福建省宁德市福安第一中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

福建省宁德市福安第一中学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.

“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为α，如图所示，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是A.选手摆动最低点时所受绳子的拉力等于mgB.选手摆到最低点时所受绳子的拉力为大于mgC.选手摆到最低点时所受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力D.选手摆到最低点的运动过程中，其运动可分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向上的匀加速运动。参考答案：B2.（单选）核电池是利用衰变反应放出的能量来提供电能的，由于体积小、重量轻、寿命长，而且其能量大小、速度不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响，可以在很大的温度范围和恶劣的环境中工作，因此常作为航天器中理想的电源。核电池中经常使用金属钚238作为燃料，钚238是一种放射性同位素，其半衰期为88年，则下列说法正确的是A．核电池不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响的原因是衰变的固有特性造成的B．钚238发生一次衰变时，新核的质量数为232C．1万个钚238原子核经过一个半衰期后还剩下5000个没有衰变D．钚238发生衰变时，有一部分质量转化成了能量释放出来参考答案：A3.一个木炭包放在浅色水平传送带上，与传送带一起向右匀速运动，某时刻传送带出现故障突然停止运动，导致木炭包在传送带上留下一段黑色的径迹后而静止，若测出这段径迹的长度和所用时间，则可求出的物理量是（垂力加速度为g）

A．木炭包的质量

B．传送带的速度

C．木炭包在传送带上滑动的加速度

D．木炭包与传送带间的动摩擦因数参考答案：BCD4.（多选）如图所示，匀强电场中的△PAB平面平行于电场方向，C点为AB的中点，D点为PB的中点，将一个带电粒子从P点移动到A点，电场力做功WPA=1.6×10﹣8J；将该粒子从P点移动到B点，电场力做功WPB=3.2×10﹣8J．则下列说法正确的是（）A．直线PC为等势线B．直线AD为等势线C．若将该粒子从B点移动到A点，电场力做功WBA=1.6×10﹣8JD．若将该粒子从P点移动到C点，电场力做功为WPC=2.4×10﹣8J参考答案：解：A、一个带电粒子从P点移动到A点，还是从P点移动到B点，电场力都做正功，P到AB间都有电势差，故直线PC为不可能等势线，故A错误；B、粒子从P点移动到B点，电场力做功WPB=3.2×10﹣8J，D点为PB的中点，故粒子从D点移动到B点，电场力做功WPB==1.6×10﹣8J，粒子从A到B电场力做功为WAB=WAP+WPB=1.6×10﹣8J，故AD为等势面，故B正确；C、从B点移动到P点电场力做功为，故离子从B移到A电场力做功为WBA=WBP+WPA=﹣1.6×10﹣8J，故C错误；D、C是AB的中点，故C点电势为AB的中点电势，故该粒子从P点移动到C点，电场力做功为WPC==2.4×10﹣8J，故D正确；故选：BD5.（单选）如图甲所示是某电场中的一条电场线，a、b是这条电场线上的两点，一带正电的粒子只受电场力作用，由静止开始从a运动到b。在此过程中，带电粒子的v–t图像如图乙所示，比较a、b两点电势的高低和场强的大小，下列判断正确的是

（

）A.φa>φb，Ea=Eb

B.φa>φb，Ea<EbC.φa<φb，Ea=Eb

D.φa<φb，Ea>Eb参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得多）．在细圆管中有两个直径略小于细圆管管径的小球（可视为质点）A和B，质量分别为m1和m2，它们沿环形圆管（在竖直平面内）顺时针方向运动，经过最低点时的速度都是v0；设A球通过最低点时B球恰好通过最高点，此时两球作用于环形圆管的合力为零，那么m1、m2、R和v0应满足的关系式是____________．参考答案：（1）在飞机沿着抛物线运动时被训人员处于完全失重状态，加速度为g，抛物线的后一半是平抛运动，在抛物线的末端飞机速度最大，为v=250m/s.竖直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s．水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s．平抛运动的时间t=vy/g=22.2s．水平方向的位移是s=vxt=2775m．被训航天员处于完全失重状态的总时间是t总=10×2t=444s．（2）T-mg=mv2/r

由题意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飞过一个120o的圆弧所用时间t‘=（2πr/v）/3=7.67s，t总=10t‘+t总=76.7+444=520.7s（4）s总=20s+10×2rsin30o=55500+15859=71359m．．7.如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为________s，振动方程的表达式为x＝________cm。参考答案：8.(选修模块3—3)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是

(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能

(填“增加”、“减少”或“不变”)。

参考答案：答案：C；增加解析：由PV/T=恒量，压强不变时，V随温度T的变化是一次函数关系，故选择C图。9.倾角为＝30°的斜面体放在水平地面上，一个重为G的球在水平力F的作用下，静止在光滑斜面上，则水平力F的大小为

；若将力F从水平方向逆时针转过某一角度后，仍保持F的大小，且小球和斜面也仍旧保持静止，则此时水平地面对斜面体的摩擦力f＝[番茄花园23]

