2022年福建省龍巖市長汀縣第一中學(xué)高三物理期末試題含解析

1、2022年福建省龍巖市長汀縣第一中學(xué)高三物理期末試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1. 如圖2所示，質(zhì)量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的最左端現(xiàn)有一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，物塊和小車之間的摩擦力為f.經(jīng)過時間t，小車運(yùn)動的位移為x，物塊剛好滑到小車的最右端以下判斷正確的是()圖2A此時物塊的動能為F(xl)B此時小車的動能為fxC這一過程中，物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為fxD這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為F(lx)fl參考答案：由動能定理知，物塊的動能為(Ff

2、)(xl)，小車的動能為fx；根據(jù)功能關(guān)系，這一過程中，物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為fl，物塊和小車增加的機(jī)械能為F(lx)fl.BD2. 如圖所示，寬度為L的有界勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，閉合等腰直角三角形導(dǎo)線框abc的直角邊ab長為2L，線框總電阻為R。規(guī)定沿abca方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向。導(dǎo)線框以速度v勻速向右穿過磁場的過程中，感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的圖象是（ ）參考答案：D3. （多選題）“魔盤”娛樂設(shè)施轉(zhuǎn)動得很慢時，盤上的人都可以隨“魔盤”一起轉(zhuǎn)動而不至于被甩開，隨著“魔盤”的轉(zhuǎn)速增大，盤上的人逐漸向邊緣滑去兩個質(zhì)量均為m的小孩a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）坐在水平“魔盤”上

3、，其簡化圖如圖所示a、b與轉(zhuǎn)軸OO的距離分別為l和2l兩小孩與“魔盤”的最大靜摩擦力（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）為其所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若“魔盤”從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用表示“魔盤”轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（）Ab一定比a先開始滑動Ba、b所受的摩擦力始終相等Cb開始滑動的臨界角速度=D當(dāng)= 時，a所受摩擦力的大小為kmg參考答案：AC考點(diǎn)：向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速.專題：勻速圓周運(yùn)動專題分析：兩小孩隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，由靜摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由其質(zhì)量、半徑和角速度決定當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時，提供的靜摩擦力隨之而增大當(dāng)所需要的向心力大于最大靜

4、摩擦力時開始滑動，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式結(jié)合分析解答：解：AB、兩個小孩的最大靜摩擦力相等兩人隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，由靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律得：小孩所受的靜摩擦力f=m2r，m、相等，fr，所以b所受的靜摩擦力大于a的靜摩擦力，當(dāng)圓盤的角速度增大時b的靜摩擦力先達(dá)到最大值，所以b一定比a先開始滑動，故A正確，B錯誤；C、b開始滑動時，由牛頓第二定律得：kmg=m2?2l，得=故C正確D、a開始滑動時，由牛頓第二定律得：kmg=m2l，得=由于= 時，小孩相對于圓盤沒有滑動，由靜摩擦力提供向心力，則有 f=m2l=ml=kmg，故D錯誤故選：AC點(diǎn)評：本題的關(guān)鍵是正確分析人的受力，明

5、確人做圓周運(yùn)動時，靜摩擦力提供向心力，把握住臨界條件：靜摩擦力達(dá)到最大，由牛頓第二定律分析解答4. 如圖所示，小球以大小不同的初速度水平向右，先后從P點(diǎn)拋出，兩次都碰撞到豎直墻壁下列說法中正確的是（）A小球兩次碰到墻壁前的瞬時速度相同B小球兩次碰撞墻壁的點(diǎn)為同一位置C小球初速度大時，在空中運(yùn)行的時間較長D小球初速度大時，碰撞墻壁的點(diǎn)在上方參考答案：D【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動【分析】平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，根據(jù)水平位移一定，比較出運(yùn)動的時間，再結(jié)合位移公式比較下降的高度【解答】解：平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動的時間t=，初速度越大，則在空中運(yùn)動的時間越

6、短，故C錯誤初速度越大，運(yùn)動的時間越短，根據(jù)h=，知下降的高度越小，碰撞墻壁的點(diǎn)在上方，故B錯誤，D正確初速度大，運(yùn)動的時間短，則豎直分速度小，初速度小，運(yùn)動時間長，則豎直分速度大，根據(jù)平行四邊形定則知，碰到墻壁前的速度方向一定不同，故A錯誤故選：D5. （單選）如圖3所示，質(zhì)量、初速度大小都相同的A、B、C三個小球，在同一水平面上，A球豎直上拋，B球以傾斜角斜向上拋，空氣阻力不計，C球沿傾角為的光滑斜面上滑，它們上升的最大高度分別為hA、hB、hC，則()AhAhBhC BhAhBhC DhAhChB參考答案：D二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)

