福建省三明市第十中學2022年高三物理期末試卷含解析

福建省三明市第十中學2022年高三物理期末試卷含解析一、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.（多選）有一半徑r=m的圓柱體繞豎直軸OO′以角速度ω=8πrad/s勻速轉動，今用水平力F把質量m=l.2kg的物體A壓在圓柱體的側面，由于受擋板上豎直光滑槽的作用，物體A在水平方向上不能隨圓柱體轉動，而以v0=1.8m/s的速率勻速下滑，如圖所示．已知物體A與圓柱體間的動摩擦因數μ=0.25，g取l0m/s2．下列說法中正確的有（）A．圓柱體對A的摩擦力大小為20NB．水平力F大小為48NC．圓柱體轉動一周過程中克服摩擦力做功為9.6JD．圓柱體轉動一周過程中，物體A克服摩擦力做功為5.4J參考答案：：解：A、B、在水平方向圓柱體有垂直紙面向里的速度，A相對圓柱體有垂直紙面向外的速度為v′，則v′=ωr=8π×=2.4m/s；在豎直方向有向下的速度v0=1.8m/s合速度的大小為v=3m/s設合速度與豎直方向的夾角為θ，則有：cosθ==0.6所以A所受的滑動摩擦力方向與豎直方向的夾角也為θ，即53°．A做勻速運動，豎直方向平衡，則有Ffcosθ=mg，得Ff==20N另Ff=μFN，FN=F，所以有：F==80N；故A正確，B錯誤；C、圓柱體轉動一周過程中克服摩擦力做功為：W=f（2πr）sin53°=9.6J；故C正確；D、圓柱體轉動一周過程中，物體A克服摩擦力做功為：W=f（v0×）cos53°=5.4J；故D正確．故選：ACD．【解析】2.如圖所示，在兩個固定電荷+q和-q之間放入兩個原來不帶電的導體，1、2、3、4為導體上的四個點，在達到靜電平衡后，各點的電勢分別是φ1、φ2、φ3、φ4，則（

）A．φ4>φ3>φ2>φ1B．φ4=φ3>φ2=φ1C．φ4<φ3<φ2<φ1D．φ4=φ3<φ2=φ1參考答案：B3.某振動系統(tǒng)的固有頻率為fo，在周期性驅動力的作用下做受迫振動，驅動力的頻率為f。若驅動力的振幅保持不變，下列說法正確的是(

)A．當f<f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B．當f>f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C．該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0D．該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于(f+f0)參考答案：B4.（單選）如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置，AB和CD是兩塊擋板，BC是一個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個波長，則波經過孔之后的傳播情況，下列描述中不正確的是A.此時能觀察到明顯的波的衍射現象B.擋板前后波紋間距相等C.如果將孔BC擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現象D.如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能觀察到更明顯衍射現象參考答案：D本題意在考查波的衍射現象，當小孔或小縫跟波長差不多或者比波長小時能觀察到明顯的衍射現象，如果孔的大小不變，使波源頻率增大，而波速由介質決定是不變的，波長會減小，當波長小于小孔的尺寸時就不能觀察到明顯的衍射現象。故本題選D.5.（單選）豎直懸掛的輕彈簧下連接一個小球，用手托起小球，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，如圖所示。則迅速放手后A．小球開始向下做勻加速運動B．彈簧恢復原長時小球加速度為零C．小球運動到最低點時加速度為零D．小球運動過程中最大加速度大于g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.．一質量為m的小球與一勁度系數為k的彈簧相連組成一體系，置于光滑水平桌面上，彈簧的另一端與固定墻面相連，小球做一維自由振動。試問在一沿此彈簧長度方向以速度u作勻速運動的參考系里觀察，此體系的機械能是否守恒，并說明理由。

