福建省三明市第十中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

福建省三明市第十中學(xué)2022年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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）有一半徑r=m的圓柱體繞豎直軸OO′以角速度ω=8πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，今用水平力F把質(zhì)量m=l.2kg的物體A壓在圓柱體的側(cè)面，由于受擋板上豎直光滑槽的作用，物體A在水平方向上不能隨圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)，而以v0=1.8m/s的速率勻速下滑，如圖所示．已知物體A與圓柱體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，g取l0m/s2．下列說法中正確的有（）A．圓柱體對(duì)A的摩擦力大小為20NB．水平力F大小為48NC．圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中克服摩擦力做功為9.6JD．圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中，物體A克服摩擦力做功為5.4J參考答案：：解：A、B、在水平方向圓柱體有垂直紙面向里的速度，A相對(duì)圓柱體有垂直紙面向外的速度為v′，則v′=ωr=8π×=2.4m/s；在豎直方向有向下的速度v0=1.8m/s合速度的大小為v=3m/s設(shè)合速度與豎直方向的夾角為θ，則有：cosθ==0.6所以A所受的滑動(dòng)摩擦力方向與豎直方向的夾角也為θ，即53°．A做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向平衡，則有Ffcosθ=mg，得Ff==20N另Ff=μFN，F(xiàn)N=F，所以有：F==80N；故A正確，B錯(cuò)誤；C、圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中克服摩擦力做功為：W=f（2πr）sin53°=9.6J；故C正確；D、圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中，物體A克服摩擦力做功為：W=f（v0×）cos53°=5.4J；故D正確．故選：ACD．【解析】2.如圖所示，在兩個(gè)固定電荷+q和-q之間放入兩個(gè)原來不帶電的導(dǎo)體，1、2、3、4為導(dǎo)體上的四個(gè)點(diǎn)，在達(dá)到靜電平衡后，各點(diǎn)的電勢(shì)分別是φ1、φ2、φ3、φ4，則（

）A．φ4>φ3>φ2>φ1B．φ4=φ3>φ2=φ1C．φ4<φ3<φ2<φ1D．φ4=φ3<φ2=φ1參考答案：B3.某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為fo，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f。若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變，下列說法正確的是(

)A．當(dāng)f<f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B．當(dāng)f>f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f0D．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于(f+f0)參考答案：B4.（單選）如圖所示是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AB和CD是兩塊擋板，BC是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述中不正確的是A.此時(shí)能觀察到明顯的波的衍射現(xiàn)象B.擋板前后波紋間距相等C.如果將孔BC擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D.如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能觀察到更明顯衍射現(xiàn)象參考答案：D本題意在考查波的衍射現(xiàn)象，當(dāng)小孔或小縫跟波長(zhǎng)差不多或者比波長(zhǎng)小時(shí)能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，如果孔的大小不變，使波源頻率增大，而波速由介質(zhì)決定是不變的，波長(zhǎng)會(huì)減小，當(dāng)波長(zhǎng)小于小孔的尺寸時(shí)就不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。故本題選D.5.（單選）豎直懸掛的輕彈簧下連接一個(gè)小球，用手托起小球，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，如圖所示。則迅速放手后A．小球開始向下做勻加速運(yùn)動(dòng)B．彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小球加速度為零C．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)加速度為零D．小球運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度大于g參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.．一質(zhì)量為m的小球與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連組成一體系，置于光滑水平桌面上，彈簧的另一端與固定墻面相連，小球做一維自由振動(dòng)。試問在一沿此彈簧長(zhǎng)度方向以速度u作勻速運(yùn)動(dòng)的參考系里觀察，此體系的機(jī)械能是否守恒，并說明理由。

。參考答案：1.否．原因是墻壁對(duì)于該體系而言是外界，墻壁對(duì)彈簧有作用力，在運(yùn)動(dòng)參考系里此力的作用點(diǎn)有位移，因而要對(duì)體系做功，從而會(huì)改變這一體系的機(jī)械能．7.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會(huì)形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會(huì)不斷減少．若測(cè)得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：考點(diǎn)：原子核衰變及半衰期、衰變速度．專題：衰變和半衰期專題．分析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程；經(jīng)過一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，通過剩余的量確定半衰期的次數(shù)，從而求出遺骸距今約有多少年．解答：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測(cè)得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個(gè)半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