7、，A球從高h(yuǎn)處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達(dá)的最大高度均為h9，A球、B球的質(zhì)量之比為_或_。參考答案：1:4，1:27. A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動量大小為_kgm/s；兩者相碰后，A沿原方向運(yùn)動，速度大小為4m/s，則B的速度大小為_m/s。參考答案：40；108. 有人設(shè)想了一種靜電場：電場的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場強(qiáng)度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場是否可能存在？試述理由。 參考答案：這種分布的靜電場不可能存在.因?yàn)殪o電場是保守

8、場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等于0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而電場力做功不為0（5分）9. 一物體從某行星上的一懸崖上從靜止開始下落，1s后，從起點(diǎn)落下4m。該行星上的重力加速度為_m/s2。若該物體再下落4s，它將在起點(diǎn)下面_m處。參考答案：8 10010. 物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與穿過電磁打點(diǎn)計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實(shí)驗(yàn)時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做

9、勻加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列點(diǎn)。圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），測出各計數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離如圖所示。請完成下列小題： (l)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算：打C點(diǎn)時滑塊的速度的大小為_m/s； 滑塊的加速度a=_（保留兩位有效數(shù)字）； 若在計算過程中不小心將交流電的頻率當(dāng)成60Hz，則計算出的加速度值將_ （填“偏大”、“偏小”或“不變”）。 (2)為了測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的是_。A木板的長度LB木板的質(zhì)量C滑塊的質(zhì)量D.托盤和砝碼的總質(zhì)量E滑塊運(yùn)動的時間t(3)滑塊

10、與木板間的動摩擦因數(shù)_(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g)參考答案：11. 物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時候，測得彈力 的大小F和彈簧長度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：（1）（3分）彈簧的勁度系數(shù) 200 N/ m。（2）（3分）當(dāng)彈簧示數(shù)5N時，彈簧的長度為 12.5 cm。參考答案： 200 12.512. 為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù),小亮設(shè)計了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn). 實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)木塊A 位于水平桌面上的O 點(diǎn)時,重物B 剛好接觸地面. 將A 拉到P 點(diǎn),待B 穩(wěn)定后靜止釋放,A 最終滑到Q 點(diǎn). 分別測量OP、OQ 的長度h 和s. 改變h,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別記錄幾組

11、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).(1)實(shí)驗(yàn)開始時,發(fā)現(xiàn)A 釋放后會撞到滑輪. 請?zhí)岢鰞蓚€解決方法.(2)請根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s-h 關(guān)系的圖象.(3)實(shí)驗(yàn)測得A、B 的質(zhì)量分別為m = 0. 40 kg、M =0. 50 kg. 根據(jù)s -h 圖象可計算出A 塊與桌面間的動摩擦因數(shù)= _. (結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實(shí)驗(yàn)中,滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致滋的測量結(jié)果_(選填“偏大冶或“偏小冶).參考答案：13. 為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案：A第一步他把帶有定滑輪 HYPERLINK / o 全品高考網(wǎng) 的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為 HYPERLINK / o 全品高考網(wǎng) 的滑塊

12、通過細(xì)繩與質(zhì)量為的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點(diǎn)計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運(yùn)動如，圖甲所示。B第二步保持長木板 HYPERLINK / o 全品高考網(wǎng) 的傾角不變，將打點(diǎn)計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運(yùn)動，打出紙帶，如圖乙所示。 打出的紙帶如下圖：試回答下列問 HYPERLINK / o 全品高考網(wǎng) 題：已知相鄰計數(shù)的時間間隔為，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計時器打點(diǎn)時滑塊速度_，打點(diǎn)計時器打點(diǎn)時滑塊速度_。已知重錘質(zhì)量，當(dāng)?shù)?HYPERLINK /

13、o 全品高考網(wǎng) 的重加速度，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊_（寫出物理名稱及符號），合外力對滑塊做功 HYPERLINK / o 全品高考網(wǎng) 的表達(dá)式_。測出滑塊運(yùn)動段、合外力對滑塊所做的功，算出、,以為縱軸，以為橫軸建坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出圖象，可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn) HYPERLINK / o 全品高考網(wǎng) 的傾斜直線，若直線斜率為，則滑塊質(zhì)量_。參考答案：（3分）；（3分） 下滑的位移（3分）；（3分） （4分）。三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 在“利用打點(diǎn)計時器測定勻加速直線運(yùn)動加速度”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計時器接在50Hz的低壓交變電源上。某同學(xué)

