2022-2023學年福建省莆田市中學高三物理上學期期末試題含解析

2022-2023學年福建省莆田市中學高三物理上學期期末試題含解析一、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符合題意1.一平行板電容器，兩板之間的距離和兩板面積都可以調節(jié)，電容器兩板與電池相連接。以表示電容器的電量，表示兩極板間的電場強度，則

（A）當增大、不變時，減小、減小

（B）當增大、不變時，增大、增大

（C）當減小、增大時，增大、增大

（D）當減小、減小時，不變、不變參考答案：答案：AC2.如圖甲，一個導熱氣缸豎直放置,氣缸內封閉有一定質量的氣體，活塞與氣缸壁緊密接觸，可沿汽缸壁無摩擦地上下移動。若大氣壓保持不變，而環(huán)境溫度緩慢升高，在這個過程中

。A．汽缸內每個分子的動能都增大B．封閉氣體對外做功C．汽缸內單位體積內的分子數(shù)增多D．封閉氣體吸收熱量E．汽缸內單位時間內撞擊活塞的分子數(shù)減少參考答案：BDE

環(huán)境溫度緩慢升高，說明封閉氣體從外界吸收熱量，溫度升高，體積增大，對外做功，由于大氣壓保持不變，氣體壓強不變，質量一定，分子數(shù)一定，體積增大，單位體積內的分子數(shù)減少，所以汽缸內單位時間內撞擊活塞的分子數(shù)減少，汽缸內分子的平均動能增大，不一定每個分子的動能都增大。3.（單選）如圖，一個固定且導熱性能良好的氣缸內密封有一定質量的理想氣體，氣體體積為V，壓強為p?，F(xiàn)用力F緩慢推活塞使氣體體積減小到。設環(huán)境溫度不變，則缸內氣體

。A．內能增大 B．要從外界吸熱 C．壓強等于3p D．壓強大于3p參考答案：C4.如圖所示電路中，R為一滑動變阻器，P為滑片，若將滑片向下滑動，則在滑動過程中，下列判斷錯誤的是（

）

A．電源內電路消耗功率一定逐漸增大

B．B燈一定逐漸變暗

C．電源效率一定逐漸減小

D．R上消耗功率一定逐漸變小參考答案：D5.如圖表示有n個相同的質點靜止在光滑平面上的同一直線上，相鄰的兩個質點間的距離都是1m，在某時刻給第一個質點一個初速度v，依次與第二個、第三個……質點相碰，且每次碰后相碰的質點都粘在一起運動，則從第一個質點開始運動到與第n個質點相碰所經歷的時間是（

）A.

B.

C.

D.參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，有一塊無限大的原來不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個帶電量為+Q的點電荷放置于板右側的A點，并使金屬板接地。已知A點離金屬板MN的距離為d，C點在A點和板MN之間，AC⊥MN，且AC長恰為。金屬平板與電量為+Q的點電荷之間的空間電場分布可類比______________（選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”）之間的電場分布；在C點處的電場強度EC=______________。參考答案：（1）等量異種電荷

(2)7.在“用單分子油膜法估測分子大小”的實驗中，已知實驗室中使用的油酸酒精溶液的濃度為A，用滴管測得N滴這種油酸酒精的總體積為V，將一滴這種溶液滴在淺盤中撒有痱子粉的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把每小格邊長為a的透明方格紙放在玻璃板上，測得油膜占有的方格個數(shù)為x。用以上字母表示油酸分子直徑的大小是：d=

。參考答案：8.如圖甲所示，在一端封閉，長約1m的玻璃管內注滿清水，水中放一個蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，然后將這個玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時，將玻璃管水平向右移動，假設從某時刻開始計時，蠟塊在玻璃管內任意1s內上升的距離都是10cm，玻璃管向右勻加速平移，從出發(fā)點開始在第1s內、第2秒內、第3秒內、第4秒內通過的水平位移依次是2.5cm．7.5cm．12.5cm．17.5cm，圖乙中y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移，t=0時蠟塊位于坐標原點，（1）請在圖乙中畫出蠟塊4s內的軌跡；（2）玻璃管向右平移的加速度a=

m/s2；（3）t=2s時蠟塊的速度v2=

m/s（保留到小數(shù)點后兩位）參考答案：解：（1）依據運動的合成法則，則蠟塊4s內的軌跡，如下圖所示：（2）蠟塊在水平方向做勻加速運動，每相鄰1秒位移差值△x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm）△x=at2則加速度a==5×10﹣2m/s2（3）豎直方向上的分速度vy==0.1m/s水平分速度vx=at=0.1m/s根據平行四邊形定則得，v==m/s=0.14m/s故答案為：（1）如圖所示；（2）5×10﹣2；（3）0.14．9.一輛汽車在平直公路上以10m/s的速度行駛，由于前方有障礙物，司機發(fā)現(xiàn)后立即剎車，剎車加速度大小為2m/s2，則汽車經3s時的速度大小為

