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文檔簡(jiǎn)介

2022年福建省高考物理試卷(word解析版)

一、單項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只

有一項(xiàng)是符合題目要求的.

1.(4分)(2022?福建)福建土樓兼具居住和防御的功能,承啟樓是圓形土樓的典型代表,

如圖(a)所示。承啟樓外樓共四層,各樓層高度如圖(b)所示,同一樓層內(nèi)部通過直

徑約50m的圓形廊道連接,若將質(zhì)量為100kg的防御物資先從二樓倉(cāng)庫(kù)搬到四樓樓梯口

M處,再用100s沿廊道運(yùn)送到N處,如圖(c)所示,重力加速度大小取lOm/s?,則()

B.該物資從M處被運(yùn)送到N處的過程中,克服重力所做的功為78500J

C.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處,位移大小為78.5m

D.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處,平均速率為0.5m/s

2.(4分)(2022?福建)2011年3月,日本發(fā)生的大地震造成了福島核電站核泄漏,在泄露

的污染物中含有大量放射性元素其衰變方程為黑11白1Xe+0,e,半衰期為8天,

535354-1

已知mi=131.03721u,mxe=131.03186u,me=0.000549u,則下列說法正確的是()

A.衰變產(chǎn)生的0射線來自于以“原子的核外電子

B.該反應(yīng)前后質(zhì)量虧損0.00535U

C.放射性元素品”發(fā)生的衰變?yōu)閍衰變

D.經(jīng)過16天,75%的原子核發(fā)生了衰變

53

3.(4分)(2022?福建)平時(shí)我們所處的地球表面,實(shí)際上存在場(chǎng)強(qiáng)大小為I00V/m的電場(chǎng),

可將其視為勻強(qiáng)電場(chǎng),在地面立一金屬桿后空間中的等勢(shì)面如圖所示,空間中存在a、b、

c三點(diǎn),其中a點(diǎn)位于金屬桿正上方,b、c等高,則下列說法正確的是()

A.b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Ubc=O

B.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小大于lOOV/m

C.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右

D.a點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)

4.(4分)(2022?福建)2021年美國(guó)“星鏈”衛(wèi)星曾近距離接近我國(guó)運(yùn)行在距地390km近

圓軌道上的天宮空間站,為避免發(fā)生危險(xiǎn),天宮空間站實(shí)施了發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火變軌的緊急避

碰措施,已知質(zhì)量為m的物體從距地心r處運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處克服地球引力所做的功為G

巫,式中M為地球質(zhì)量,G為引力常量;現(xiàn)將空間站的質(zhì)量記為mo,變軌前后穩(wěn)定運(yùn)

r

行的軌道半徑分別記為ri、r2,如圖所示,空間站緊急避碰過程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功至少為()

B.GMmo(―-—)

2叮r2rlr2

C.gGMmo(―-—)D.2GMmo)

2「1brlr2

二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分.每小題有多項(xiàng)符合題目要求,全

部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分.

(多選)5.(6分)(2022?福建)奧斯特利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究電流的磁效應(yīng),一個(gè)可

自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針放在白金絲導(dǎo)線正下方,導(dǎo)線兩端與一伏打電池相連,接通電源瞬間,

小磁針發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn),奧斯特采用控制變量法,繼續(xù)研究了導(dǎo)線直徑、導(dǎo)線材料、電

池電動(dòng)勢(shì)以及小磁針位置等因素對(duì)小磁針偏轉(zhuǎn)情況的影響,他能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有()

A.減小白金絲直徑,小磁針仍能偏轉(zhuǎn)

B.用銅導(dǎo)線替換白金絲,小磁針仍能偏轉(zhuǎn)

C.減小電源電動(dòng)勢(shì),小磁包一一定不能偏轉(zhuǎn)

D.小磁針的偏轉(zhuǎn)情況與其放置位置無關(guān)

(多選)6.(6分)(2022?福建)某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠(yuǎn)距離輸電.圖中交流電源

電壓為6V,定值電阻RI=R2=20C,小燈泡Li、L2的規(guī)格均為“6V1.8W”,理想變壓

器Ti、T2原副線圈的匝數(shù)比分別為1:3和3:1。分別接通電路I和電路H,兩電路都

穩(wěn)定工作時(shí)()

交流

A.Li與L2一樣亮

B.L2比Li更亮

C.Ri上消耗的功率比R2的大

D.Ri上消耗的功率比R2的小

(多選)7.(6分)(2022?福建)一物塊以初速度vo自固定斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng),一

段時(shí)間后回到斜面底端。該物體的動(dòng)能Ek隨位移x的變化關(guān)系如圖所示,圖中xo、Eki、

Ek2均已知。根據(jù)圖中信息可以求出的物理量有()

