2022年福建省福州市市第一中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022年福建省福州市市第一中學(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.用長度相同的兩根細(xì)線把A、B兩小球懸掛在水平天花板上的同一點O，并用長度相同的細(xì)線連接A、B。兩小球，然后用力F作用在小球A上，如圖所示，此時三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好處于豎直方向，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。不考慮小球的大小，則力F不可能的方向為(

)

A．水平向右

B．豎直向上

C．沿O→A方向

D．沿B→A方向參考答案：C先對B球受力分析，受到重力和OB繩子的拉力，由于OB繩子豎直，故根據(jù)平衡條件得到AB繩子的拉力為零；再對A球受力分析，受到重力G=mg、拉力F、OA繩子的拉力F1，如圖，根據(jù)三力平衡條件，任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，故拉力方向在G和F1夾角之間的某個方向的反方向上。故選C．2.（多選）如圖所示，在勻強電場區(qū)城內(nèi)，線段AB、AC、AD長度相等且兩兩垂直，P為BD連線中點。已知電場線平行于BC連線，B點電勢為2V，C點電勢為-2V，則

A.A點電勢為0

B.A點電勢為-1V

C.電荷量為-1.0x10-6C的帶電粒子從A點運動到P點電場力做功為1.0x10-6JD.電荷量為-1.0x10-6C的帶電粒子從A點運動到P點電場力做功為2.0x10-6J參考答案：AC解析：A、B電場線平行于BC，故BC連線的中點E電勢為零，又連接AE與BC垂直，在電場中，等勢面與電場線垂直，故A點電勢也為零，故A正確、B錯誤；C、D因為AE垂直于PE，故PE在一個等勢面上，所以P點電勢為1V，故C正確、D錯誤；故選AC3.（多選）某飛船的周期約為90min，它與地球同步衛(wèi)星相比，下列判斷中正確的是A．飛船的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑B．飛船的運行速度小于同步衛(wèi)星的運行速度C．飛船運動的向心加速度大于同步衛(wèi)星運動的向心加速度D．飛船運動的角速度小于同步衛(wèi)星運動的角速度參考答案：AC4.（多選）如圖甲所示,在傾角為θ的光滑斜面上,有一個質(zhì)量為m的物體在沿斜面方向的力F的作用下由靜止開始運動,物體的機械能E隨距離x的變化關(guān)系如圖乙所示.其中0～x1過程的圖線是直線,x1～x3過程的圖線是曲線,則下列說法中正確的是(

)A.在0～x1過程中,物體的速度一直減小

B.在x1～x2過程中,物體的加速度逐漸變大C.在x2～x3過程中,物體的加速度逐漸變小

D.在x2～x3過程中,合力對物體做正功參考答案：CD5.如圖所示,小圓環(huán)A吊著一個質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個豎直放置的大圓環(huán)上,有一細(xì)線一端拴在小圓環(huán)A上,另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點B的一個小滑輪后吊著一個質(zhì)量為m1的物塊.如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計,繩子又不可伸長,若平衡時弦AB所對應(yīng)的圓心角為α,則兩物塊的質(zhì)量比m1∶m2應(yīng)為(

)A．

B。

C。

D。參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率。開始玻璃磚的位置如圖中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動，同時在玻璃磚直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像。如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時，上述現(xiàn)象恰好消失。此時只需測量出_______________________________，即可計算出玻璃磚的折射率。請用你的測量量表示出折射率________________。

參考答案：玻璃磚直徑邊繞O點轉(zhuǎn)過的角度，7.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕彈簧豎直懸掛于某一深度為h=25.0cm,且開口向下的小筒中（沒有外力作用時彈簧的下部分位于筒內(nèi)，但測力計可以同彈簧的下端接觸），如圖(甲)所示，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F-變化的圖線如圖（乙）所示.,則彈簧的勁度系數(shù)為

N/m.彈簧的原長l0=

參考答案：8.某興趣小組用下面的方法測量小球的帶電量：圖中小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球．用絕緣絲線懸掛于O點，O點固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊豎直放置的較大金屬板，加上電壓后其兩板間電場可視為勻強電場。另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電源、開關(guān)、滑動變阻器及導(dǎo)線若干。實驗步驟如下：①用天平測出小球的質(zhì)量m．并用刻度尺測出M、N板之間的距離d，使小球帶上一定的電量；②連接電路：在虛線框內(nèi)畫出實驗所需的完整的電路圖；③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和絲線偏離豎直方向的角度；④以電壓U為縱坐標(biāo)，以_____為橫坐標(biāo)作出過原點的直線，求出直線的斜率為k；⑤計算小球的帶電量q=_________.參考答案：②電路如圖(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)9.（4分）學(xué)習(xí)物理除了知識的學(xué)習(xí)外，還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想方法，如圖所示是我們學(xué)習(xí)過的四個實驗。其中研究物理問題的思想方法按順序依次是

