浙江省温州市乐清芙蓉中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

浙江省温州市乐清芙蓉中学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，轻弹簧的一端与物块P相连，另一端固定在木板上。先将木板水平放置，并使弹簧处于拉伸状态。缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是A．先减小后增大

B．先增大后减小C．一直增大

D．保持不变参考答案：a2.（单选）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原的k倍，两星之间的距离变为原的n倍，则此时圆周运动的周期为

（

）A．

B．

C．

D．参考答案：B3.北京市东城区民用电网改造完成后，某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式为“对此交变电压，下列表述正确的是．

（

）

A．最大值是220V

B．频率是50Hz

C．有效值是220V

D．周期是0.01s参考答案：BC4.（多选）如图甲所示，质量m=1kg的小球放在光滑水平面上，在分界线MN的左方始终受到水平恒力F1的作用，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用.小球从A点由静止开始运动，在0?5s内运动的v一t图象如图乙所示，由图可知A．F1与F2的比值大小为1:2

B．t=2.5s时，小球经过分界线MNC．t=2.0s时，恒力F2的功率P=20WD. 在0?2.5s的过裎中，F1与F2做功之和为零参考答案：CD5.用吊扇对悬挂点有拉力作用，在正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动相比（）A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断参考答案：B【考点】牛顿第三定律．【分析】作用力和反作用力是发生在相互作用的物体上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．根据平衡条件求解．【解答】解：因为正常转动时，风扇对空气有一个向下的力，根据作用力与反作用力，空气对风扇有一个向上的力．因为风扇在竖直方向是静止的，所以合力为0．在风扇不转时，G=F拉，在风扇转动时，G=F拉′+F空气，因为G是不变的，所以F拉′在转动时会变小．故选B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，是一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中每个方格实际边长均为9.8cm,则拍摄照片时，所用闪光的频率是

Hz。可求得小球平抛的初速度是

m/s。参考答案：10

1.96

7.一物体在水平面上运动，以它运动的起点作为坐标原点，表中记录了物体在x轴、y轴方向的速度变化的情况。物体的质量为m＝4kg，由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为__________N，该物体所做运动的性质为__________。参考答案：

答案：4（14.4)

匀加速曲线8.如图所示，质量相等的物体a和b，置于水平地面上，它们与

地面问的动摩擦因数相等，a、b间接触面光滑，在水平力F作用下，一起沿水平地面匀速运动时，a、b间的作用力=_________,如果地面的动摩擦因数变小，两者一起沿水平地面作匀加速运动，则____（填“变大”或“变小”或“不变”）。参考答案：F/2（2分），不变（2分）9.1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了

（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为 m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10－27kg，1MeV=1×106eV）参考答案：答案：大，6.9×106解析：卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α粒子没有大的偏转，少数发生了较大的偏转，卢瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核式结构模型；1MeV=1×106×1.6×10-19=mv2，解得v=6.9×106m/s。10.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图甲。图乙是打出的纸带的一段。（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图所给出的数据可求出小车下滑的加速度a=

。（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的加速度a表示阻力的计算式为Ff=________。参考答案：（1）4；（2）斜面倾角、物体质量（共4分，各2分）；11.在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则电源内阻的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大功率为0.9W．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：由图可知两电阻串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压；当滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则可知总电阻变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化，则可知内电压的变化及路端电压的变化，同时也可得出R1两端的电压变化，判断两图象所对应的电压表的示数变化；由图可知当R2全部接入及只有R1接入时两电表的示数，则由闭合电路的欧姆定律可得出电源的内阻；由功率公式可求得电源的最大输出功率及滑动变阻器的最大功率．解答：解：当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故=；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I==A=0.3A，则滑动变阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案为：5，0.9．点评：在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理．12.如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈。（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路。（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清_______的绕制方向（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于_______端（选填“左”或“右”）。参考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端13.如图为教材封面苹果下落的频闪照片，紫珠同学根据照片测量的数据如图所示，已知实际苹果大小（直径）约为照片6倍左右，重力加速度g为9.8m/s2，则可以估算出频闪照相的频率约为

Hz．（结果保留两位有效数字）参考答案：9.6【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】首先，按照比例求出两段的实际位移，这是连续相等时间内通过的位移，根据匀变速直线运动的推论：任意两个连续相等的时间T内的位移之差为恒量S2﹣S1=S3﹣S2=…=SN+1﹣SN=aT2进行求解，频率的倒数就是每段位移的时间．【解答】解：实际苹果大小（直径）约为照片6倍左右则实际的两段位移为x1=6×0.0310m=0.186mx2=6×0.0490m=0.294mx2﹣x1=gt20.294﹣0.186=9.8t2t=s=9.6Hz故本题答案：9.6三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）15.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，直角坐标系xOy第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场．半径为L的圆形匀强磁场区域在第Ⅱ象限内与x、y轴相切与C、D两点，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于xOy平面向外．电荷量为+q，质量为m的粒子a从C点垂直x轴射入磁场，经磁场偏转后恰好从D点进入电场，最后从M点射出电场，在M点时其速度与x轴成60°角．保持磁场方向不变、改变磁感应强度的大小，让另一质量、带电量与a均相同的粒子b也从C点垂直x轴射入磁场，其射入磁场的速率为a射入磁场速率的倍，射出磁场后进入电场，已知粒子b在电场运动的过程中，离x轴最远时的速率与粒子a在磁场中运动的速率相同，不计粒子重力，求：（1）匀强电场的电场强度E大小；（2）粒子b在磁场中运动时磁场的磁感应强度B′及粒子b在磁场中运动的时间t′．参考答案：解：（1）粒子在磁场中做圆周运动，由几何关系可得其运动的半径为：R=L洛伦兹力提供向心力，有：粒子在电场中做类平抛运动，有：qE=may=L解得：（2）粒子b进入电场后速度先减小，电场力对其做负功，故b进入电场时速度方向与y轴正向的夹角α的范围是：0＜α＜90°：b离x轴最远时速度与x轴平行，则：，可得α=60°设b从磁场区域的P点射出，b在磁场中运动轨迹的圆心角为θ由几何关系可得：θ=60°粒子b在磁场中运动的半径粒子在b在磁场中运动时：解之得磁场的磁感应强度：粒子在磁场中运动的周期：粒子在磁场中运动的时间：解得：答：（1）匀强电场的电场强度E大小为；（2）粒子b在磁场中运动时磁场的磁感应强度B′及粒子b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；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律和运动学公式联立求解；（2）根据几何关系及洛伦兹力提供向心力求出粒子在磁场中的速率，根据半径公式求出磁感应强度B′，根据周期公式求周期，结合圆心角求时间17.（12分）一个重为600N的物体放在倾角为300的斜面上，物体与斜面间的摩擦因数，今用一个与图中虚线（虚线即为重力平行于斜面的向下的分力所在的直线）成300平行于斜面的力F作用于物体上，如图所示，使物体在斜面上始终保持静止状态，求：

（1）摩擦力的最小值是多少？（2）力F的取值范围是多少？参考答案：解析：利用力的图示进行分析。（1）最小的的摩擦力为150N（2）18.已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流，在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位