C.斜面的傾角

D.沿斜面上滑的時(shí)間

(多選)8.(6分)(2022?福建)我國(guó)霍爾推進(jìn)器技術(shù)世界領(lǐng)先,其簡(jiǎn)化的工作原理如圖所

示,放電通道兩端電極間存在一加速電場(chǎng),該區(qū)域內(nèi)有一與電場(chǎng)近似垂直的約束磁場(chǎng)(未

畫出)用于提高工作物質(zhì)被電離的比例,工作時(shí),工作物質(zhì)猷氣進(jìn)入放電通道后被電離

為敷離子,再經(jīng)電場(chǎng)加速噴出,形成推力,某次測(cè)試中,低氣被電離的比例為95%,氤

離子噴射速度為1.6X104mz推進(jìn)器產(chǎn)生的推力為80mN,已知款離子的比荷為7.3X

105C/kg;計(jì)算時(shí),取放離子的初速度為零,忽略磁場(chǎng)對(duì)離子的作用力及粒子之間的相互

作用,則()

A.俄離子的加速電壓約為175V

B.敬離子的加速電壓約為700V

C.氤離子向外噴射形成的電流約為37A

D.每秒進(jìn)入放電通道的流氣質(zhì)量約為5.3XlO^kg

三、非選擇題:共60分,其中9、10為填空題,11、12為實(shí)驗(yàn)題,13?15為計(jì)算題.

9.(4分)(2022?福建)藝術(shù)體操運(yùn)動(dòng)員站在場(chǎng)地中以一定頻率上下抖動(dòng)6m長(zhǎng)綢帶的一端,

綢帶自左向右呈現(xiàn)波浪狀起伏,某時(shí)刻綢帶形狀如圖所示(符合正弦函數(shù)特征),此時(shí)綢

帶上P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向(填“向上”“向下”“向左”或“向右”),保持抖動(dòng)幅度不

變,如果要在該綢帶上產(chǎn)生更加密集的波浪狀起伏效果,運(yùn)動(dòng)員上下抖動(dòng)的頻率應(yīng)

(填“增大”“減小”或“保持不變”)。

10.(4分)(2022?福建)帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,氣體開始處于a狀

態(tài),然后經(jīng)過a-b-c狀態(tài)變化過程到達(dá)c狀態(tài)。在V-T圖中變化過程如圖所示。

(1)氣體從a狀態(tài)經(jīng)過a-b到達(dá)b狀態(tài)的過程中壓強(qiáng)。(填“增大”、“減小”

或“不變”)

(2)氣體從b狀態(tài)經(jīng)過b-c到達(dá)c狀態(tài)的過程要,0(填“吸收”或“放出”)

熱量。

V

0?T

11.(5分)(2022?福建)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示裝置驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)

時(shí),先將斜槽固定在貼有復(fù)寫紙和白紙的木板邊緣,調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直;把小

球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)O,建立xOy坐標(biāo)

系,然后從斜槽上固定的位置釋放小球,小球落到擋板上并在白紙上留下印跡,上下調(diào)

節(jié)擋板進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,測(cè)量各印跡中心點(diǎn)Oi、02、03…的坐標(biāo),并填入表

格中,計(jì)算對(duì)應(yīng)的x2值。

擋板

(a)(b)x2/cm2

01O2O3O4O506

y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90

x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28

x2/cm235.477.6115.3156.0197.4233.5

(1)根據(jù)上表數(shù)據(jù),在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)上04數(shù)據(jù)點(diǎn),并繪制“y-x2”圖線。

(2)由y-x2圖線可知,小球下落的高度y,與水平距離的平方x2成(填“線

性”或“非線性”)關(guān)系,由此判斷小球下落的軌跡是拋物線。

(3)由y-x2圖線求得斜率k,小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度表達(dá)式為vo=(用斜率k

和重力加速度g表示)。

(4)該實(shí)驗(yàn)得到的y-x2圖線常不經(jīng)過原點(diǎn),可能的原因是。

12.(7分)(2022?福建)在測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí),因?yàn)殡妷罕砗碗娏鞅淼挠绊?,?/p>

論使用何種接法,都會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,為了消除電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差,某實(shí)驗(yàn)興趣

小組設(shè)計(jì)了如圖甲實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量。已知Ro=2。。

(1)按照?qǐng)D甲所示的電路圖,將圖乙中的器材實(shí)物連線補(bǔ)充完整。

(2)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

①將滑動(dòng)變阻器滑到最左端位置

②接法I:?jiǎn)蔚峨p擲開關(guān)S與1接通,閉合開關(guān)So.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,記錄下若干組

數(shù)據(jù)Ui-h的值,斷開開關(guān)So

③將滑動(dòng)變阻器滑到最左端位置

④接法H:?jiǎn)蔚峨p擲開關(guān)S與2閉合,閉合開關(guān)So,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,記錄下若干組

數(shù)據(jù)U2-I2的值,斷開開關(guān)So

⑤分別作出兩種情況所對(duì)應(yīng)的Ui-11和U2-12圖像

(3)單刀雙擲開關(guān)接1時(shí),某次讀取電表數(shù)據(jù)時(shí),電壓表指針如圖丙所示,此時(shí)Ui=

V。

(4)根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù),作出U>-Ii和U2-12圖像如圖丁所示,根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢(shì)

