福建省福州市梅埔学校2022年高三物理测试题含解析

福建省福州市梅埔学校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.（多选）在均质弹性绳中有一振源S，它以5Hz的频率上下做简谐运动，振幅为5cm，形成的波沿绳向左、右两边传播．从振源开始振动计时，t时刻的波形如图所示，质点P右边的绳还未振动，S左边的波形没有画出，则__BD__．A．该波的波速为60cm/sB．波源S开始振动的方向向下C．图中的质点Q在t时刻处在波谷D．在t＝0至t＝1.0s时间内质点P运动的路程为70cm参考答案：BD

解析：2.如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2，则A．坐着比躺着时F1大B．躺着比坐着时F1大C．坐着比躺着时F2大D．躺着和坐着时F2一样大参考答案：AD3.如图所示，同心圆表示某点电荷Q所激发的电场的等势面，已知、两点在同一等势面上，、两点在另一等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点射入电场，在电场中沿不同的轨迹曲线、曲线运动，不计重力.则下列说法中正确的是A.两粒子所带的电荷电性不同B.甲粒子经过点的速度大于乙粒子经过点时的速度C.两粒子的电势能都是先减小后增大D.经过点时，两粒子的动能一定相等

参考答案：AB4.研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（

）A.距地球的高度变大

B.向心加速度变大C.线速度变大

D.加速度变大参考答案：A5.（单选）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电量为、质量为，则在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内的电子个数是A.

B.

C.

D.参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.据报道：1978年澳大利亚科学家利用5m长的电磁轨道炮，将质量为3.3g的弹丸以5.9km/s的高速发射获得成功。假设弹丸在轨道炮内做匀加速直线运动，弹丸所受的合力为_________N。如果每分钟能发射6颗弹丸，该电磁轨道炮的输出功率约为＿＿＿＿＿Ｗ。参考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。7.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量作出的F－图线如下图1所示，由图可知弹簧的劲度系数为

。图线不过原点的原因是由于

。参考答案：8.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R（R视为质点），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动．（1）同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R的速度大小为5cm/s，R的加速度大小为2cm/s2．（2）（单选）R在上升过程中运动轨迹的示意图是如图的D参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：小圆柱体红蜡快同时参与两个运动：y轴方向的匀速直线运动，x轴方向的初速为零的匀加速直线运动．知道了位置坐标，由y方向可求运动时间，接着由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此时的速度大小．由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断运动轨迹．解答：解：（1）小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有：y=v0t，则有：t==s=2s，在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：x=at2，解得：a===2cm/s2，则R的速度大小：v===5cm/s；（2）因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D．故答案为：（1）5，2；（2）D．点评：分析好小圆柱体的两个分运动，由运动的合成与分解求其合速度；讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动，由合外力的方向判断曲线弯曲的方向．9.如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱，左右两管水银面高度差为21cm，外界大气压为76cmHg．若给左管的封闭气体降温，使管内气柱长度变为20cm．求：①此时左管内气体的温度为多少？②左管内气体放出（填“吸收”或“放出”）的热量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界对气体做的功．参考答案：解：①初状态：P1=55cmHg，V1=30S

T1=577.5K降温后，水银面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHgV2=20S由理想气体状态方程得：代入数据解得：T2=280K②由于体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律知气体放热大于外界对气体做功．答：①此时左管内气体的温度为280K②左管内气体放热大于外界对气体做功．10.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）．由图可知该弹簧的自然长度为____cm；该弹簧的劲度系数为____N／m．参考答案：10

5011.一列频率为2.5Hz的简谐横波沿x轴传播，在t1=0时刻波形如图中实线所示，在t2=0.7s时刻波形如图中虚线所示。则虚线时刻横坐标为x=3m的质点的速度是______________（选填“最大，零”）；在t3=0.1s时位于0<x<5m区间的质点中有一部分正向y轴正方向运动，这些质点在x轴上的坐标区间是______________。

参考答案：零，1m<x<3m12.某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤如下：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在A端向右拉动木板，等弹簧秤读数稳定后，将读数记作F；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间距离S。完成下列作图和填空：（1）根据表中数据在给定的坐标纸（见答题卡）上作出F—G图线。（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数＝____________（保留2位有效数字）（3）滑块最大速度的大小＝__________________（用h、s、和重力加速度g表示。）参考答案：（1）如右图所示（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正确）（3）解析：（1）根据描点法在F-G图象上描出各点，再连接起来，如图所示；