11460點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道在核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，以及知道半衰期的定義．8.(選修模塊3—3)若一定質(zhì)量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過程變化，其中表示等壓變化的是

(填“A”、“B”或“C”)，該過程中氣體的內(nèi)能

(填“增加”、“減少”或“不變”)。

參考答案：答案：C；增加解析：由PV/T=恒量，壓強(qiáng)不變時(shí)，V隨溫度T的變化是一次函數(shù)關(guān)系，故選擇C圖。9.已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R，人造衛(wèi)星在高空繞地球運(yùn)行的軌道半徑為r，則其繞地球運(yùn)行的環(huán)繞速度V=

，在地球表面附近運(yùn)行的人造衛(wèi)星的第一宇宙速度V1=

。參考答案：，10.(8分）（1）如圖在傾角為θ的斜面頂端A處以速度V0水平拋出一小球，落在斜面上的某一點(diǎn)B處，設(shè)空氣阻力不計(jì)，求（1）小球從A運(yùn)動(dòng)到B處所需的時(shí)間_________；（2）從拋出開始計(jì)時(shí)到小球離斜面的距離最大經(jīng)過的時(shí)間是_________？參考答案：11.兩個(gè)勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧、串接在一起，彈簧的一端固定在墻上，如圖所示.開始時(shí)兩彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動(dòng)彈簧，已知彈的伸長(zhǎng)量為，則彈簧的伸長(zhǎng)量為

.參考答案：12.2013年2月12日朝鮮進(jìn)行了第三次核試驗(yàn),韓美情報(bào)部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實(shí)驗(yàn)的核原料是，則①完成核反應(yīng)方程式

．②本次核試驗(yàn)釋放的能量大約相當(dāng)于7000噸TNT當(dāng)量，已知鈾核的質(zhì)量為235.0439u，中子質(zhì)量為1.0087u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.9077u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.9072u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，求一個(gè)原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：②該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據(jù)愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

13.如圖所示，在傾角為37°的固定光滑斜面上放著一塊質(zhì)量不計(jì)的薄板，水平放置的棒OA，A端擱在薄板上，O端裝有水平轉(zhuǎn)軸，將薄板沿斜面向上和向下勻速拉動(dòng)時(shí)所需拉力大小之比為3：4，則棒對(duì)板的壓力大小之比為__________，棒和薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_____________。（cos37o=0.8，sin37o=0.6）參考答案：3:4；三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖是多用表的刻度盤，當(dāng)選用量程為50mA的電流擋測(cè)量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測(cè)電流為_____mA；當(dāng)選用量程為2.5V的直流電壓擋測(cè)量電壓時(shí)表針指于圖示同一位置，則所測(cè)電壓為_____V；若選用倍率為“×100”的電阻擋測(cè)電阻時(shí)，表針也指示在圖示同一位置，則所測(cè)電阻的阻值為_____Ω。如果要用此多用表測(cè)量一個(gè)約2.0×102Ω的電阻，為了使測(cè)量比較精確，應(yīng)選的歐姆擋是____（選填“×10”、“×100”或“×1k”）。換擋結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)操作上首先要進(jìn)行的步驟是__

__。

參考答案：（1）30.6~30.9mＡ；（2）1.53~1.54；1.5×103Ω，×10，歐姆調(diào)零15.(7分)兩實(shí)驗(yàn)小組使用相同規(guī)格的元件，按圖電路進(jìn)行測(cè)量。他們將滑動(dòng)變阻器的滑片P分別置于a、b、c、d、e五個(gè)間距相同的位置(a、e為滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn))，把相應(yīng)的電流表示數(shù)記錄在表一、表二中。對(duì)比兩組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化趨勢(shì)不同。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)組使用的滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路。（1）滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路的是第＿＿＿實(shí)驗(yàn)組；斷路發(fā)生在滑動(dòng)變阻器＿＿段。表一(第一實(shí)驗(yàn)組)P的位置abcde