E=,內(nèi)阻r=o(結(jié)果均保留兩位小數(shù))

(5)由圖丁可知(填“接法I”或“接法n”)測(cè)得的電源內(nèi)阻更接近真實(shí)值。

(6)綜合考慮,若只能選擇一種接法,應(yīng)選擇(填“接法1”或“接法II”)

測(cè)量更合適。

13.(12分)(2022?福建)清代乾隆的《冰嬉賦》用“蹩蹩”(可理解為低身斜體)二字揭

示了滑冰的動(dòng)作要領(lǐng),500m短道速滑世界紀(jì)錄由我國(guó)運(yùn)動(dòng)員武大靖創(chuàng)造并保持,在其創(chuàng)

造紀(jì)錄的比賽中,

(1)武大靖從靜止出發(fā),先沿直道加速滑行,前8m用時(shí)2s。該過程可視為勻加速直線

運(yùn)動(dòng),求此過程加速度大??;

(2)武大靖途中某次過彎時(shí)的運(yùn)動(dòng)可視為半徑為10m的勻速圓周運(yùn)動(dòng),速度大小為14m/s。

已知武大靖的質(zhì)量為73kg,求此次過彎時(shí)所需的向心力大?。?/p>

(3)武大靖通過側(cè)身來調(diào)整身體與水平冰面的夾角,使場(chǎng)地對(duì)其作用力指向身體重心而

實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過彎,如圖所示。求武大靖在(2)問中過彎時(shí)身體與水平面的夾角0的大小。

(不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小取10m/s2,tan22°=0.40、tan27°=0.51、tan32°=

0.62、tan370=0.75)o

14.(12分)(2022?福建)如圖,L形滑板A靜置在粗糙水平面上,滑板右端固定一勁度系

數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,彈簧左端與一小物塊B相連,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),一小物塊C以初

速度vo從滑板最左端滑入,滑行so后與B發(fā)生完全非彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短),然后

一起向右運(yùn)動(dòng);一段時(shí)間后,滑板A也開始運(yùn)動(dòng),已知A、B、C的質(zhì)量均為m,滑板

與小物塊、滑板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為U,重力加速度大小為g;最大靜摩擦力近

似等于滑動(dòng)摩擦力,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),求:

?v0BA

(1)C在碰撞前瞬間的速度大??;

(2)C與B碰撞過程中損失的機(jī)械能;

(3)從C與B相碰后到A開始運(yùn)動(dòng)的過程中,C和B克服摩擦力所做的功。

15.(16分)(2022?福建)如圖(a),一傾角為。的絕緣光滑斜面固定在水平地面上,其頂

端與兩根相距為L(zhǎng)的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌相連;導(dǎo)軌處于一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,

其末端裝有擋板M、No兩根平行金屬棒G、H垂直導(dǎo)軌放置,G的中心用一不可伸長(zhǎng)

絕緣細(xì)繩通過輕質(zhì)定滑輪與斜面底端的物塊A相連;初始時(shí)刻繩子處于拉緊狀態(tài)并與G

垂直,滑輪左側(cè)細(xì)繩與斜面平行,右側(cè)與水平面平行。從t=Os開始,H在水平向右拉力

作用下向右運(yùn)動(dòng);t=2s時(shí),H與擋板M、N相碰后立即被鎖定。G在t=ls后的速度一

時(shí)間圖線如圖(b)所示,其中1?2s段為直線。已知:磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T,L=0.2m,

G、H和A的質(zhì)量均為0.2kg,G、H的電阻均為0.1。;導(dǎo)軌電阻、細(xì)繩與滑輪的摩擦力

均忽略不計(jì);H與擋板碰撞時(shí)間極短;整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程A未與滑輪相碰,兩金屬棒始終與

導(dǎo)軌垂直且接觸良好:sin0=0.25,cos0=0.97,重力加速度大小取lOm/s?,圖(b)中e

為自然常數(shù),匹=1.47。求:

e

(1)在1?2s時(shí)間段內(nèi),棒G的加速度大小和細(xì)繩對(duì)A的拉力大小;

(2)t=1.5s時(shí),棒H上拉力的瞬時(shí)功率;

(3)在2?3s時(shí)間段內(nèi),棒G滑行的距離。

fv/(m-s-1)

M4r..........人

2022年福建省高考物理試卷

參考答案與試題解析

一、單項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只

有一項(xiàng)是符合題目要求的.