（2）由图甲可知F=μG，则F-G图象上的直线的斜率代表μ值的大小．由F-G图象可知μ=≈0.40；（3）当重物P刚好下落到地面时，滑块的速度v最大，此时滑块的位移为h，此后滑块做加速度为μg的匀减速运动，由公式v2-v02=2as知：滑块的最大速度vmax满足：vmax2=2μg（S-h），则vmax=13.如图所示，弹簧S1的上端固定在天花板上，下端连一小球A，球A与球B之间用轻绳相连，球B与球C之间用弹簧S2相连。A、B、C的质量分别为mA、mB、mC，弹簧的质量均不计。已知重力加速度为g。开始时系统处于静止状态。现将A、B间的绳突然剪断，线刚剪断时A的加速度大小为___________，C的加速度大小为_________。参考答案：，0三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一同学要研究轻弹簧的弹性势能与弹簧改变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示，让钢球每次向左压缩弹簧一段相同的距离后由静止释放，使钢球沿水平方向飞出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为s，重力加速度为g。（1）请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s等物理量的关系_________________（2）弹簧长度的压缩量Δx与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如右表所示：根据上面的实验数据，探究得出弹簧的弹性势能Ep与弹簧长度的压缩量Δx之间的关系式________________________参考答案：

①_______

；

②

k为比例系数。

15.如图10所示，在练习使用打点计时器的实验中，在纸带上选用的五个计数点，则从纸带上分析可知（数据单位：cm每计数点间有4个点没有画出）⑴小车做的匀加速直线运动的加速度为

ｍ／ｓ２

⑵小车在C点既时速度为

ｍ／ｓ⑶小车在BD段的平均速度为

ｍ／ｓ

⑷小车在E点即时速度为

ｍ／ｓ参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）如图所示，光滑圆柱体被固定在水平平台上，质量为ml的小球用轻绳跨过圆柱与小球m2相连，开始时将m1放在平台上，两边轻绳竖直，m1和m2分别由静止开始上升和下降。当ml上升到圆柱体的最高点时，绳子突然断了，发现m1恰能做平抛运动，则m2应为ml的多少倍?参考答案：解析：由牛二定律：若m1恰能平抛，则（3分）

当m1上升2R到圆柱体最高点时，m2下降

由机械能守恒：（3分）

得（2分）17.有人设计了一种可测速的机械式跑步，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L=1.0m，长度为d的平行金属电极．电极间充满磁感应强度为B=0.50T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和阻值为R=0.40Ω的电阻．绝缘橡胶带上嵌有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好．金属条电阻为r=0.10Ω，已知橡胶带所受的等效水平阻力为f=10.0N．设人在跑动时对橡胶带做功的功率恒定，在开关打开时，某人在上面跑动，当橡胶带的速度达到匀速时，电压表的读数为U0=2.00V，求：（1）橡胶带此时运行的速率；（2）若此时再将开关闭合，请问电压表的读数最终是多少？（人始终在橡胶带上跑动）（3）证明在上述过程中，克服安培力所做的功等于电路中所消耗的电能；（4）在开关闭合，电压表读数稳定后的某时刻，跑步机显示人的跑动里程是s=420m，跑步的时间是t=120s，已知橡胶带与金属条的总质量是m=5.0kg，不计由橡胶带带动的轮子的质量．求t时间内电阻R上产生的热量．参考答案：解：（1）设电动势为E，橡胶带运动速率为v，由导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得：U0=E=BLv0，代入数据解得：v0=4.0m/s；（2）若此时开关闭合，电路接通，金属条会受到安培力的作用，最终当人对橡胶带的水平作用力与安培力和阻力之和平衡时，电压表的读数不再变化，设匀速运动的速度为v；根据平衡条件可得：F=f+BIL，而F==，安培力为：BIL=，所以有：=f+，代入数据解得：v=3.42m/s，由于E=BLv，根据闭合电路的欧姆定律可得：U==1.37V；（3）设某时刻的瞬时速度为v，则安培力的瞬时功率为：P1=F安v=BILv=，与瞬时速度v对应的感应电动势为：E=BLv，则电流强度为：I=，电路中消耗的功率为：P=EI=，任意时刻两者的功率相等，则任意时间内安培力做的功等于电路中消耗的电能；（4）根据能量关系可得：Pt=fs+，代入数据解得：Q=571J，则电阻R上产生的热量为：QR=．答：（1）橡胶带此时运行的速率为4.0m/s；（2）若此时再将开关闭合，电压表的读数最终是1.37V；（3）证明见解析；（4）t时间内电阻R上产生的热量为457J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；功率、平均功率和瞬时功率；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）根据导体切