、

、

、

。參考答案：放大、等效、控制變量、放大10.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。（2）計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）11.如圖所示，質(zhì)量m＝0.10kg的小物塊，在粗糙水平桌面上做勻減速直線運動，經(jīng)距離l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飛離桌面，最終落在水平地面上。已知小物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)m＝0.25，桌面高h(yuǎn)＝0.45m，g取10m/s2．則小物塊落地點距飛出點的水平距離s＝

m，物塊的初速度v0＝

m/s。參考答案：0.904.012.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，強震引發(fā)了福島核電站危機．核電中的U發(fā)生著裂變反應(yīng)，試完成下列反應(yīng)方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn，該反應(yīng)中一個235U裂變時放出的能量為__________．(已知光速為c)參考答案：3n(mu－mBa－mKr－2mn)c213.在接近收費口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直的減速帶，減速帶間距為10m，當(dāng)車輛經(jīng)過減速帶時會產(chǎn)生振動。若某汽車的固有頻率為1.25Hz，則當(dāng)該車以

m/s的速度行駛在此減速區(qū)時顛簸得最厲害，我們把這種現(xiàn)象稱為

。參考答案：答案：12.5，共振解析：汽車每經(jīng)過一個減速帶時，減速帶都給汽車一個向上的力，這個力使汽車上下顛簸，當(dāng)這個力的頻率等于汽車的固有頻率時，汽車發(fā)生共振，振動最厲害。所以有，。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據(jù)質(zhì)點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關(guān)系.15.如圖所示，在滑雪運動中一滑雪運動員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運動的初速度為：【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和數(shù)學(xué)公式進行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關(guān)，還是與速度有關(guān)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示,質(zhì)量為m可看作質(zhì)點的小球從靜止開始沿斜面由A點滑到B點后,進入與斜面圓滑連接的豎直圓弧管道,管道出口為C,圓弧半徑R=15cm,AB的豎直高度差h=35cm．在緊靠出口C處,有一水平放置且繞其水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)的圓筒(不計筒皮厚度),筒上開有小孔D,筒旋轉(zhuǎn)時,小孔D恰好能經(jīng)過出口C處．若小球射出C口時,恰好能接著穿過D孔,并且還能再從D孔向上穿出圓筒,小球返回后又先后兩次向下穿過D孔而未發(fā)生碰撞．不計摩擦和空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,問:

(1)小球到達(dá)C點的速度vc為多少？

(2)圓筒轉(zhuǎn)動的最大周期T為多少？(3)在圓筒以最大周期T轉(zhuǎn)動的情況下,要完成上述運動圓筒的半徑r必須為多少？

參考答案：解:(1)對小球從A→C由機械能守恒定律得:

①

代入數(shù)值解出vc=2m/s

(2)小球向上穿出圓筒所用時間為t

(k=1,2,3……)②

小球從離開圓筒到第二次進入圓筒所用時間為2t2.

2t2=nT(n=1,2,3……)③

對小球由C豎直上拋的上升階段,由速度公式得:

④

聯(lián)立解得⑤

當(dāng)n=k=1時,

(3)對小球在圓筒內(nèi)上升的階段,由位移公式得:

⑥

代入數(shù)值解得

17.（16分）如圖所示，一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒，棒下端離地面高Ｈ，上端套著一個細(xì)環(huán)。棒和環(huán)的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmg(k>1)。斷開輕繩，棒和環(huán)自由下落。假設(shè)棒足夠長，與地面發(fā)生碰撞時，觸地時間極短，無動能損失。棒在整個運動過程中始終保持豎直，空氣阻力不計。求：（1）棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中，環(huán)的加速度。（2）從斷開輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間，棒運動的路程S。（3）從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止，摩擦力對環(huán)及棒做的總功W。參考答案：

答案：（1），方向豎直向上；（2）；（3）。解析：（1）設(shè)棒第一次上升過程中，環(huán)的加速度為環(huán)受合力

由牛頓第二定律

聯(lián)立解得，方向豎直向上（2）設(shè)以地面為零勢能面，向上為正方向，棒第一次落地的速度大小為，由機械能守恒得解得設(shè)棒弱起后的加速度由牛頓第二定律

棒第一次彈起的最大高度

解得棒運動的路程

（3）解法一：棒第一次彈起經(jīng)過時間與環(huán)達(dá)到相同速度環(huán)的速度

棒的速度

環(huán)的位移

棒的位移

棒環(huán)一起下落至地

解得同理，環(huán)第二次相對棒的位移……環(huán)相對棒的總位移

得解法二：設(shè)環(huán)相對棒滑動距離為根據(jù)能量守恒有摩擦力對棒及環(huán)做的總功解得18.如圖所示，兩豎直且正對放置的導(dǎo)熱汽缸底部由細(xì)管道（體積忽略不計）連通，兩活塞a、b用剛性輕桿相連，可在兩氣缸內(nèi)無摩擦地移動，上下兩活塞（厚度不計）的橫截面積分別為，，兩活塞總質(zhì)量為M