1.(4分)(2022?福建)福建土樓兼具居住和防御的功能,承啟樓是圓形土樓的典型代表,

如圖(a)所示。承啟樓外樓共四層,各樓層高度如圖(b)所示,同一樓層內(nèi)部通過直

徑約50m的圓形廊道連接,若將質(zhì)量為100kg的防御物資先從二樓倉(cāng)庫(kù)搬到四樓樓梯口

M處,再用100s沿廊道運(yùn)送到N處,如圖(c)所示,重力加速度大小取10m/s2,則()

A.該物資從二樓地面被運(yùn)送到四樓M處的過程中,克服重力所做的功為5400J

B.該物資從M處被運(yùn)送到N處的過程中,克服重力所做的功為78500J

C.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處,位移大小為78.5m

D.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處,平均速率為0.5m/s

【解答】解:A、該物資從二樓地面被運(yùn)送到四樓M處的過程中,克服重力所做的功為

W=mgh=100X10X2X2.7J=5400J,故A正確;

B、MN兩點(diǎn)高度相同,所以物資從M處被運(yùn)送到N處的過程中,重力不做功,故B錯(cuò)

誤;

C、從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處,位移大小為50m,故C錯(cuò)誤;

兀解

D、平均速率丫=旦=——之,代入數(shù)據(jù)解得:v=0.785m/s,故D錯(cuò)誤;

tt

故選:Ao

2.(4分)(2022?福建)2011年3月,日本發(fā)生的大地震造成了福島核電站核泄漏,在泄露

的污染物中含有大量放射性元素其衰變方程為^ll-^lXe+O.e,半衰期為8天,

已知mi=131.03721u,mXe=131.03186u,me=0.000549u,則下列說法正確的是()

A.衰變產(chǎn)生的。射線來自于日11原子的核外電子

53

B.該反應(yīng)前后質(zhì)量虧損0.00535U

C.放射性元素股11發(fā)生的衰變?yōu)閍衰變

u3

D.經(jīng)過16天,75%的日11原子核發(fā)生了衰變

03

【解答】解:A[于1衰變時(shí),原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子,大量電子從原子核釋放

出來形成0射線,故A錯(cuò)誤;

B.該反應(yīng)前后質(zhì)量虧損為Am=131.03721u-131.03186u-0.000549u=0.004801u,故B

錯(cuò)誤;

C.放射性元素發(fā)生的衰變?yōu)镻衰變,故C錯(cuò)誤;

53

D.由于半衰期為8天,可知經(jīng)過16天,即經(jīng)過兩個(gè)半衰期,設(shè)舊“原子核原來的質(zhì)量為

53

m,則剩余mo=(―)2m=Am;

24

則有75%的日11原子核發(fā)生了衰變,故D正確。

53

故選:D。

3.(4分)(2022?福建)平時(shí)我們所處的地球表面,實(shí)際上存在場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m的電場(chǎng),

可將其視為勻強(qiáng)電場(chǎng),在地面立一金屬桿后空間中的等勢(shì)面如圖所示,空間中存在a、b、

c三點(diǎn),其中a點(diǎn)位于金屬桿正上方,b、c等高,則下列說法正確的是()

A.b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Ubc=O

B.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小大于100V/m

C.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右

D.a點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)

【解答】解:A、b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Ubc=200V-300V=-100V,故A錯(cuò)誤;

B、等勢(shì)面密集的地方,場(chǎng)強(qiáng)越大,所以a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小大于100V/m,故B正確;

C、電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,并且沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,所以a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向

下,故C錯(cuò)誤;

D、ac兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,電勢(shì)相等,故D錯(cuò)誤;

故選:B。

4.(4分)(2022?福建)2021年美國(guó)“星鏈”衛(wèi)星曾近距離接近我國(guó)運(yùn)行在距地390km近

圓軌道上的天宮空間站,為避免發(fā)生危險(xiǎn),天宮空間站實(shí)施了發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火變軌的緊急避

碰措施,已知質(zhì)量為m的物體從距地心r處運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處克服地球引力所做的功為G

蛔,式中M為地球質(zhì)量,G為引力常量;現(xiàn)將空間站的質(zhì)量記為mo,變軌前后穩(wěn)定運(yùn)

r

行的軌道半徑分別記為n.r2,如圖所示,空間站緊急避碰過程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功至少為()

A..iGMmo(---)B.GMmo(--—)

2rlr2rlr2

C.gGMmo(---)D.2GMmo

2rlr2rlr2

【解答】解:空間站所受萬(wàn)有引力提供向心力,則一GM&m=m(匕2,解得:vi=

一2r

Vr2

rrirpir

緊急避險(xiǎn)的過程,根據(jù)動(dòng)能定理有:W+(--=lmoV2-lmoV2

解得:W=Ju3Mm()(工--A_)

2勺「2

故A正確,BCD錯(cuò)誤;

故選:Ao

二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分.每小題有多項(xiàng)符合題目要求,全

部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分.

