2022年度福建省龍巖市第四中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年度福建省龍巖市第四中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.在光滑水平面上的兩個小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1=0.2kg．取向右為正方向，它們碰撞前后的x﹣t圖象如圖所示．則（）A．碰前m2做勻速運動，m1做勻加速運動B．碰后m2和m1都向右運動C．碰撞過程中兩小球的機械能總量減小D．碰撞過程中兩小球的機械能總量不變參考答案：D【考點】動量守恒定律．【分析】x﹣t（位移時間）圖象的斜率等于速度，由數(shù)學(xué)知識求出碰撞前后兩球的速度，分析碰撞前后兩球的運動情況．根據(jù)動量守恒定律求解兩球質(zhì)量關(guān)系，由能量守恒定律求出碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能．【解答】解：A、由x﹣t（位移時間）圖象的斜率得到，碰前m2的位移不隨時間而變化，處于靜止．m1向速度大小為：v1==4m/s，做勻速運動，故A錯誤．B、由圖示圖象可知，碰后m2的速度為正方向，說明向右運動，m1的速度為負(fù)方向，說明向左運動，兩物體運動方向相反，故B錯誤．CD、由圖示圖象可知，碰后m2和m1的速度分別為v2′=2m/s，v1′=﹣2m/s，根據(jù)動量守恒定律得：m1v1=m2v2′+m1v1′，代入解得：m2=0.6kg．碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為：△E=m1v12﹣m1v1′2﹣m2v22，代入解得：△E=0，機械能守恒，故C錯誤，D正確．故選：D2.（多選）用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進行光電效應(yīng)實驗，當(dāng)用頻率為v1的光照射時，遏止電壓的大小為U1，當(dāng)用頻率為v2的光照射時，遏止電壓的大小為U2．已知電子電量的大小為，則下列表示普朗克常量和該種金屬的逸出功正確的是

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A.B.

C.

D.參考答案：AC3.（多選題）如圖所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻r.閉合電鍵S，電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,在滑動變阻器R2的滑片P由a端滑到b端的過程中（

）A．U先變大后變小B．I先變大后變小C．U與I的比值先變小后變大D．U變化量與I變化量的比值不變參考答案：AD考點：閉合電路的歐姆定律、動態(tài)電路【名師點睛】本題主要考查了閉合電路的歐姆定律、動態(tài)電路?；瑒幼冏杵魃舷聝刹糠植⒙?lián)，當(dāng)滑片在中間位置時總電阻最大，則在滑動變阻器R2的滑片P由a端滑到b端的過程中，滑動變阻器R2的電阻先增大后減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流及電壓的變化情況，因為，所以，又由，可知U變化量與I變化量的比值。4.(單選)下列對牛頓運動定律認(rèn)識正確的是A．牛頓第一定律揭示了一切物體都具有慣性B．速度大的物體慣性大，速度小的物體慣性小C．力是維持物體運動的原因D．做曲線運動的質(zhì)點，若將所有外力都撤去，則該質(zhì)點仍可能做曲線運動參考答案：A本題考查的是牛頓第一定律，也就是慣性方面的知識，任何物體都有慣性，慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大慣性越大，質(zhì)量越小，慣性越小。5.（多選）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定軌道，其中AB是長為R的粗糙水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的3/4光滑圓弧軌道，兩軌道相切于B點．在推力作用下，質(zhì)量為m的小滑塊從A點由靜止開始做勻加速直線運動，到達B點時即撤去推力，小滑塊恰好能沿圓軌道經(jīng)過最高點C．重力加速度大小為g．則小滑塊(BD)A．經(jīng)B點時加速度為零B．在AB段運動的加速度為2.5gC．在C點時合外力的瞬時功率為D．上滑時動能與重力勢能相等的位置在OD上方參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.我們知道被動吸煙比主動吸煙害處更大。試估算一個高約3m、面積約10m2的兩人辦公室，若只有一人吸了一根煙，則被污染的空氣分子間的平均距離為__________m，另一不吸煙者一次呼吸大約吸入________個被污染過的空氣分子（人正常呼吸一次吸入氣體300cm3，一根煙大約吸10次[jf25]

）。參考答案：7.2×10-8，8.1×10177.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進速度的表達式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn8.如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、b兩點與兩導(dǎo)線共面，其連線與導(dǎo)線垂直，a、b到兩導(dǎo)線中點O的連線長度和甲乙間距離均相等．已知直線電流I產(chǎn)生的磁場中磁感應(yīng)強度的分布規(guī)律是（K為比例系數(shù)，為某點到直導(dǎo)線的距離），現(xiàn)測得O點磁感應(yīng)強度的大小為，則a點的磁感應(yīng)強度大小為，乙導(dǎo)線單位長度受到的安培力的大小為N．參考答案：;

9.如圖所示，放在水平圓盤上質(zhì)量為0.5kg的小物塊，離轉(zhuǎn)軸距離0.2m。當(dāng)小物塊隨圓盤一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運動時，其受到靜摩擦力的大小為

