2022-2023學年福建省莆田市華亭第一中學高三物理期末試卷含解析

2022-2023學年福建省莆田市華亭第一中學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.如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2；輸電線的等效電阻為R，開始時，電鍵K斷開。當K斷通時，以下說法正確的是

A．副線圈兩端M、N的輸出電壓減小

B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大

C．通過燈泡L1的電流增大

D．原線圈中的電流增大參考答案：

答案：BD2.（2013?西安一模）一個質量為m的小鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時，軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，則此過程中鐵塊損失的機械能為（）A.mgR

B.mgR

C.

mgR

D.mg參考答案：D解：鐵塊滑到半球底部時，半圓軌道底部所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，根據牛頓第二定律，有N﹣mg=m…①壓力等于支持力，根據題意，有N=1.5mg…②對鐵塊的下滑過程運用動能定理，得到mgR﹣W=…③由①②③式聯立解得克服摩擦力做的功：W=所以損失的機械能為故選D3.如圖5，理想變壓器原、副線圈匝數比n1：n2=2:1,均為理想電表，燈光電陰R1=6Ω,AB端電壓u1=sin100πt（V）.下列說法正確的是A.電流頻率為100HZB.

的讀數為24VC.的讀數為0.5AD.變壓器輸入功率為6W參考答案：D由題意可知，則f=50Hz，A項錯；電壓表測量的是副線圈兩端電壓的有效值V，B項錯；根據歐姆定律，可知電流表的示數為1A，C項錯；W，D項對。4.一只小球沿光滑水平面運動，垂直撞到豎直墻上，小球撞墻前后的動量變化量為，動能的變化量為，關于和有下列說法：①若最大，則也最大；②若最大，則一定最小；③若最小，則也最??；④若最小，則一定最大。以上說法正確的是（

）A.①③

B.②④

C.①④

D.②③參考答案：

B5.（單選）若地球和火星繞太陽做勻速圓周運動的周期分別為T1和T2，如地球和火星繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑大小分別為R1和R2，則（）A．B．C．D．參考答案：考點：萬有引力定律及其應用；向心力．專題：萬有引力定律的應用專題．分析：對于地球，根據萬有引力提供向心力，解出半徑和周期的關系，對于火星，有同樣的結論，半徑相比，化簡可得到結果．解答：解：地球繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，有：，解得：對于火星繞太陽運動，同樣有：得：故B正確、ACD錯誤．故選：B．點評：本題要掌握環(huán)繞天體繞中心天體做圓周運動，通過萬有引力提供向心力，可以解出周期和軌道半徑的關系．本題也可以根據開普勒第三定律，計算可得，所以．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如右圖所示，質點A從某一時刻開始在豎直平面內沿順時針方向做勻速圓周運動，出發(fā)點是與圓心O等高的點a，與此同時，位于圓心的質點B自由下落。已知圓的半徑為R=19.6m，則質點A的角速度至少

，才能使A、B相遇。參考答案：7.一水泵的出水管口距離地面1.25m，且與地面平行，管口的橫截面積大小為1×10-2m2。調節(jié)水泵使出水管噴水的流量達到4×10-2m3/s，忽略空氣阻力，則水柱的水平射程為________m，空中水柱的總水量為________m3。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：2，2′10-2

8.如圖所示，一定質量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340J的熱量，并對外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時，對外做功40J，則這一過程中氣體

（填“吸收”或“放出”）熱量

J。參考答案：吸收（2分）260J9.某單擺的擺長為L、擺球質量為m，擺角為θ時單擺做簡諧振動的周期為T，擺動時最大動能為Ek。當將擺球質量變成2m，擺動時擺角為θ，則單擺的最大動能變?yōu)開___________Ek；當將擺球質量變成2m，將擺長變?yōu)?L，擺角變?yōu)棣?2時，單擺的周期為____________T。參考答案：2

10.如圖所示，注射器連接著裝有一定水的容器．初始時注射器內氣體體積V1，玻璃管內外液面等高．將注射器內氣體全部壓入容器中后，有體積V2的水被排出流入量筒中，此時水充滿了細玻璃管左側豎直部分和水平部分．拉動活塞，使管內的水回流到容器內且管內外液面仍等高，最后注射器內氣體體積V3，從管內回流的水體積為V4．整個過程溫度不變，則V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：氣體在等溫變化過程中，氣體壓強與體積成反比，壓強變大體積變小，壓強變小體積變大；根據題意分析，找出各體積間的關系．解答：解：把注射器內的氣體壓入容器時，氣體壓強變大，總體積變小，流出水的體積小于注射器內氣體的體積，V1＞V2，拉動活塞，使管內的水回流到容器內時，容器（包括注射器）內氣體壓強變小，體積變大，注射器內氣體體積大于回流的水的體積，V3＞V4，管內的水回流到容器內且管內外液面仍等高，壓強不變，氣體總體積不變，則V1=V2+V3，故答案為：＞=點評：在整個過程中氣體溫度不變，氣體發(fā)生的是等溫變化；應用玻意耳定律根據題意即可正確解題．11.一個橫截面為矩形、粗細均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為________________。