(多選)5.(6分)(2022?福建)奧斯特利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究電流的磁效應(yīng),一個(gè)可

自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針放在白金絲導(dǎo)線正下方,導(dǎo)線兩端與一伏打電池相連,接通電源瞬間,

小磁針發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn),奧斯特采用控制變量法,繼續(xù)研究了導(dǎo)線直徑、導(dǎo)線材料、電

池電動(dòng)勢(shì)以及小磁針位置等因素對(duì)小磁針偏轉(zhuǎn)情況的影響,他能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有()

A.減小白金絲直徑,小磁針仍能偏轉(zhuǎn)

B.用銅導(dǎo)線替換白金絲,小磁針仍能偏轉(zhuǎn)

C.減小電源電動(dòng)勢(shì),小磁針一定不能偏轉(zhuǎn)

D.小磁針的偏轉(zhuǎn)情況與其放置位置無關(guān)

【解答】解:A、減小白金絲直徑,其電阻增大,白金絲導(dǎo)線中電流減小,但仍能產(chǎn)生磁

場(chǎng),所以小磁針仍能偏轉(zhuǎn),故A正確;

B、用銅導(dǎo)線替換白金絲,電阻增大,導(dǎo)線中電流減小,但仍能產(chǎn)生磁場(chǎng),小磁針仍能偏

轉(zhuǎn),故B正確;

C、減小電源電動(dòng)勢(shì),導(dǎo)線中電流減小,但仍能產(chǎn)生磁場(chǎng),小磁針仍能偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;

D、當(dāng)小磁針與導(dǎo)線垂直時(shí),根據(jù)安培定則可知,導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)與導(dǎo)線垂直,小磁針不

能偏轉(zhuǎn),所以小磁針的偏轉(zhuǎn)情況與其放置位置有關(guān),故D錯(cuò)誤。

故選:ABo

(多選)6.(6分)(2022?福建)某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠(yuǎn)距離輸電.圖中交流電源

電壓為6V,定值電阻RI=R2=20"小燈泡Li、L2的規(guī)格均為“6V1.8W”,理想變壓

器Ti、T2原副線圈的匝數(shù)比分別為1:3和3:1。分別接通電路I和電路H,兩電路都

穩(wěn)定工作時(shí)()

A.Li與L2一樣亮

B.L2比Li更亮

C.Ri上消耗的功率比R2的大

D.Ri上消耗的功率比R2的小

£j22

【解答】解:AB、小燈泡Li、L2的電阻為RL=1=@-。=20。

PL1.8

小燈泡Li的電流h=—--=―—A=0.15A;

Rl+無20+20

設(shè)小燈泡L2的電流為I2,根據(jù)T2原副線圈的匝數(shù)比n3:iu=3:1,得T2原副線圈的電

流之比=工,則R2中電流為IR2=—12

12n333

T2原副線圈的電壓之比‘匣=一乜=旦,則原線圈的電壓U原=3I2RL,T|副線圈的電

12瓦n41

壓為3U,則3U=IR2R2+U原,即3U=2I2R2+3I2RL,解得:k=0.27A

3

可得l2>h,所以L2比Li更亮,故A錯(cuò)誤,B正確;

CD、Ri中電流為h=O.15A,R2中電流為IR2=』I2=』X0.27A=0.09A,則又

33

Ri=R2=20n,由P=FR知Ri上消耗的功率比R2的大,故C正確,D錯(cuò)誤。

故選:BCo

(多選)7.(6分)(2022?福建)一物塊以初速度vo自固定斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng),一

段時(shí)間后回到斜面底端。該物體的動(dòng)能Ek隨位移x的變化關(guān)系如圖所示,圖中xo、Eki、

Ek2均已知。根據(jù)圖中信息可以求出的物理量有()

A.重力加速度大小

B.物體所受滑動(dòng)摩擦力的大小

C.斜面的傾角

D.沿斜面上滑的時(shí)間

【解答】解:ABC、根據(jù)Eki=/mv;可解得物塊質(zhì)量皿

物塊上滑時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有:Ek-Ek|=-(mgsinG+f)x

物塊下滑時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有:Ek=(mgsin0-f)(x()-x),x()代表上滑的最遠(yuǎn)距離;

根據(jù)圖像的斜率可知mgsinO+f=—%

x0

EKO

mgsin0-f=—

x0

可解得:f=Ek[E.k2.,gSjn0=_l_(”1+巴地)

2x02mx0x0

即可求出滑動(dòng)摩擦力大小,但重力加速度和斜面傾角無法計(jì)算;

故AC錯(cuò)誤,B正確;

D、根據(jù)牛頓第二定律有:mgsin0+f=ma

根據(jù)速度一時(shí)間公式有:

a

可解得上滑的時(shí)間to

故D正確;

故選:BD。

(多選)8.(6分)(2022?福建)我國(guó)霍爾推進(jìn)器技術(shù)世界領(lǐng)先,其簡(jiǎn)化的工作原理如圖所

示,放電通道兩端電極間存在一加速電場(chǎng),該區(qū)域內(nèi)有一與電場(chǎng)近似垂直的約束磁場(chǎng)(未

畫出)用于提高工作物質(zhì)被電離的比例,工作時(shí),工作物質(zhì)抗氣進(jìn)入放電通道后被電離

為旅離子,再經(jīng)電場(chǎng)加速噴出,形成推力,某次測(cè)試中,急氣被電離的比例為95%,?