。参考答案：10.在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。参考答案：0，0

11.如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体内能增加100J，则该过程中气体

(选填“吸收”或“放出”)热量

J．参考答案：吸收

300

12.如图所示，电流表的示数为0．1A，电压表的示数为60V．

（1）待测电阻的测量值是____。（2）如果电压表的内阻RV=3KΩ，则待测电阻的真实值是

________。参考答案：13.质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块移动距离S1后停了下来，设此过程中，q不变．去掉磁场后，其他条件不变，物块移动距离S2后停了下来．则S1小于S2（填大于、小于、等于）参考答案：【考点】：带电粒子在混合场中的运动．【分析】：物块向左运动的过程中，受到重力、洛伦兹力、水平面的支持力和滑动摩擦力，向左做减速运动．采用假设法。：解：物块带正电，由左手定则可知，受洛伦兹力方向向下，则物块受到的支持力大于物块的重力，物块受到的摩擦力．根据动能定理，得：﹣=0﹣…①若去掉磁场，物块受到的摩擦力：f2=μmg，根据动能定理，得：…②比较①②得：s1＜s2故答案为：小于【点评】：本题考查应用动能定理和动量定理研究变力情况的能力．在中学阶段，这两个定理，一般用来研究恒力作用情况，本题采用假设法，将变力与恒力情况进行比较得出答案．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间.所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms.将挡光效果好、宽度为d＝3.8×10－3m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门.某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示.（取g＝9.8m/s2，注：表格中M为直尺质量）

（1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：

▲

．（2）请将表格中数据填写完整．（3）通过实验得出的结论是：

▲

．（4）根据该实验请你判断下列k-△h图象中正确的是（

）

参考答案：

答案：（1）瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度 (2分)（2）4.22；

4.00M或4.01M；

4.01M或4.02M

(4分)（3）在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增量

(2分)（4）C

(4分)15.如图a，用伏安法测定电阻约5Ω均匀电阻丝的电阻率，电源是两节于电池．每节电池的电动势约为1.5V．（1）用螺旋测微器测电阻丝的直径时，如图b，先转动D使F与A间距稍大于被测物，放入被测物，再转动H到夹住被测物．直到棘轮发出声音为止，拨动G使F固定后读数．（填仪器部件字母符号）（2）根据原理图连接图c的实物图．（3）闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变线夹P的位置，得到几组电压、电流和对应的OP段的长度L，计算出相应的电阻后作出R﹣L图线如图d．取图线上适当的两点计算电阻率．这两点间的电阻之差为△R．对应的长度变化为△L，若电阻丝直径为d，则电阻率p=．参考答案：【考点】：测定金属的电阻率．【专题】：实验题．【分析】：本题①的关键是螺旋测微器读数时应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；题②的关键是明确螺旋测微器的使用方法即可；题③的关键是根据电阻定律写出电阻R与长度L的函数表达式，然后根据斜率的概念即可求解．：解：①、测量时应先转动粗调旋钮D使F与A间距稍大于被测物，再转动细调旋钮H，直到棘轮发出声音为止；②、画出的连线图如图所示：③、根据题意，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动后，应多次改变P点的位置，根据欧姆定律应有：U=IRop，根据电阻定律应有：R=，联立解得：R=，所以R﹣L图象的斜率k==，解得：ρ=；故答案为：①D，H；②如图；③P点，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm。P、Q两点的坐标分别为-1m和-9m，波传播方向由右向左，已知t=0.7s时,P点第二次出现波峰。试计算：①这列波的传传播速度多大？②从t=0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰？③当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？参考答案：①v=10m/s②t=1.1s

③L=0.9m【详解】(1)由题意可知该波的波长为λ=4m，P点与最近波峰的水平距离为3m，距离下一个波峰的水平距离为7m.所以(2)Q点与最近波峰的水平距离为11m故Q点第一次出现波峰的时间为(3)该波中各质点振动的周期为Q点第一次出现波峰时质点P振动了t2=0.9s则质点每振动经过的路程为10cm当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程s′=0.9m.17.（18分）如图所示，光滑斜面的底端a与一块质量均匀、水平放置的平极光滑相接，平板长为2L，L＝1m，其中心C固定在高为R的竖直支架上，R＝1m，支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接，因此平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转。问：（1）在外面上离平板高度为h0处放置一滑块A，使其由静止滑下，滑块与平板间的动摩擦因数μ＝0.2，为使平板不翻转，h0最大为多少？（2）如果斜面上的滑块离平板的高度为h1＝0.45m，并在h1处先后由静止释放两块质量相同的滑块A、B，时间间隔为Δt＝0.2s，则B滑块滑上平板后多少时间，平板恰好翻转。（重力加速度g取10m/s2）参考答案：解析：（1）设A滑到a处的速度为v0＝

①

f＝uN，N＝mg，f＝ma，

a＝ug

②

滑到板上离a点的最大距离为

v02＝2ugs0，

s0＝2gh0/2ug＝h0/u

③

A在板上不翻转应满足条件：摩擦力矩小于正压力力矩，即M摩擦≤M压力

umgR≤mg(L－s0)

④

h0≤u(L－Ur)＝0.2(1－0.2)＝0.16m

⑤

（2）当h＝0.45m，vA＝＝＝3m/s

vA＝vB＝3m/s