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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.用長(zhǎng)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(diǎn)O，并用長(zhǎng)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(shí)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?yàn)?

)

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(duì)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(duì)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(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線，故拉力方向在G和F1夾角之間的某個(gè)方向的反方向上。故選C．2.（多選）如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)城內(nèi)，線段AB、AC、AD長(zhǎng)度相等且兩兩垂直，P為BD連線中點(diǎn)。已知電場(chǎng)線平行于BC連線，B點(diǎn)電勢(shì)為2V，C點(diǎn)電勢(shì)為-2V，則

A.A點(diǎn)電勢(shì)為0

B.A點(diǎn)電勢(shì)為-1V

C.電荷量為-1.0x10-6C的帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)電場(chǎng)力做功為1.0x10-6JD.電荷量為-1.0x10-6C的帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)電場(chǎng)力做功為2.0x10-6J參考答案：AC解析：A、B電場(chǎng)線平行于BC，故BC連線的中點(diǎn)E電勢(shì)為零，又連接AE與BC垂直，在電場(chǎng)中，等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，故A點(diǎn)電勢(shì)也為零，故A正確、B錯(cuò)誤；C、D因?yàn)锳E垂直于PE，故PE在一個(gè)等勢(shì)面上，所以P點(diǎn)電勢(shì)為1V，故C正確、D錯(cuò)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(yùn)行速度小于同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度C．飛船運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的向心加速度D．飛船運(yùn)動(dòng)的角速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)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(gè)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(yùn)動(dòng),物體的機(jī)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(duì)物體做正功參考答案：CD5.如圖所示,小圓環(huán)A吊著一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個(gè)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(diǎn)B的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)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(jì),繩子又不可伸長(zhǎng),若平衡時(shí)弦AB所對(duì)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(jì)16分6.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測(cè)半圓形玻璃磚的折射率。開始玻璃磚的位置如圖中實(shí)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(dòng)，同時(shí)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(shí)，上述現(xiàn)象恰好消失。此時(shí)只需測(cè)量出_______________________________，即可計(jì)算出玻璃磚的折射率。請(qǐng)用你的測(cè)量量表示出折射率________________。

參考答案：玻璃磚直徑邊繞O點(diǎn)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(shí)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(shí)彈簧的下部分位于筒內(nèi)，但測(cè)力計(jì)可以同彈簧的下端接觸），如圖(甲)所示，如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒的下端彈簧的長(zhǎng)度l，現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測(cè)出對(duì)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(zhǎng)l0=

參考答案：8.某興趣小組用下面的方法測(cè)量小球的帶電量：圖中小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球．用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定一個(gè)可測(cè)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(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。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(dòng)變阻器及導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測(cè)出小球的質(zhì)量m．并用刻度尺測(cè)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(shí)驗(yàn)所需的完整的電路圖；③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(diǎn)的直線，求出直線的斜率為k；⑤計(jì)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(shí)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(gè)實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開始減速。（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)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(yùn)動(dòng)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(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)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(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(diǎn)距飛出點(diǎn)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(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，強(qiáng)震引發(fā)了福島核電站危機(jī)．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(gè)235U裂變時(shí)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(fèi)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(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。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(shí)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(gè)減速帶時(shí)，減速帶都給汽車一個(gè)向上的力，這個(gè)力使汽車上下顛簸，當(dāng)這個(gè)力的頻率等于汽車的固有頻率時(shí)，汽車發(fā)生共振，振動(dòng)最厲害。所以有，。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示,甲為某一列簡(jiǎn)諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)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(diǎn)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(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長(zhǎng)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(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)法等等方法，知道波速、波長(zhǎng)、周期的關(guān)系.15.如圖所示，在滑雪運(yùn)動(dòng)中一滑雪運(yùn)動(dòng)員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺(tái)上以某一水平初速度垂直于平臺(tái)邊飛出平臺(tái)，從飛出到落至斜坡上的時(shí)間為1.5s，斜坡足夠長(zhǎng)，不計(jì)空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運(yùn)動(dòng)員在斜坡上的落點(diǎn)到斜坡頂點(diǎn)(即飛出點(diǎn))間的距離；(2)運(yùn)動(dòng)員從斜坡頂端水平飛出時(shí)的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時(shí)間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點(diǎn)和斜坡頂點(diǎn)間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時(shí)間求出初速度的大小。（1）平拋運(yùn)動(dòng)下落的高度為：則落點(diǎn)與斜坡頂點(diǎn)間的距離為：（2）平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和數(shù)學(xué)公式進(jìn)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(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,質(zhì)量為m可看作質(zhì)點(diǎn)的小球從靜止開始沿斜面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)后,進(jìn)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(jì)筒皮厚度),筒上開有小孔D,筒旋轉(zhuǎn)時(shí),小孔D恰好能經(jīng)過出口C處．若小球射出C口時(shí),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(jì)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(diǎn)的速度vc為多少？

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

參考答案：解:(1)對(duì)小球從A→C由機(jī)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(shí)間為t

(k=1,2,3……)②

小球從離開圓筒到第二次進(jìn)入圓筒所用時(shí)間為2t2.

2t2=nT(n=1,2,3……)③

對(duì)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(shí),

(3)對(duì)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(gè)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(dòng)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(zhǎng)，與地面發(fā)生碰撞時(shí)，觸地時(shí)間極短，無動(dòng)能損失。棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終保持豎直，空氣阻力不計(jì)。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(yùn)動(dòng)的路程S。（3）從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止，摩擦力對(duì)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(shì)能面，向上為正方向，棒第一次落地的速度大小為，由機(jī)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(yùn)動(dòng)的路程

（3）解法一：棒第一次彈起經(jīng)過時(shí)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(duì)棒的位移……環(huán)相對(duì)棒的總位移

得解法二：設(shè)環(huán)相對(duì)棒滑動(dòng)距離為根據(jù)能量守恒有摩擦力對(duì)棒及環(huán)做的總功解得18.如圖所示，兩豎直且正對(duì)放置的導(dǎo)熱汽缸底部由細(xì)管道（體積忽略不計(jì)）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(dòng)，上下兩活塞（厚度不計(jì)）的橫截面積分別為，，兩活塞總質(zhì)量為M