福建省三明市寧化第四中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

福建省三明市寧化第四中學(xué)2022年高三物理上學(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.(雙選)半圓柱體P放在粗糙的水平面上，有一擋板MN，延長線總是過半圓柱體的軸心O，但擋板與半圓柱不接觸，在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止狀態(tài)，如圖是這個裝置的截面圖，若用外力使MN繞O點緩慢地逆時針轉(zhuǎn)動，在Q到達最高位置前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止，在此過程中，下列說法中正確的是

A．MN對Q的彈力大小保持不變B．MN對Q的彈力一直減小至零C．P、Q間的彈力一直增大D．Q所受的合力逐漸增大參考答案：CB2.如圖所示是利用DIS測定電動機效率的電路．圖中方框A、B為傳感器，實驗中，通過通過A、B測得的物理量的數(shù)值分別是X、Y，由于電動機的轉(zhuǎn)動使質(zhì)量為m的物體在t時間內(nèi)勻速上升了h高度，則以下說法正確的是（）A．A為電流傳感器B．B為電壓傳感器C．電動機的輸出功率為xyD．電動機的效率為×100%參考答案：D【考點】伏安法測電阻．【分析】（1）與計算機相連的是數(shù)據(jù)采集器，與電動機并聯(lián)的是電壓傳感器，與電動機串聯(lián)的是電流傳感器；（2）根據(jù)P=UI計算輸入功率即可；消耗的電能是xyt，產(chǎn)生的機械能等于重力勢能的增加量mgh，也等于消耗的電能減去電動機內(nèi)阻的熱能．【解答】解：AB、A與計算機相連，是數(shù)據(jù)采集器；B與電動機并聯(lián)，是電壓傳感器；C與電動機串聯(lián)，是電流傳感器；故AB錯誤；CD、電壓表讀數(shù)是X，電流表讀數(shù)是Y，故電動機輸入功率為：P入=XY；消耗的電能是XYt，產(chǎn)生的機械能等于重力勢能的增加量mgh，故效率為：η=；故C錯誤，D正確；故選：D．3.爬樓梯是一項很好的健身運動，某質(zhì)量為60kg的同學(xué)，從學(xué)生宿舍樓的1層走到6層要克服重力做功大約是

A．900J

B．9000J

C．1080J

D．10800J參考答案：B4.如圖所示，物體A、B的質(zhì)量相等，物體B剛好與地面接觸?，F(xiàn)剪斷繩子OA，下列說法正確的是A．剪斷繩子的瞬間，物體A的加速度為gB．彈簧恢復(fù)原長時，物體A的速度最大C．剪斷繩子后，彈簧、物體A、B和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒D．物體運動到最下端時，彈簧的彈性勢能最大參考答案：CD5.（單選題）水平地面上放著一質(zhì)量為1kg的物體,t=0時在一個方向不變的水平拉力作用下運動,t=2s時撤去拉力,物體在4s內(nèi)速度隨時間的變化圖象如圖所示,則物體（

）

A.所受的摩擦力大小為1NB.第1s內(nèi)受到的拉力大小是2NC.在4s末回到出發(fā)點D.在4s內(nèi)的平均速度為1.5m/s參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.學(xué)校的課外物理興趣小組想測出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，李軒同學(xué)想出一個方案，如圖，將一小鐵球和滑塊用細細線連接，跨在木板上端的一個小定滑輪上，開始時小鐵球和滑塊均靜止，然后剪斷細線，小鐵球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小鐵球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。他們反復(fù)調(diào)整擋板的位置，重復(fù)上述操作，直到能同時聽到兩撞擊聲，然后用刻度尺測量出H=1.25m，x=0.50m,h=0.30m，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹楦鶕?jù)以上內(nèi)容回答下面的問題：(1)滑塊下滑的加速度大小

m/s2(2)請利用H、h、x這三個物理量表示出動摩擦因數(shù)的數(shù)學(xué)表達式=

，代入相關(guān)數(shù)據(jù)，求出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)=

。(3)與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)

