2022年福建省福州市第二十二中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年福建省福州市第二十二中学高三物理上学期期末试题含解析一、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.物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点间，需时为t。现在物体从A点由静止出发，匀加速(加速度大小为a1)到某一最大速度vm后立即作匀减速运动(加速度大小为a2)至B点停下，历时仍为t，则物体的(

)A．vm只能为2v，无论a1、a2为何值

B．vm可为许多值，与a1、a2的大小有关C．a1、a2的值必须是一定的

D．a1、a2必须满足参考答案：

AD2.在商场中，为了节约能源，无人时，自动扶梯以较小的速度运行，当有顾客站到扶梯上时，扶梯先加速，后匀速将顾客从一楼运送到二楼.速度方向如图所示.若顾客与扶梯保持相对静止，下列说法正确的是（

）A．在加速阶段，顾客所受支持力大于顾客的重力B．在匀速阶段，顾客所受支持力大于顾客的重力C．在加速阶段，顾客所受摩擦力与速度方向相同D．在匀速阶段，顾客所受摩擦力与速度方向相同参考答案：A当扶梯匀速运动时，顾客所受支持力等于顾客的重力，顾客不受摩擦力。所以B、C选项错误。当扶梯加速运动时，有斜向上的加速度，合力方向斜向上。所以顾客所受支持力大于顾客的重力，顾客受到水平向左的静摩擦力。所以A选项正确，D选项错误。3.（08年合肥168中学联考）如图所示，一轻质杆一端用铰链固定在竖直墙面上，另一端固定一个定滑轮.一轻质细软绳一端系一个重物，另一端系在竖直墙上的P点.平衡时，绳OP正好水平.现将P点略向上移动一小段距离，使该装置仍然平衡，不计一切摩擦.则移动后与移动前相比（）A.绳的拉力增大，杆的支持力减小B.绳的拉力减小，杆的支持力增大C.绳的拉力不变，杆的支持力不变D.绳的拉力不变，杆的支持力减小参考答案：

D4.如图8所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（

）

A．在下滑过程中，物块的机械能守恒

B．在下滑过程中，物块和槽的动量守恒

C．物块被弹簧反弹后，做匀速直线运动

D．物块被弹簧反弹后，能回到槽高h处参考答案：C5.（多选）下列说法正确的是A．卢瑟福由α粒子散射实验提出了原子的核式结构B．汤姆生发现电子，标志着人类打开了原子世界的大门C．β射线是原子核外的电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力D．半衰期是指放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间E．在光电效应的实验中，入射光的强度增大，光电子的最大初动能也增大F．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假设参考答案：ABF二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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：7.如图所示，A、B两滑环分别套在间距为1m的光滑水平细杆上，A和B的质量之比为1∶3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°。（cos53°=0.6）则弹簧的劲度系数为________N/m。若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为a′，a′与a大小之比为

。参考答案：100N/m。

3:18.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/39.如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为

W；表格中X值为

。参考答案：．20；0.7210.水平面上，质量为m的滑块A以大小为v的速度碰撞质量为的静止滑块B，碰撞后A、B速度方向相同，它们的总动量为_____；若B获得的初速为v0，碰撞后A的速度为______．参考答案：mv；

11.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中________是F1、F2合力的理论值，

是合力的实验值，通过本实验可以得出结论：在误差允许的范围内，

是正确的。参考答案：F

F′

力的平行四边形定则12.如图，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将质量为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）．则在此过程中，软绳重力势能共变化了mgl（1﹣sinθ）；软绳离开斜面时，小物块的速度大小为．参考答案：考点：功能关系；动能和势能的相互转化．分析：分别研究物块静止时和软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，确定软绳的重心下降的高度，研究软绳重力势能的减少量．以软绳和物块组成的系统为研究对象，根据能量转化和守恒定律求小物块的速度大小．解答：解：物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=lsinθ，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度h2=l，则软绳重力势能共减少mgl（1﹣sinθ）；根据能量转化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案为：mgl（1﹣sinθ），．点评：本题中软绳不能看作质点，必须研究其重心下降的高度来研究其重力势能的变化．应用能量转化和守恒定律时，能量的形式分析不能遗漏．13.某人利用单摆来确定某高山的高度。已知单摆在海面处的周期是T0。而在该高山上，测得该单摆周期为T。则此高山离海平面高度h为

。（把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(单选)某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度（见图甲）。关于"改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h"的正确操作方法是

。A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小参考答案：C15.在研究“弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系”实验中，弹簧长度的改变量可利用刻度尺直接测量得到，而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量．现有两组同学分别按图甲（让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面）和图乙（让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使滑块在气垫导轨上向右运动，通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度）两组不同的测量方案进行测量．请写出图甲方案中弹性势能与小球质量m及图中各量之间的关系EP=

；图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量是

；两种设计方案的共同点都是将弹性势能的测量转化为对另一种形式的能

的测量．参考答案：；滑块的质量；动能．【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】甲方案：通过压缩的弹簧，释放弹性势能转化为滑块的动能，滑块做平抛运动，测量出水平与竖直位移，从而求出平抛速度，进而确定抛出动能，即得到弹簧的弹性势能．乙方案：由图可知，弹簧释放后，转化为动能，通过光电门测量出瞬时速度，从而求出弹簧的弹性势能．第三方案为：释放的弹性势能，转化为重力势能，测量出高度差，从而求出弹簧的弹性势能．【解答】解：甲方案中，滑块做平抛运动，由水平与竖直位移可求出平抛速度，则为：，所以弹簧的弹性势能为：EP=；乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度（通过光电门来测瞬时速度）外，还要直接测量滑块的质量．上述两种方案均是将弹性势能转化为动能．第三种方案为：将弹簧竖直放置，用滑块压缩弹簧后释放，测量出上升的高度，则重力势能的变化即为弹簧的弹性势能．故答案为：；滑块的质量；动能．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在倾角为37o的斜面上，一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧一端固定在A点，自然状态时另一端位于B点。斜面上方有一半径R=0.2m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于C处，圆弧轨道的最高点为D。斜面AB段光滑，BC段粗糙且长度为0.4m。现将一质量为1kg的小物块从C点由静止释放，小物块将弹簧压缩了0.2m后速度减为零（不计小物块到达B处与弹簧碰撞时的能量损失）。已知弹簧弹性势能表达式Ek=kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。（计算结果可保留根号）求：⑴小物块与斜面BC段间的动摩擦因数μ⑵小物块第一次返回BC面上时，冲到最远点E，求BE长⑶若用小物块将弹簧压缩，然后释放，要使小物块在CD段圆弧轨道上运动且不脱离圆弧轨道，则压缩时压缩量应满足的条件参考答案：：⑴由动能定理得：解得：μ=0.5⑵设小物块最远将冲到E点，则由动能定理得：

解得：BE=0．08m，即最远冲到距B点为0．08m的E位置。⑶要使小物块不脱离圆弧轨道，则小物块应到达图中F点时速度减为零则有：＞0

≤0解得：＜x≤即：0．349m＜x≤0．4m若恰过最高点D，则有：≥mv2mg=m

解得：x≥即：x≥0．479m17.某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理如图所示。装置的长为L，上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为d。装置右端有一收集板，M、N、P为板上的三点，M位于轴线OO′上，N、P分别位于下方磁场的上、下边界上。在纸面内，质量为m、电荷量为－q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成30°角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达P点。改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板上的位置。不计粒子的重力。（1）求磁场区域的宽度h；（2）欲使粒子到达收集板的位置从P点移到N点，求粒子入射速度的最小变化量Δv；（3）欲使粒子到达M点，求