離子噴射速度為1.6Xl()4m/s,推進(jìn)器產(chǎn)生的推力為80mN,已知敬離子的比荷為7.3X

l()5c/kg;計(jì)算時(shí),取放離子的初速度為零,忽略磁場(chǎng)對(duì)離子的作用力及粒子之間的相互

作用,則()

放電通道十?-?

?-

氣?o----------------------------------?

0Xe+”

?-?

陽(yáng)極陰極

A.秋離子的加速電壓約為175V

B.激離子的加速電壓約為700V

C.掠離子向外噴射形成的電流約為37A

D.每秒進(jìn)入放電通道的猷氣質(zhì)量約為5.3Xl(/6kg

2

【解答】解:AB、伍離子加速過程,由動(dòng)能定理得:qU=1mv,已知v=1.6X104mz

A=7.3X105C/kg,解得氤離子的加速電壓175V,故A正確,B錯(cuò)誤;

m

C、設(shè)每秒向外噴射的氤離子數(shù)目為n,以這些離子為研究對(duì)象,取向右為正方向,由動(dòng)

量定理得:Ft=nmv-0

激離子向外噴射形成的電流為1=nq,聯(lián)立得…,將F=80mN=0.08N,v=L6X

tmv

104m/s,,=7.3Xl()5c/kg代入解得:I=3.65A,故C錯(cuò)誤;

m

D、每秒進(jìn)入放電通道的晁離子的電荷量為q=It=3.65XlC=3.65C,每秒進(jìn)入放電通道

的債離子的質(zhì)量為m=」=—X10/kg

-17.3XIQ5

m

X1一6

每秒進(jìn)入放電通道的徂氣質(zhì)量為M=—g-=j°-kg^5.3X106k故口正確。

95%0.95

故選:AD。

三、非選擇題:共60分,其中9、10為填空題,11、12為實(shí)驗(yàn)題,13?15為計(jì)算題.

9.(4分)(2022?福建)藝術(shù)體操運(yùn)動(dòng)員站在場(chǎng)地中以一定頻率上下抖動(dòng)6m長(zhǎng)綢帶的一端,

綢帶自左向右呈現(xiàn)波浪狀起伏,某時(shí)刻綢帶形狀如圖所示(符合正弦函數(shù)特征),此時(shí)綢

帶上P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上(填“向上”“向下”“向左”或“向右”),保持抖動(dòng)幅度不

變,如果要在該綢帶上產(chǎn)生更加密集的波浪狀起伏效果,運(yùn)動(dòng)員上下抖動(dòng)的頻率應(yīng)J

大(填“增大”“減小”或“保持不變”)。

【解答】解:從圖中可知綢帶上形成的波是自左向右傳播的,根據(jù)同側(cè)法可判斷綢帶上P

點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上;

綢帶上產(chǎn)生更加密集的波浪狀起伏效果,說明波長(zhǎng)變小,而同種介質(zhì)中同類型波的傳播

波速是不變的,根據(jù)V=H可知運(yùn)動(dòng)員上下抖動(dòng)的頻率增大。

故答案為:向上,增大

10.(4分)(2022?福建)帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,氣體開始處于a狀

態(tài),然后經(jīng)過a-b-c狀態(tài)變化過程到達(dá)c狀態(tài)。在V-T圖中變化過程如圖所示。

(1)氣體從a狀態(tài)經(jīng)過a-b到達(dá)b狀態(tài)的過程中壓強(qiáng)增大。(填“增大”、“減小”

或“不變”)

(2)氣體從b狀態(tài)經(jīng)過b-c到達(dá)c狀態(tài)的過程要放出。(填“吸收”或“放出”)

熱量。

\a.t.,b

Illi

o1---------

【解答】解:(1)由V-T圖像可知?dú)怏w從a狀態(tài)經(jīng)過a-b到達(dá)b狀態(tài)的過程中,氣體

的體積保持不變,溫度升高,根據(jù)早力可知?dú)怏w的壓強(qiáng)增大;

(2)由V-T圖像可知,氣體從b狀態(tài)經(jīng)過b-c到達(dá)c狀態(tài)的過程,氣體的溫度保持不

變,則氣體的內(nèi)能保持不變;氣體的體積減小,則外界對(duì)氣體做正功,根據(jù)熱力學(xué)第一

定律可知,氣體對(duì)外放出熱量。

故答案為:(1)增大;(2)放出

11.(5分)(2022?福建)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示裝置驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)

時(shí),先將斜槽固定在貼有復(fù)寫紙和白紙的木板邊緣,調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直;把小

球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)O,建立xOy坐標(biāo)

系,然后從斜槽上固定的位置釋放小球,小球落到擋板上并在白紙上留下印跡,上下調(diào)