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N．參考答案：10.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運動的初速度的大小為_____m/s參考答案：(1)10

(2)0.7511.(選修模塊3－4)（4分）如圖所示為一列簡諧橫波t=0時刻的波動圖象，已知波沿x軸正方向傳播，波速大小為0.4m/s。則在圖示時刻質(zhì)點a、b所受的回復(fù)力大小之比為________，此時刻起，質(zhì)點c的振動方程是：____cm。

參考答案：

答案：2:1（2分）

y=15cos10πt（2分）12.如圖所示水平軌道BC，左端與半徑為R的四分之一圓周AB光滑連接，右端與四分之三圓周CDEF光滑連接，圓心分別為O1和O2。質(zhì)量為m的過山車從距離環(huán)底高為R的A點處，由靜止開始下滑，且正好能夠通過環(huán)頂E點，不計一切摩擦阻力。則過山車在通過C點后的瞬間對環(huán)的壓力大小為___________，在過環(huán)中D點時的加速度大小為___________。參考答案：6mg，g13.（8分）如圖所示，A、B、C為某質(zhì)點作平拋運動的軌跡上的三個點，測得AB、BC間的水平距離為SAB=SBC=0.4m，豎直距離hAB=0.25m，hBC=0.35m，由此可知質(zhì)點平拋運動的初速度vo=

m/s，拋出點到A點的水平距離為

m，豎直距離為

m。（取g=10m/s2）

參考答案：4；0.8；0.2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡諧橫波在t＝2s時的波形圖，圖乙是這列波中P點的振動圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點在此時的振動方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左?！?2分)15.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F=8N，當(dāng)小車向右運動的速度達到1.5m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質(zhì)量為m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，小車足夠長（g取10m/s2），求：⑴小物塊放后，小物塊及小車的加速度各為多大？⑵經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度？⑶從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小為多少？參考答案：：⑴當(dāng)小物塊放在小車上時，由牛頓第二定律得對小物塊有：μmg=ma1得a1=μg=2m/s2

（2分）對小車有：F-μmg=Ma2得a2==0.5m/s2

（2分）⑵當(dāng)兩者速度相等時有：a1t1=v0+a2t1

（2分）解得：t1=1s

（1分）⑶在開始1s內(nèi)小物塊的位移為：=1m

（1分）1s末的速度為：v1=a1t1=2m/s

（2分）在接下來的0.5s物塊與小車相對靜止，一起做加速運動，以小車和小物塊整體為研究對象，由牛頓第二定律得：F=(m+M)a

得=0.8m/s2（2分）在這0.5s內(nèi)的位移為：=1.1m

（1分）

則經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移為s=s1+s2=1m+1.1m=2.1m（1分）17.如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖，虛線OA、OB關(guān)于y軸對稱，，OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在水平方向的勻強電場，電場強度大小相等、方向相反。帶電粒子自x軸上的粒子源P處以速度v0沿y軸正方向射出，經(jīng)時間t到達OA上的M點，且此時速度與OA垂直。已知M到原點Ｏ的距離OM=a，不計粒子的重力。求：（1）勻強電場的電場強度E的大??；（2）為使粒子能從M點經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過OB上的N點，M、N點關(guān)于y軸對稱，可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一垂直xOy平面的勻強磁場，求該磁場的磁感應(yīng)強度的最小值和粒子經(jīng)過區(qū)域Ⅲ到達x軸上Q點的橫坐標(biāo)；（3）當(dāng)勻強磁場的磁感應(yīng)強度?。?）問中的最小值時，且該磁場僅分布在一個圓形區(qū)域內(nèi)。由于某種原因的影響，粒子經(jīng)過M點時的速度并不嚴(yán)格與OA垂直，成散射狀，散射角為，但速度大小均相同，如圖所示，求所有粒子經(jīng)過OB時的區(qū)域長度。參考答案：（1）粒子在Ⅰ區(qū)域內(nèi)做類平拋運動，

（1分）

vx=v0

（1分）解得

（1分）(2)粒子在Ⅰ區(qū)域內(nèi)在y方向上的位移y1=v0t

（1分）

OM=y1=v0t

（1分）

粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動，其軌道半徑R≤OM1=v0t

（1分）又因為

（1分）≥=，即Bmin=

（1分）粒子進入Ⅲ區(qū)域后，其運動軌跡NQ與PQ對稱，則OQ=OP==所以Q點的坐標(biāo)為（，0）

（1分）速度方向沿負(fù)y方向

（1分）（3）該圓形磁場區(qū)域的半徑r等于其軌跡圓半徑R，即r＝R＝v0t

（2分）所有粒子出磁場時速度方向平行，其落點在直線OB上的GH兩點之間，如圖（2分）GH＝２rsinθ=2v0tsinθ

（2分）18.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔)，A、B間由細繩連接，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)．此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，AB間的細繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角．已知B球的質(zhì)量為m，求細繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量．參考答案：

對B球，受力分析如圖所示，則有