14、在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的四個點(diǎn)未畫出)如圖。從第一個計數(shù)點(diǎn)開始計時，為求出015s時刻的瞬時速度，需要測出_段紙帶的長度若測得AB段紙帶的長度為20cm，EF段紙帶的長度為100cm，則加速度為_m/s2(保留2位有效數(shù)字)若在實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率偏離50Hz，且f50Hz則測得的加速數(shù)值與真實(shí)值相比是_(填“偏大”“偏小”“相等”)參考答案：15. 如圖所示是用來驗(yàn)證動量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)正下方桌子的邊沿有一豎直立柱實(shí)驗(yàn)時，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時恰與立柱上的球2接觸且兩球等高將球1拉到A點(diǎn)，

15、并使之靜止，同時把球2放在立柱上釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時與球2發(fā)生對心碰撞碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上的C點(diǎn)測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時動量守恒現(xiàn)已測出A點(diǎn)離水平桌面的距離為a.B點(diǎn)離水平桌面的距離為b，C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c.此外：(1)還需要測量的量是_、_和_(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)中動量守恒的表達(dá)式為_.(忽略小球的大小)參考答案：(1)彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2立柱高h(yuǎn)桌面高H(2)2m12m1m2四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 為了進(jìn)一步提高回旋加速器的能量，科學(xué)家建造了“扇形聚焦回旋加速器”在扇形聚焦過程中，離子能以不變的

16、速率在閉合平衡軌道上周期性旋轉(zhuǎn)扇形聚焦磁場分布的簡化圖如圖所示，圓心為O的圓形區(qū)域等分成六個扇形區(qū)域，其中三個為峰區(qū)，三個為谷區(qū)，峰區(qū)和谷區(qū)相間分布峰區(qū)內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，谷區(qū)內(nèi)沒有磁場質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，以不變的速率v旋轉(zhuǎn)，其閉合平衡軌道如圖中虛線所示（1）求閉合平衡軌道在峰區(qū)內(nèi)圓弧的半徑r，并判斷離子旋轉(zhuǎn)的方向是順時針還是逆時針；（2）求軌道在一個峰區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角，及離子繞閉合平衡軌道旋轉(zhuǎn)的周期T；（3）在谷區(qū)也施加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，新的閉合平衡軌道在一個峰區(qū)內(nèi)的圓心角變?yōu)?0，求B和B的關(guān)系已知：sin（ ）=sincosc

17、ossin，cos=12sin2參考答案：解：（1）峰區(qū)內(nèi)圓弧半徑旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r針方向（2）由對稱性，峰區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角每個圓弧的長度每段直線長度周期代入得（3）谷區(qū)內(nèi)的圓心角=12090=30谷區(qū)內(nèi)的軌道圓弧半徑由幾何關(guān)系由三角關(guān)系?代入得?答：（1）閉合平衡軌道在峰區(qū)內(nèi)圓弧的半徑r為，離子旋轉(zhuǎn)的方向是逆時針；（2）軌道在一個峰區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角是，及離子繞閉合平衡軌道旋轉(zhuǎn)的周期T為；（3）在谷區(qū)也施加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，新的閉合平衡軌道在一個峰區(qū)內(nèi)的圓心角變?yōu)?0，B和B的關(guān)系是【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動【分析】（1）根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中勻速圓周運(yùn)動的半徑公式

18、和左手定則求解（2）離子在峰區(qū)運(yùn)動軌跡是圓弧，在谷區(qū)做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)幾何關(guān)系求出圓弧所對的圓心角，根據(jù)求出離子繞閉合平衡軌道一周的時間，即離子繞閉合平衡軌道旋轉(zhuǎn)的周期T（3）根據(jù)幾何關(guān)系求出谷區(qū)圓弧所對的圓心角，峰區(qū)和谷區(qū)圓弧的弦長相等，列出等式求出B與B之間的關(guān)系；17. 如圖所示，足夠長的兩光滑導(dǎo)軌水平放置，兩條導(dǎo)軌相距為d，左端MN用阻值不計的導(dǎo)線相連，金屬棒ab可在導(dǎo)軌上滑動，導(dǎo)軌單位長度的電阻為r0，金屬棒ab的電阻不計。整個裝置處于豎直向下的均勻磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加，B=kt，其中k為常數(shù)。金屬棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動，t=O時，金屬棒ab與MN相距非常近。求：(1)當(dāng)t=to時，水平外力的大小F；(2)同學(xué)們在求t=t0時刻閉合回路消耗的功率時，有兩種不同的求法：方法一：P=Fv方法二：BId=F這兩種方法哪一種正確?請你做出判斷，并簡述理由。參考答案：（1） （2）方法一錯，方法二對； 方法一認(rèn)為閉合回路所消耗的能量全部來自于外力所做的功，而實(shí)際上磁場的變化也對閉合回路提供能量方法二算出的I是電路的總電流，求出的是閉合回路消耗的總功