節(jié)擋板進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,測(cè)量各印跡中心點(diǎn)0|、02、03…的坐標(biāo),并填入表

格中,計(jì)算對(duì)應(yīng)的x2值。

擋板

(a)(b)x2/cm2

0|03

o204O506

y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90

x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28

x2/cm235.477.6115.3156.0197.4233.5

(1)根據(jù)上表數(shù)據(jù),在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)上04數(shù)據(jù)點(diǎn),并繪制“y-x2”圖線。

(2)由y-x2圖線可知,小球下落的高度y,與水平距離的平方x2成線性(填“線

性”或“非線性”)關(guān)系,由此判斷小球下落的軌跡是拋物線。

(3)由y-x2圖線求得斜率k,小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度表達(dá)式為vo-_,p__(用斜率

k和重力加速度g表示)。

(4)該實(shí)驗(yàn)得到的y-x2圖線常不經(jīng)過原點(diǎn),可能的原因是小球的水平射出點(diǎn)未與O

點(diǎn)重合。

【解答】解:(1)根據(jù)上表數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出04數(shù)據(jù)點(diǎn),并繪制“y-x2”圖線如圖

所示:

(2)由y-x2圖線為一條傾斜的直線可知,小球下落的高度y與水平距離的平方x2成線

性關(guān)系;

2

(3)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得*=丫。3y^lgt,解得y=—^萬(wàn)、2

22v0

可知y-x2圖像的斜率為k=—

2V。2

解得小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為丫。=標(biāo)

(4)y-x2圖線是一條直線,但常不經(jīng)過原點(diǎn),說明實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的值偏大或偏小一個(gè)定

值,這是小球的水平射出點(diǎn)未與0點(diǎn)重合,位于坐標(biāo)原點(diǎn)0上方或下方所造成的。

(2)線性;(3)息;(4)小球的水平射出點(diǎn)未與0點(diǎn)重合

12.(7分)(2022?福建)在測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí),因?yàn)殡妷罕砗碗娏鞅淼挠绊懀?/p>

論使用何種接法,都會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,為了消除電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差,某實(shí)驗(yàn)興趣

小組設(shè)計(jì)了如圖甲實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量。已知Ro=2£l?

(1)按照?qǐng)D甲所示的電路圖,將圖乙中的器材實(shí)物連線補(bǔ)充完整。

(2)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

①將滑動(dòng)變阻器滑到最左端位置

②接法I:?jiǎn)蔚峨p擲開關(guān)S與1接通,閉合開關(guān)So,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,記錄下若干組

數(shù)據(jù)Ui-h的值,斷開開關(guān)So

③將滑動(dòng)變阻器滑到最左端位置

④接法H:?jiǎn)蔚峨p擲開關(guān)S與2閉合,閉合開關(guān)So,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,記錄下若干組

數(shù)據(jù)U2-I2的值,斷開開關(guān)So

⑤分別作出兩種情況所對(duì)應(yīng)的Ui-Ii和5-h圖像

(3)單刀雙擲開關(guān)接1時(shí),某次讀取電表數(shù)據(jù)時(shí),電壓表指針如圖丙所示,此時(shí)Ui=

1.30V。

(4)根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù),作出Ui-11和U2-12圖像如圖丁所示,根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢(shì)

E=1.80,內(nèi)阻r=250-(結(jié)果均保留兩位小數(shù))

(5)由圖丁可知接法ii(填“接法I”或“接法n”)測(cè)得的電源內(nèi)阻更接近真實(shí)

值。

(6)綜合考慮,若只能選擇一種接法,應(yīng)選擇接法n(填“接法I”或“接法II”)

測(cè)量更合適。

【解答】解:(1)根據(jù)圖甲所示的電路圖,連接圖乙中的器材實(shí)物如圖所示:

(3)根據(jù)圖像可知,電流表接0?3V的量程,根據(jù)圖丙可知電壓表的讀數(shù)為Ui=1.30V;

(4)單刀雙擲開關(guān)S與1接通時(shí),根據(jù)圖丁可知,當(dāng)電流表的示數(shù)為零時(shí),相對(duì)于外接

電路斷路,電壓表的示數(shù)為電源電動(dòng)勢(shì),即E=1.80V;

單刀雙擲開關(guān)S與2接通時(shí),根據(jù)圖丁可知,當(dāng)電壓表的示數(shù)為零時(shí),相對(duì)于外接電路

短路,電流表的示數(shù)為外電路短路時(shí)的電流,則有:Im=0.40A

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得:Ro+r=/

代入數(shù)據(jù)解得:r=2.50。;

△5

(5)根據(jù)U-I圖像的斜率表示電源內(nèi)電阻,根據(jù)接法I可知電源內(nèi)電阻為:n=|.

|-RO=LN0.Q-2。=3。

0.36

170

根據(jù)接法H可知電源內(nèi)電阻為:r2=-Ro=..--Q-20=2.25。

0.40

可見接法n測(cè)得的電源內(nèi)阻更接近真實(shí)值;

