2022年福建省福州市第二十二中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022年福建省福州市第二十二中學(xué)高三物理上學(xué)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.物體以速度v勻速通過直線上的A、B兩點間，需時為t?，F(xiàn)在物體從A點由靜止出發(fā)，勻加速(加速度大小為a1)到某一最大速度vm后立即作勻減速運動(加速度大小為a2)至B點停下，歷時仍為t，則物體的(

)A．vm只能為2v，無論a1、a2為何值

B．vm可為許多值，與a1、a2的大小有關(guān)C．a(chǎn)1、a2的值必須是一定的

D．a(chǎn)1、a2必須滿足參考答案：

AD2.在商場中，為了節(jié)約能源，無人時，自動扶梯以較小的速度運行，當(dāng)有顧客站到扶梯上時，扶梯先加速，后勻速將顧客從一樓運送到二樓.速度方向如圖所示.若顧客與扶梯保持相對靜止，下列說法正確的是（

）A．在加速階段，顧客所受支持力大于顧客的重力B．在勻速階段，顧客所受支持力大于顧客的重力C．在加速階段，顧客所受摩擦力與速度方向相同D．在勻速階段，顧客所受摩擦力與速度方向相同參考答案：A當(dāng)扶梯勻速運動時，顧客所受支持力等于顧客的重力，顧客不受摩擦力。所以B、C選項錯誤。當(dāng)扶梯加速運動時，有斜向上的加速度，合力方向斜向上。所以顧客所受支持力大于顧客的重力，顧客受到水平向左的靜摩擦力。所以A選項正確，D選項錯誤。3.（08年合肥168中學(xué)聯(lián)考）如圖所示，一輕質(zhì)桿一端用鉸鏈固定在豎直墻面上，另一端固定一個定滑輪.一輕質(zhì)細軟繩一端系一個重物，另一端系在豎直墻上的P點.平衡時，繩OP正好水平.現(xiàn)將P點略向上移動一小段距離，使該裝置仍然平衡，不計一切摩擦.則移動后與移動前相比（）A.繩的拉力增大，桿的支持力減小B.繩的拉力減小，桿的支持力增大C.繩的拉力不變，桿的支持力不變D.繩的拉力不變，桿的支持力減小參考答案：

D4.如圖8所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量也為m的小物塊從槽高h處開始自由下滑，下列說法正確的是（

）

A．在下滑過程中，物塊的機械能守恒

B．在下滑過程中，物塊和槽的動量守恒

C．物塊被彈簧反彈后，做勻速直線運動

D．物塊被彈簧反彈后，能回到槽高h處參考答案：C5.（多選）下列說法正確的是A．盧瑟福由α粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)B．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，標(biāo)志著人類打開了原子世界的大門C．β射線是原子核外的電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透能力D．半衰期是指放射性元素的原子核內(nèi)的核子有半數(shù)發(fā)生變化所需的時間E．在光電效應(yīng)的實驗中，入射光的強度增大，光電子的最大初動能也增大F．普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假設(shè)參考答案：ABF二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)在做測定木板與木塊間的動摩擦因數(shù)的實驗時，設(shè)計了兩種實驗方案．方案A：木板固定，用彈簧測力計拉動木塊．如圖(a)所示．方案B：彈簧固定，用手拉動木板，如圖(b)所示．除了實驗必需的彈簧測力計、木板、木塊、細線外，該同學(xué)還準備了質(zhì)量為200g的砝碼若干個．(g＝10m/s2)(1)上述兩種方案中，你認為更合理的是方案________(2)該同學(xué)在重2N的木塊上加放了2個砝碼，彈簧測力計穩(wěn)定后的示數(shù)為1．5N,則木板與木塊間的動摩擦因數(shù)μ＝________.參考答案：7.如圖所示，A、B兩滑環(huán)分別套在間距為1m的光滑水平細桿上，A和B的質(zhì)量之比為1∶3，用一自然長度為1m的輕彈簧將兩環(huán)相連，在A環(huán)上作用一沿桿方向的、大小為20N的拉力F，當(dāng)兩環(huán)都沿桿以相同的加速度a運動時，彈簧與桿夾角為53°。（cos53°=0.6）則彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬間，A的加速度為a′，a′與a大小之比為

。參考答案：100N/m。

3:18.歐洲天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運動的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設(shè)其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/39.如圖所示電路中，E為不計內(nèi)阻的電源，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學(xué)選擇與電路圖相應(yīng)的實驗器材，按圖示電路進行實驗，通過改變滑動變阻器滑動片P的位置從而調(diào)節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數(shù)變化情況分別記錄在下表中。實驗序號A1表示數(shù)（A）A2表示數(shù)（A）V1表示數(shù)（V）V2表示數(shù)（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數(shù)據(jù)可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.7210.水平面上，質(zhì)量為m的滑塊A以大小為v的速度碰撞質(zhì)量為的靜止滑塊B，碰撞后A、B速度方向相同，它們的總動量為_____；若B獲得的初速為v0，碰撞后A的速度為______．參考答案：mv；

11.某同學(xué)做《共點的兩個力的合成》實驗作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點，O為橡皮條與細繩的結(jié)合點，圖中________是F1、F2合力的理論值，