。參考答案：1.否．原因是墻壁對于該體系而言是外界，墻壁對彈簧有作用力，在運動參考系里此力的作用點有位移，因而要對體系做功，從而會改變這一體系的機械能．7.放射性同位素C被考古學家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機體中C的含量是不變的．當生物體死亡后，機體內C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：考點：原子核衰變及半衰期、衰變速度．專題：衰變和半衰期專題．分析：根據電荷數守恒、質量數守恒寫出核反應方程；經過一個半衰期，有半數發(fā)生衰變，通過剩余的量確定半衰期的次數，從而求出遺骸距今約有多少年．解答：解：根據電荷數守恒、質量數守恒得，．經過一個半衰期，有半數發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據=得，n=2，即經過2個半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

11460點評：解決本題的關鍵知道在核反應中電荷數守恒、質量數守恒，以及知道半衰期的定義．8.(選修模塊3—3)若一定質量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過程變化，其中表示等壓變化的是

(填“A”、“B”或“C”)，該過程中氣體的內能

(填“增加”、“減少”或“不變”)。

參考答案：答案：C；增加解析：由PV/T=恒量，壓強不變時，V隨溫度T的變化是一次函數關系，故選擇C圖。9.已知地球質量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R，人造衛(wèi)星在高空繞地球運行的軌道半徑為r，則其繞地球運行的環(huán)繞速度V=

，在地球表面附近運行的人造衛(wèi)星的第一宇宙速度V1=

。參考答案：，10.(8分）（1）如圖在傾角為θ的斜面頂端A處以速度V0水平拋出一小球，落在斜面上的某一點B處，設空氣阻力不計，求（1）小球從A運動到B處所需的時間_________；（2）從拋出開始計時到小球離斜面的距離最大經過的時間是_________？參考答案：11.兩個勁度系數分別為和的輕質彈簧、串接在一起，彈簧的一端固定在墻上，如圖所示.開始時兩彈簧均處于原長狀態(tài)，現用水平力作用在彈簧的端向右拉動彈簧，已知彈的伸長量為，則彈簧的伸長量為

.參考答案：12.2013年2月12日朝鮮進行了第三次核試驗,韓美情報部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實驗的核原料是，則①完成核反應方程式

．②本次核試驗釋放的能量大約相當于7000噸TNT當量，已知鈾核的質量為235.0439u，中子質量為1.0087u，鍶（Sr）核的質量為89.9077u，氙（Xe）核的質量為135.9072u，1u相當于931.5MeV的能量，求一個原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據電荷數守恒和質量數守恒可得：②該反應的質量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

13.如圖所示，在傾角為37°的固定光滑斜面上放著一塊質量不計的薄板，水平放置的棒OA，A端擱在薄板上，O端裝有水平轉軸，將薄板沿斜面向上和向下勻速拉動時所需拉力大小之比為3：4，則棒對板的壓力大小之比為__________，棒和薄板間的動摩擦因數為_____________。（cos37o=0.8，sin37o=0.6）參考答案：3:4；三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖是多用表的刻度盤，當選用量程為50mA的電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為_____mA；當選用量程為2.5V的直流電壓擋測量電壓時表針指于圖示同一位置，則所測電壓為_____V；若選用倍率為“×100”的電阻擋測電阻時，表針也指示在圖示同一位置，則所測電阻的阻值為_____Ω。如果要用此多用表測量一個約2.0×102Ω的電阻，為了使測量比較精確，應選的歐姆擋是____（選填“×10”、“×100”或“×1k”）。換擋結束后，實驗操作上首先要進行的步驟是__

__。

參考答案：（1）30.6~30.9mＡ；（2）1.53~1.54；1.5×103Ω，×10，歐姆調零15.(7分)兩實驗小組使用相同規(guī)格的元件，按圖電路進行測量。他們將滑動變阻器的滑片P分別置于a、b、c、d、e五個間距相同的位置(a、e為滑動變阻器的兩個端點)，把相應的電流表示數記錄在表一、表二中。對比兩組數據，發(fā)現電流表示數的變化趨勢不同。經檢查，發(fā)現其中一個實驗組使用的滑動變阻器發(fā)生斷路。（1）滑動變阻器發(fā)生斷路的是第＿＿＿實驗組；斷路發(fā)生在滑動變阻器＿＿段。表一(第一實驗組)P的位置abcde