(6)綜合考慮,若只能選擇一種接法,應(yīng)選擇接法II測(cè)量更合適。

故答案為:(1)實(shí)物圖連接見解析;(3)1.30;(4)1.80;2.50;(5)接法H;(5)接法

II,

13.(12分)(2022?福建)清代乾隆的《冰嬉賦》用“壁蹩”(可理解為低身斜體)二字揭

示了滑冰的動(dòng)作要領(lǐng),500m短道速滑世界紀(jì)錄由我國(guó)運(yùn)動(dòng)員武大靖創(chuàng)造并保持,在其創(chuàng)

造紀(jì)錄的比賽中,

(1)武大靖從靜止出發(fā),先沿直道加速滑行,前8m用時(shí)2s。該過程可視為勻加速直線

運(yùn)動(dòng),求此過程加速度大??;

(2)武大靖途中某次過彎時(shí)的運(yùn)動(dòng)可視為半徑為10m的勻速圓周運(yùn)動(dòng),速度大小為14m/So

已知武大靖的質(zhì)量為73kg,求此次過彎時(shí)所需的向心力大?。?/p>

(3)武大靖通過側(cè)身來調(diào)整身體與水平冰面的夾角,使場(chǎng)地對(duì)其作用力指向身體重心而

實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過彎,如圖所示。求武大靖在(2)問中過彎時(shí)身體與水平面的夾角。的大小。

(不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小取10m/s2,tan22°=0.40、tan27°=0.51、tan32°=

062、tan37°=0.75)=

【解答】解:(1)武大靖從靜止出發(fā),先沿直道加速滑行,前xi=8m用時(shí)ti=2s

根據(jù)位移一時(shí)間關(guān)系可得:X|-lat2

21

代入數(shù)據(jù)解得:a=4m/s2;

22

(2)根據(jù)向心力的計(jì)算公式可得:Fn=m2—=73X_14_N=1430.8N;

r10

(3)設(shè)場(chǎng)地對(duì)武大靖的作用力大小為F,F與重力的合力提供向心力,如圖所示:

根據(jù)幾何關(guān)系可得:tan9=^>

Fn

代入數(shù)據(jù)解得:tanO^O.51

所以。=27°。

答:(1)求此過程加速度大小為4m/s2:

(2)此次過彎時(shí)所需的向心力大小為1430.8N;

(3)武大靖在(2)問中過彎時(shí)身體與水平面的夾角8的大小為27°?

14.(12分)(2022?福建)如圖,L形滑板A靜置在粗糙水平面上,滑板右端固定一勁度系

數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,彈簧左端與一小物塊B相連,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),一小物塊C以初

速度vo從滑板最左端滑入,滑行so后與B發(fā)生完全非彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短),然后

一起向右運(yùn)動(dòng);一段時(shí)間后,滑板A也開始運(yùn)動(dòng),已知A、B、C的質(zhì)量均為m,滑板

與小物塊、滑板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為山重力加速度大小為g;最大靜摩擦力近

似等于滑動(dòng)摩擦力,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),求:

?v0BA

(1)C在碰撞前瞬間的速度大??;

(2)C與B碰撞過程中損失的機(jī)械能;

(3)從C與B相碰后到A開始運(yùn)動(dòng)的過程中,C和B克服摩擦力所做的功。

【解答】解:(1)滑板與小物塊、滑板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為口,物塊C與滑板

間的最大靜摩擦力小于滑板與地面間的最大靜摩擦力,物塊C滑到B的過程中,滑板靜

止。

物塊C運(yùn)動(dòng)至剛要與物塊B相碰過程,由動(dòng)能定理:-pmgso=Lmv?--mvn

2丫[2*Q

解得物塊C碰撞前的速度大小為:V1=^2-211gSQ;

(2)物塊B、C碰撞時(shí)間極短,碰撞過程中動(dòng)量守恒,取向右為正方向,由動(dòng)量守恒定

律:mvi=2mv2

解得物塊B與物塊C碰后一起運(yùn)動(dòng)的速度大?。篤2=,收-2Ugs0

2

根據(jù)能量守恒定律可得物塊B與物塊C碰撞過程系統(tǒng)損失的機(jī)械能為:AE=lmV1-1

22

,2mv22

解得:△E="mvj/mgs0;

(3)滑板A剛要滑動(dòng)時(shí),對(duì)滑板A,由平衡條件:kAx+211mg=3“mg

解得彈簧的壓縮量(即滑板A開始運(yùn)動(dòng)前物塊B和物塊C一起運(yùn)動(dòng)的位移大小):Ax

=1mg

k

故滑板A開始運(yùn)動(dòng)前物塊B和物塊C克服摩擦力做功:W克=2|img△x

O..222

解得:W克=2.1ng.

k

答:(DC在碰撞前瞬間的速度大小為v1M^-25gs0;

(2)C與B碰撞過程

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