是合力的實驗值，通過本實驗可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，

是正確的。參考答案：F

F′

力的平行四邊形定則12.如圖，傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細線將質(zhì)量為m的物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時物塊未到達地面）．則在此過程中，軟繩重力勢能共變化了mgl（1﹣sinθ）；軟繩離開斜面時，小物塊的速度大小為．參考答案：考點：功能關(guān)系；動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化．分析：分別研究物塊靜止時和軟繩剛好全部離開斜面時，軟繩的重心離斜面頂端的高度，確定軟繩的重心下降的高度，研究軟繩重力勢能的減少量．以軟繩和物塊組成的系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求小物塊的速度大小．解答：解：物塊未釋放時，軟繩的重心離斜面頂端的高度為h1=lsinθ，軟繩剛好全部離開斜面時，軟繩的重心離斜面頂端的高度h2=l，則軟繩重力勢能共減少mgl（1﹣sinθ）；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案為：mgl（1﹣sinθ），．點評：本題中軟繩不能看作質(zhì)點，必須研究其重心下降的高度來研究其重力勢能的變化．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時，能量的形式分析不能遺漏．13.某人利用單擺來確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測得該單擺周期為T。則此高山離海平面高度h為

。（把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體）參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(單選)某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實驗裝置來探究合力一定時，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系。為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度（見圖甲）。關(guān)于"改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h"的正確操作方法是

。A．M增大時，h增大，以保持二者乘積增大B．M增大時，h減小，以保持二者乘積不變C．M減小時，h增大，以保持二者乘積不變D．M減小時，h減小，以保持二者乘積減小參考答案：C15.在研究“彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關(guān)系”實驗中，彈簧長度的改變量可利用刻度尺直接測量得到，而彈性勢能的大小只能通過物理原理來間接測量．現(xiàn)有兩組同學(xué)分別按圖甲（讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面）和圖乙（讓滑塊向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使滑塊在氣墊導(dǎo)軌上向右運動，通過相應(yīng)的測量儀器可以測出滑塊脫離彈簧后的速度）兩組不同的測量方案進行測量．請寫出圖甲方案中彈性勢能與小球質(zhì)量m及圖中各量之間的關(guān)系EP=

；圖乙方案中除了從儀器上得到滑塊脫離彈簧后的速度外還要直接測量的量是

；兩種設(shè)計方案的共同點都是將彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對另一種形式的能

的測量．參考答案：；滑塊的質(zhì)量；動能．【考點】探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系．【分析】甲方案：通過壓縮的彈簧，釋放彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能，滑塊做平拋運動，測量出水平與豎直位移，從而求出平拋速度，進而確定拋出動能，即得到彈簧的彈性勢能．乙方案：由圖可知，彈簧釋放后，轉(zhuǎn)化為動能，通過光電門測量出瞬時速度，從而求出彈簧的彈性勢能．第三方案為：釋放的彈性勢能，轉(zhuǎn)化為重力勢能，測量出高度差，從而求出彈簧的彈性勢能．【解答】解：甲方案中，滑塊做平拋運動，由水平與豎直位移可求出平拋速度，則為：，所以彈簧的彈性勢能為：EP=；乙方案中除了從儀器上得到滑塊脫離彈簧后的速度（通過光電門來測瞬時速度）外，還要直接測量滑塊的質(zhì)量．上述兩種方案均是將彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能．第三種方案為：將彈簧豎直放置，用滑塊壓縮彈簧后釋放，測量出上升的高度，則重力勢能的變化即為彈簧的彈性勢能．故答案為：；滑塊的質(zhì)量；動能．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在傾角為37o的斜面上，一勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧一端固定在A點，自然狀態(tài)時另一端位于B點。斜面上方有一半徑R=0.2m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道與斜面相切于C處，圓弧軌道的最高點為D。斜面AB段光滑，BC段粗糙且長度為0.4m。現(xiàn)將一質(zhì)量為1kg的小物塊從C點由靜止釋放，小物塊將彈簧壓縮了0.2m后速度減為零（不計小物塊到達B處與彈簧碰撞時的能量損失）。已知彈簧彈性勢能表達式Ek=kx2，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，重力加速度取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。（計算結(jié)果可保留根號）求：⑴小物塊與斜面BC段間的動摩擦因數(shù)μ⑵小物塊第一次返回BC面上時，沖到最遠點E，求BE長⑶若用小物塊將彈簧壓縮，然后釋放，要使小物塊在CD段圓弧軌道上運動且不脫離圓弧軌道，則壓縮時壓縮量應(yīng)滿足的條件參考答案：：⑴由動能定理得：解得：μ=0.5⑵設(shè)小物塊最遠將沖到E點，則由動能定理得：

解得：BE=0．08m，即最遠沖到距B點為0．08m的E位置。⑶要使小物塊不脫離圓弧軌道，則小物塊應(yīng)到達圖中F點時速度減為零則有：＞0

≤0解得：＜x≤即：0．349m＜x≤0．4m若恰過最高點D，則有：≥mv2mg=m

解得：x≥即：x≥0．479m17.某裝置用磁場控制帶電粒子的運動，工作原理如圖所示。裝置的長為L，上下兩個相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B、方向與紙面垂直且相反，兩磁場的間距為d。裝置右端有一收集板，M、N、P為板上的三點，M位于軸線OO′上，N、P分別位于下方磁場的上、下邊界上。在紙面內(nèi)，質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子以某一速度從裝置左端的中點射入，方向與軸線成30°角，經(jīng)過上方的磁場區(qū)域一次，恰好到達P點。改變粒子入射速度的大小，可以控制粒子到達收集板上的位置。不計粒子的重力。（1）求磁場區(qū)域的寬度h；（2）欲使粒子到達收集板的位置從P點移到N點，求粒子入射速度的最小變化量Δv；（3）欲使粒子到達M點，求