福建省南平市五夫中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

福建省南平市五夫中学2022年高三物理上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，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个不同的等势面，设两相邻等势面的间距相等，一电子射入电场后(只受电场力作用)的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的交点，由此可以判定（

）A.O处的点电荷一定带负电B．电子运动过程中,动能先增大后减小C．a、b、c三个等势面的电势高低关系是φc＞φb＞φaD．电子从位置1到2、3、4过程中电场力先做负功再做正功参考答案：AD2.如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E。这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是

A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒

B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒

C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/3

D．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E参考答案：BC撤去F后，A离开竖直墙前，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，而墙对A有向右的弹力，使系统的动量不守恒，这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒；A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，则系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，机械能也守恒，故A错误，B正确．撤去F后，A离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大．设两物体的相同速度为v，A离开墙时，B的速度为v0，根据动量守恒和机械能守恒得2mv0=3mv，E=?3mv2+EP，又E=，联立得到，弹簧的弹性势能最大值为EP=，故C正确D错误，故选BC。3.如图所示，由理想电动机带动的传送带以速度v保持水平方向的匀速运动，现把一工件（质量为）轻轻放在传送带的左端A处，一段时间后，工件被运送到右端B处，A、B之间的距离为L（L足够长）。设工件与传送带间的动摩擦因数为μ。那么该电动机每传送完这样一个工件多消耗的电能为（）

参考答案：D4.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体A、B的速度图象如图所示。在0—t0时间内，下列说法中正确的是

A．A、B两个物体的加速度大小都在不断减小B．A物体的加速度不断增大，B物体的加速度不断减小C．A、B物体的位移都不断增大D．A、B两个物体的平均速度大小都大于参考答案：AC5.如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形ABCD，对角线AC与两点电荷连线重合，两对角线交点O恰为电荷连线的中点。下列说法中正确的是

（

） A．A点的电场强度大于B点的电场强度且两点电场强度方向不同 B．B、D两点的电场强度及电势均相同 C．一电子由B点沿B→C→D路径移至D点，电势能先减小后增大 D．一质子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力对其先做负功后做正功参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某物理兴趣小组准备自制一只欧姆表，现有以下实验器材：①Ig=l00μA的微安表一个；②电动势E=1．5V，电阻可忽略不计的电源一个；③最大电阻为9999Ω的电阻箱R一个；④红、黑测试表笔和导线若干。某同学用以上器材接成如图甲所示的电路，并将电阻箱的阻值调至14kΩ，就成功地改装了一个简易的“R×1k”的欧姆表，改装成的欧姆表表盘刻线如图乙所示，其中“15”刻线是微安表的电流半偏刻线处。

（1）红表笔一定是____（填“A”或“B”）。

（2）原微安表的内阻Rg=____Ω。

（3）理论和实验研究均发现，在图甲电路的基础上（不改换微安表．电源和电阻箱的阻值）．图乙的刻度及标度也不改变，仅增加一个电阻R′，就能改装成“R×l”的欧姆表，如图丙所示，则电阻R′_____Ω（保留两位有效数字）。参考答案：7.一探月卫星在地月转移轨道上运行，某一时刻正好处于地心和月心的连线上，卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4∶1。已知地球与月球的质量之比约为81∶1，则该处到地心与到月心的距离之比约为

。参考答案：答案：9:2解析：由万有引力定律，卫星受到地球和月球的万有引力分别为F地=G，F月=G，代入题目给定的数据可得R地:R月=9:2。8.某同学用如图所示装置来验证机械能守恒定律．将单摆用磁铁悬挂在铁质黑板上的O点，在O点下方将穿在圆环状磁铁的细铁钉同样吸在黑板上的P点，同时在黑板上用粉笔画一条水平线MN，将细线拉直，让非磁性摆球从MN上的A点由静止释放．当其摆至另一侧最高点时，观察其位置是否在水平线上，从而验证摆球在此过程中在误差范围内机械能是否守恒．（1）为进行多次实验验证，该同学通过调整

，然后再次重复实验．（2）在实验中，该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低，造成该结果的原因是

（写出一条即可）．参考答案：（1）P点的高度；（2）运动过程中受到摩擦阻力．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】小球释放后，只有重力做功，机械能守恒，当碰到钉子后，机械能仍守恒，为多次实验验证，则可改变P点的高度；小球在摆动过程中，因存在摩擦阻力，则摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低．【解答】解：（1）由题意可知，由于小球释放后，只有重力做功，机械能守恒，因此只要小球另一侧最高点在同一水平线即可，为了多次进行实验验证，可通过调整P点的高度，再次重复实验；（2）在实验中该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低，造成该结果的原因可能是受到摩擦阻力，故答案为：（1）P点的高度；（2）运动过程中受到摩擦阻力．9.以速度匀速行驶的汽车，遇特殊情况需紧急刹车做匀减速直线运动，若刹车后第2s内的位移是6.25m,则刹车后5s内汽车的位移为_____________m。参考答案：、20

10.．已知地球自转周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为____________；地球的质量为___________。参考答案：，11.取一根柔软的弹性绳，使绳处于水平伸直状态。从绳的端点A开始每隔0.50m标记一个点，依次记为B、C、D……如图所示。现让A开始沿竖直方向做简谐运动，经过0.7s波正好传到O点，此时A点第二次到达正向最大位移，则波速为______m/s，若A点起振方向向下，则波的周期为______s。参考答案：10

0.4

12.如图甲所示，光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈

abcd的质量为m、电阻为R、面积为S，ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的v—t图像如图乙所示，整个图像关于t=T轴对称。则0—T时间内，线圈内产生的焦耳热为______________________，从T—2T过程中，变力F做的功为______________________。参考答案：；2（）13.2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：

；

．参考答案：相对论；光的量子性三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．15.如图所示，在滑雪运动中一滑雪运动员，从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台，从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s，斜坡足够长，不计空气阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离；(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.参考答案：18.75m

试题分析：（1）根据位移时间公式求出下落的高度，结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。（2）根据水平位移和时间求出初速度的大小。（1）平抛运动下落的高度为：则落点与斜坡顶点间的距离为：（2）平抛运动的初速度为：【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和数学公式进行求解，并且要知道斜面的倾角是与位移有关，还是与速度有关。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.1966年33岁的华裔科学家高锟首先提出光导纤维传输大量信息的理论，43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。如图所示一长为L的直光导纤维，外套的折射率为n1，内芯的折射率为n2，一束单色光从图中O1点进入内芯斜射到内芯与外套的介质分界面M点上恰好发生全反射，O1O2为内芯的中轴线，真空中的光速为c。求：Ⅰ．该单色光在内芯与外套的介质分界面上恰好发生全反射时临界角C的正弦值；Ⅱ．该单色光在光导纤维中的传播时间。参考答案：解：Ⅰ．由当=90°-时， （3分）Ⅱ．x=L/sinθ2 （2分）v=c/n2 （1分）t=x/v （1分）联立（1）（2）（3）（4）（5）解得17.如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场．一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中．管的水平部分长为l1＝0.2m，离水平地面的距离为h＝5.0m，竖直部分长为l2＝0.1m.一带正电的小球从管的上端口A由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失，小球在电场中受到的静电力大小为重力的一半，求：(