m/s；經10s時的位移大小是m．參考答案：4m/s；25m【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】汽車剎車后的運動可以看成是勻減速直線運動．已知初速度和加速度，求幾秒后通過的位移可以運用勻變速直線運動的公式．要注意汽車剎車是一項實際運動．一段時間后汽車就停止運動，所以要判斷汽車從剎車到停止所需的時間，根據這個時間來運用公式．【解答】解：汽車剎車后做勻減速直線運動，設剎車時間為t，則t===5s因為3s＜5s所以汽車經3s時的速度大小為：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因為10s＞5s故汽車在5s末就停止運動，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案為：4m/s；25m10.（9分）探究能力是物理學研究的重要能力之一。物體因繞軸轉動而具有的動能叫轉動動能，轉動動能的大小與物體轉動的角速度有關。為了研究某一砂輪的轉動動能Ek與角速度ω的關系。某同學采用了下述實驗方法進行探索：如圖所示，先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于克服轉軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測出砂輪脫離動力到停止轉動的圈數(shù)n，通過分析實驗數(shù)據，得出結論。經實驗測得的幾組ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已測得砂輪轉軸的直徑為1cm，轉軸間的摩擦力為10/πN。（1）計算出砂輪每次脫離動力的轉動動能，并填入上表中。（2）由上述數(shù)據推導出該砂輪的轉動動能Ek與角速度ω的關系式為

。（3）若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉過45圈后的角速度為

rad/s。參考答案：（1）（全對得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）11.如圖11所示，mA=4kg，mB=1kg，A與桌面動摩擦因數(shù)μ=0.2，B與地面間的距離s=0.8m，A、B原來靜止。則B剛落到地面時的速度為

m/s，B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑行

米才能靜止下來。（g取10m/s2）

圖11參考答案：0.8

0.1612.（6分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質表面原子排列的圖像，從而可以研究物質的構成規(guī)律。圖的照片是一些晶體材料表面的STM圖像，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構成的，具有一定的結構特征。則構成這些材料的原子在物質表面排列的共同特點是：

a._________________________；b._________________________。參考答案：a.原子在確定方向上有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同(3分)；b.原子排列具有一定對稱性。(3分)命題立意：本題是一條聯(lián)系高新科技實際的題目,考查考生收集、處理信息和獲取新知識的能力。解題關鍵：觀察原子排列是否有規(guī)律,是否對稱,然后確定原子排列的共同特點。錯解剖析：本題是一條新信息題,部分學生不知從何處下手,使解題受阻。避錯技巧：新信息題往往與高新科技綜合，有些知識是完全陌生的，但解決問題的方法可將中學常見的基本方法遷移過來。13.在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm。若小球在平拋運動途中的幾個位置中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為vo=（用L、g表示），]其值是（取g=9.8m/s2），小球在b點的速率是。（結果都保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

0.70m/s

0.88m/s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器，其結構如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用圖乙所示裝置設計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質量關系”的實驗，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，l、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩光電計時器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2．（1）用游標卡尺測量窄片K的寬度為d（已知l?d），光電門1，2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t1、t2，則窄片K通過光電門1的速度表達式v1=____________（2）用米尺測量兩光電門間距為l，則小車的加速度表達式a=___________（3）該實驗中，為了把砂和砂桶拉車的力當作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是：在__________________________________的情況下，調節(jié)長木板的傾角，輕推小車讓其下滑，直至________________________________；（4）實驗中，有位同學通過測量，把砂和砂桶的重力當作小車的合外力F，作出a—F圖線，如圖丙中的實線所示．試分析：圖線不通過坐標原點O的原因是_____________________；曲線上部彎曲的原因是_________________________．參考答案：（1）（2）

（3）不掛砂和砂桶，與兩個光電門相連的計時器讀數(shù)相等為止

（4）平衡摩擦力時木板傾角太大

沒有滿足小車質量遠大于砂和砂桶的質量15.（04年全國卷Ⅲ）（4分）用游標為50分度的卡尺（測量值可準確到0.02mm）測定某圓筒的內徑時，卡尺上的示數(shù)如圖，可讀出圓筒的內徑為

mm。

參考答案：答案：54.14四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示豎直平面內，存在范圍足夠大的勻強磁場和勻強電場中，磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向外，電場強度大小為E，電場方向豎直向下，另有一個質量為m帶電量為q（q>0）的小球，設B、E、q、m、θ和g（考慮重力）為已知量。（1）若小球射入此復合場恰做勻速直線運動，求速度v1大小和方向。（2）若直角坐標系第一象限固定放置一個光滑的絕緣斜面，其傾角為θ，設斜面足夠長，從斜面的最高點A由靜止釋放小球，求小球滑離斜面時的速度v大小以及在斜面上運動的時間（3）在（2）基礎上，重新調整小球釋放位置，使小球到達斜面底端O恰好對斜面的壓力為零，小球離開斜面后的運動是比較復雜的擺線運動，可以看作一個勻速直線運動和一個勻速圓周運動的疊加，求小球離開斜面后運動過程中速度的最大值及所在位置的坐標。

參考答案：（1）方向水平向左

（4分）（2）

（4分）（3）

（3分）

（2分），(n=0、1、2······)

17.如圖15所示，公路上一輛汽車以v1＝10m/s的