A的示數(shù)(A)0.840.480.420.480.84

表二(第二實(shí)驗(yàn)組)P的位置abcdXeA的示數(shù)(A)0.840.420.280.21

0.84（2）表二中，對(duì)應(yīng)滑片P在X(d、e之間的某一點(diǎn))處的電流表示數(shù)的可能值為：

(A)0.16A

(B)0.26A

(C)0.36A

(D)0.46A

參考答案：答案：(1)二；d－e；(2)D四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.有人設(shè)想用如圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米顆粒．顆粒在電離室中電離后帶正電，電量與其表面積成正比．電離后，顆粒緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域I（加速距離極短，忽略此過程中重力的影響），再通過小孔O2射入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域II，區(qū)域II中極板長(zhǎng)度為l，極板間距為d．收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上且到上下極板的距離相等．半徑為r0的顆粒，其質(zhì)量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室．（V球=πr3，S球=4πr2）（1）圖中區(qū)域II的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）半徑為r的顆粒通過O2時(shí)的速率；（3）落到區(qū)域II中的下極板上的顆粒半徑．參考答案：【考點(diǎn)】：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】：（1）帶電粒子在電場(chǎng)中被加速，當(dāng)進(jìn)入?yún)^(qū)域II內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因而根據(jù)動(dòng)能定理可求出被加速的速度大小，再由洛倫茲力等于電場(chǎng)力，從而確定電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與方向；（2）根據(jù)密度相同，可確定質(zhì)量與半徑立方關(guān)系；根據(jù)題意，可知電量與半徑平方關(guān)系．從而由動(dòng)能定理可算出粒子通過O2時(shí)的速率；（3）由半徑的不同，導(dǎo)致速度大小不一，從而出現(xiàn)洛倫茲力與電場(chǎng)力不等現(xiàn)象，根據(jù)其力大小確定向哪個(gè)極板偏轉(zhuǎn)．：解：（1）半徑為r0的粒子勻速通過電場(chǎng)，Eq0=m0g…①

由①式得：E=，電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上

（2）設(shè)半徑為r的粒子加速度后的速度為v，…②

又因m=

q=…③

由②③式得：v=（3）落到下極析則：mg﹣Eq=ma…④由①③④式得：

半徑大，則越容易落到下極板上，設(shè)剛好落到下極板的右邊顆粒為rm…⑤…⑥…⑦由⑤⑥⑦式得：rm=

答：（1）圖中區(qū)域II的電場(chǎng)強(qiáng)度；

（2）半徑為r的顆粒通過O2時(shí)的速率

（3）落到區(qū)域II中的下極板上的顆粒半徑為【點(diǎn)評(píng)】：本題考查運(yùn)用動(dòng)能定理求帶電粒子在電場(chǎng)中加速后的速度大小，再洛倫茲力與電場(chǎng)力關(guān)系來確定偏向何處．同時(shí)注意緊扣題意密度相同及電量與表面積成正比等隱含條件．17.（10分）如圖所示，質(zhì)量M=kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊A與質(zhì)量m=kg的小球相連。今用跟水平方向成α=300角的力拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置保持不變，取g=10m/s2。求：

（1）運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角θ；（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。參考答案：解析：（1）設(shè)細(xì)繩對(duì)B的拉力為T，由平衡條件可得：18.如圖所示，上表面光滑的水平平臺(tái)左端與豎直面內(nèi)半徑為R的光滑半圓軌道相切，整體固定在水平地面上．平臺(tái)上放置兩個(gè)滑塊A、B，其質(zhì)量mA＝m，mB＝2m，兩滑塊間夾有被壓縮的輕質(zhì)彈簧，彈簧與滑塊不拴接．平臺(tái)右側(cè)有一小車，靜止在光滑的水平地面上，小車質(zhì)量M＝3m，車長(zhǎng)L＝2R，小車的上表面與平臺(tái)的臺(tái)面等高，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.解除彈簧約束，滑塊A、B在平臺(tái)上與彈簧分離，在同一水平直線上運(yùn)動(dòng)．滑塊A經(jīng)C點(diǎn)