參考答案：12.如圖所示為一個豎直放置、半徑為R的半圓形軌道ABC，B是最低點，AC與圓心O在同一水平高度，AB段弧面是光滑的，BC段弧面是粗糙的?，F有一根長為R、質量不計的細桿，上端連接質量為m的小球甲，下端連接質量為2m的小球乙。開始時甲球在A點，由靜止釋放后，兩球一起沿軌道下滑，當甲球到達最低點B時速度剛好為零，則在此過程中，兩球克服摩擦力做功的大小為

；在下滑過程中，乙球經過B點時的瞬時速度大小為

。參考答案：答案：(2-)mgR，

13.（2分）分子間同時存在著引力和斥力，若分子間的距離等于r0時，引力和斥力大小相等．則當r＞r0時，引力

斥力；當r＜r0時，引力

斥力．（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

答案：大于；小于三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）用金屬制成的線材（如綱絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發(fā)現，金屬絲或金屬桿在彈性限度內的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發(fā)現為后人對材料的研究奠定了重要的基礎．現有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數據如下：(1)根據測試結果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數關系為

。(2)在尋找上述關系中，你運用哪種科學研究方法？

。參考答案：

(1)（其中k為比例系數）；(2)控制條件法（或控制變量法、單因子法、歸納法）15.（7分）利用打點計時器研究一個約1.4高的商店卷簾窗的運動。將紙帶粘在卷簾底部，紙帶通過打點計時器隨簾在豎直面內向上運動。打印后的紙帶如圖所示，數據如表格所示。紙帶中AB、BC、CD……每兩點之間的時間間隔為0.10s，根據各間距的長度，可計算出卷簾窗在各間距內的平均速度V平均?？梢詫平均近似地作為該間距中間時刻的即時速度V。（1）請根據所提供的紙帶和數據，繪出卷簾窗運動的V-t圖線。（2）AD段的加速度為

m/s2，AK段的平均速度為

m/s。

參考答案：答案：（l）如圖所示；（2）aAD＝5m/s2，vax＝1.39m/s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑R，折射率為，直徑AB與屏幕垂直并接觸于B點。激光束a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心0，結果屏幕MN出現兩個光斑。求兩個光斑之間的距離L。參考答案：（2）(＋1)R(2)入射光線一部分折射一部分反射，設折射光線在屏幕上形成的光斑距B點的距離為L1，反射光線在屏幕上形成的光斑距B點的距離為L2，折射角為r，由折射定律，得r=45°

（2分）

L1=R

（2分）由反射定律得反射角等于入射角，L2=Rtan60°=

（3分）

17.如圖所示，橫截面為半圓形的某種透明柱體介質，截面ABC的半徑R=10cm，直徑AB與水平屏幕MN垂直并與A點接觸，由紅光和紫光兩種單色光組成的復色光沿半徑方向射向圓心O，已知該介質對紅光和紫光的折射率分別為則(1)求紅光和紫光在介質中傳播的速度之比；(2)若逐漸增大復色光在O點的入射角，使AB面上剛好只有一種色光射出，求此時入射角的大小及屏幕上兩個亮斑的距離.參考答案：(1)

(2);或17.1cm(1)由折射率故紅光和紫光在介質中傳播的速度比(2)增加入射角，紫光先發(fā)生全反射，其折射光線消失，設紫光的臨界角C，紅光入射角，有可得

兩斑點PQ的間距：帶入數值得cm或17.1cm18.如圖所示，木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變，當θ=30°時，可視為質點的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑．若讓該小木塊從木板的底端每次都以v0的速度沿木板向上運動，隨著θ的改變，小木塊沿木板滑行的距離將發(fā)生變化，重力加速度為g．（1）求小木塊與木板間的動摩擦因數；（2）當θ=60°角時，小木塊沿木板向上滑行的距離；（3）當θ=60°角時，小木塊由底端沿木板向上滑行再回到原出發(fā)點所用的時間．參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的速度與時間的關系；勻變速直線運動的位移與時間的關系．版權所有專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）θ=30°時，可視為質點的小木塊恰好能沿著木板勻速下滑，根據平衡條件列方程求出摩擦因數；（2）先根據牛頓第二定律列式求解加速度，再根據速度時間關系公式列式求解時間，根據位移時間關系公式列式求解位移；（3）對下滑過程，先根據牛頓第二定律列式求解加速度，再根據位移時間關系公式列式求解時間；最后得到總時間．解答：解：（1）當θ=30°時，對木塊受力分析得：mgsinθ=μFN…①FN=mgcosθ…②聯立①②得：μ=tanθ=tan30°=（2）當小木塊向上運動時，小木塊的加速度為a，則：mgsinθ+μmgcosθ=ma小木塊的位移為x：則：θ=60°=（3）當小木