此图线可得，该弹簧劲度系数k=

N/m；（结果保留2位有效数字）（3）图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是

．参考答案：解：（1）描点作图，如图所示：如图所示（2）图象的斜率表示劲度系数，故有：k==50N/m（3）图线与x轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值大于弹簧原长，因为弹簧自身重力的影响．故答案为：（1）如图所示；（2）50；（3）竖直悬挂时，弹簧自身重力的影响【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】（1）通过描点法作图即可；（2）根据胡克定律可得：k=，即斜率表示劲度系数；（3）弹簧自身有重力会导致弹簧竖直放置时长度变长．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图(a)所示，平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图（b）所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，电压的正向值为U0，反向值也为U0，现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO＇的速度v0=不断射入，所有粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响。试求：（1）粒子打出电场时位置

离O＇点的距离范围（2）粒子射出电场时的速度大小及方向（3）若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后，都能通过圆形磁场边界的一个点处，而便于再收集，则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大？参考答案：（1）当粒子由时刻进入电场，向下侧移最大，则

（3分）当粒子由时刻进入电场，向上侧移最大，则

（3分）在距离O/中点下方至上方范围内有粒子打出。(2分)（2）打出粒子的速度都是相同的，在沿电场线方向速度大小为高考资源网版权所有

(2分)所以打出速度大小为

(2分)设速度方向与v0的夹角为θ，则

°

(2分)（3）要使平行粒子能够交于圆形磁场区域边界且有最小区域时，磁场直径最小值与粒子宽度相等，粒子宽度

(2分)故磁场区域的最小半径为

(1分)粒子在磁场中作圆周运动有

(1分)解得

(2分)17.如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2P0的理想气体.P0和T0分别为大气的压强和温度。已知:气体内能U与温度T的关系为U=aT，a为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的。求:(1)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；(2)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q。参考答案：

18.如图所示，间距的平行导轨MNS、PQT处于磁感应强度大小均为的两个匀强磁场中，水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下。长度均为L、质量均为、电阻均为的导体排ab、cd分别垂直放置于水平和倾斜导轨上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计，导体棒ab通过两根跨过光滑定滑轮的绝缘细线分别与质量的物体C和导体棒cd相连，细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线及滑轮的质量不计，已知倾斜导轨与水平面的夹角，水平导轨与导体棒ab间的动摩擦因数，重力加速度g取，，两导轨足够长，导体棒cd运动中始终不离开倾斜导轨。将物体C由静止释放，当它达到最大速度时下落的高度，在这一运动过程中，求：物体C的最大速度；导体棒ab产生的焦耳热。参