A的示數(A)0.840.480.420.480.84

表二(第二實驗組)P的位置abcdXeA的示數(A)0.840.420.280.21

0.84（2）表二中，對應滑片P在X(d、e之間的某一點)處的電流表示數的可能值為：

(A)0.16A

(B)0.26A

(C)0.36A

(D)0.46A

參考答案：答案：(1)二；d－e；(2)D四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有人設想用如圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米顆粒．顆粒在電離室中電離后帶正電，電量與其表面積成正比．電離后，顆粒緩慢通過小孔O1進入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I（加速距離極短，忽略此過程中重力的影響），再通過小孔O2射入勻強電場區(qū)域II，區(qū)域II中極板長度為l，極板間距為d．收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上且到上下極板的距離相等．半徑為r0的顆粒，其質量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室．（V球=πr3，S球=4πr2）（1）圖中區(qū)域II的電場強度；（2）半徑為r的顆粒通過O2時的速率；（3）落到區(qū)域II中的下極板上的顆粒半徑．參考答案：【考點】：帶電粒子在勻強電場中的運動．【專題】：帶電粒子在電場中的運動專題．【分析】：（1）帶電粒子在電場中被加速，當進入區(qū)域II內做勻速直線運動，因而根據動能定理可求出被加速的速度大小，再由洛倫茲力等于電場力，從而確定電場強度的大小與方向；（2）根據密度相同，可確定質量與半徑立方關系；根據題意，可知電量與半徑平方關系．從而由動能定理可算出粒子通過O2時的速率；（3）由半徑的不同，導致速度大小不一，從而出現洛倫茲力與電場力不等現象，根據其力大小確定向哪個極板偏轉．：解：（1）半徑為r0的粒子勻速通過電場，Eq0=m0g…①

由①式得：E=，電場強度方向豎直向上

（2）設半徑為r的粒子加速度后的速度為v，…②

又因m=

q=…③

由②③式得：v=（3）落到下極析則：mg﹣Eq=ma…④由①③④式得：

半徑大，則越容易落到下極板上，設剛好落到下極板的右邊顆粒為rm…⑤…⑥…⑦由⑤⑥⑦式得：rm=

答：（1）圖中區(qū)域II的電場強度；

（2）半徑為r的顆粒通過O2時的速率

（3）落到區(qū)域II中的下極板上的顆粒半徑為【點評】：本題考查運用動能定理求帶電粒子在電場中加速后的速度大小，再洛倫茲力與電場力關系來確定偏向何處．同時注意緊扣題意密度相同及電量與表面積成正比等隱含條件．17.（10分）如圖所示，質量M=kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊A與質量m=kg的小球相連。今用跟水平方向成α=300角的力拉著球帶動木塊一起向右勻速運動，運動中M、m相對位置保持不變，取g=10m/s2。求：

（1）運動過程中輕繩與水平方向夾角θ；（2）木塊與水平桿間的動摩擦因數為μ。參考答案：解析：（1）設細繩對B的拉力為T，由平衡條件可得：18.如圖所示，上表面光滑的水平平臺左端與豎直面內半徑為R的光滑半圓軌道相切，整體固定在水平地面上．平臺上放置兩個滑塊A、B，其質量mA＝m，mB＝2m，兩滑塊間夾有被壓縮的輕質彈簧，彈簧與滑塊不拴接．平臺右側有一小車，靜止在光滑的水平地面上，小車質量M＝3m，車長L＝2R，小車的上表面與平臺的臺面等高，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數μ＝0.2.解除彈簧約束，滑塊A、B在平臺上與彈簧分離，在同一水平直線上運動．滑塊A經C點