(填“偏大”或“偏小”或“不變”)寫出支持你想法的一個論據(jù)

。參考答案：7.在如圖（甲）所示的電路中，電阻R1和R2都是純電阻，它們的伏安特性曲線分別如圖（乙）中Oa、Ob所示。電源的電動勢=7.0V，內(nèi)阻忽略不計。（1）調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時電阻R1和R2的阻值為

Ω，R3接入電路的阻值為

Ω。（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使R3＝0，這時電阻R1的電功率P1＝

W，R2的電功率P2＝

W。參考答案：（1）1000，800；（2）1.05×10－2，1.4×10－2

8.生活中經(jīng)常用“呼嘯而來”形容正在駛近的車輛，這是聲波在傳播過程中對接收這而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn)，無線電波也具有這種效應(yīng)。圖中的測速雷達正在向一輛接近的車輛發(fā)出無線電波，并接收被車輛反射的無線電波。由于車輛的運動，接收的無線電波頻率與發(fā)出時不同。利用頻率差就能計算出車輛的速度。已知發(fā)出和接收的頻率間關(guān)系為，式中C為真空中的光速，若，，可知被測車輛的速度大小為_________m/s。參考答案：答案：30解析：根據(jù)題意有，解得v＝30m/s。9.如圖所示，豎直墻上掛著一面時鐘，地面上的靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運動，觀察到鐘的面積為S′則S和S′的大小關(guān)系是

▲

.（填寫選項前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．無法判斷參考答案：A10.（4分）兩木塊質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為K的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，將木塊1壓下一段距離后釋放，它就上下作簡諧振動，在振動過程中木塊2剛好始終不離開地面（即它對地面最小壓力為零）。則：（1）木塊1的最大加速度大小是

。（2）木塊2對地面的最大壓力大小是

。參考答案：

(M+m)g/m

2(M+m)g11.將勁度系數(shù)為200N/m的橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為5N、最小刻度是0.1N的彈簧測力計。在彈性限度內(nèi)保持橡皮筋伸長2.00cm不變的條件下，沿著兩個不同方向拉彈簧測力計，將橡皮筋的活動端拉到O點，兩根細繩互相垂直，如圖所示。（1）由圖可讀出彈簧測力計甲的拉力大小為＿＿＿N，乙的拉力大小應(yīng)該為＿＿＿＿N。（只需讀到0.1N）（2）在本題的虛線方格紙上按力的圖示要求作出這兩個力及它們的合力。參考答案：（1）2.4，3.2（2）見下圖。4.0N.試題分析：（1）根據(jù)彈簧秤的指示可知，兩個力的大小分別為：2.4N和3.2N．KS5U（2）根據(jù)力的平行四邊形定則得出合力圖示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。12.如圖（a）所示，寬為L=0.3m的矩形線框水平放置，一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計．現(xiàn)讓勻強磁場垂直穿過線框，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的關(guān)系如圖（b）所示，最初磁場方向豎直向下．在0.6s時金屬棒剛要滑動，此時棒受的安培力的大小為____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左13.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，壓強隨體積變化的關(guān)系如圖所示．氣體在狀態(tài)A時的內(nèi)能

狀態(tài)B時的內(nèi)能（選填“大于”、“小于”或“等于”）；由A變化到B，氣體對外界做功的大小

（選填“大于”、“小于”或“等于”）氣體從外界吸收的熱量．參考答案：等于；等于．【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】由圖示圖象求出氣體在狀態(tài)A、B時的壓強與體積，然后判斷A、B兩狀態(tài)的氣體溫度關(guān)系，再判斷內(nèi)能關(guān)系，根據(jù)氣體狀態(tài)變化過程氣體內(nèi)能的變化情況應(yīng)用熱力學(xué)第一定律判斷功與熱量的關(guān)系．【解答】解：由圖示圖象可知，氣體在狀態(tài)A與狀態(tài)B時，氣體的壓強與體積的乘積：pV相等，由理想氣體狀態(tài)方程可知，兩狀態(tài)下氣體溫度相等，氣體內(nèi)能相等；A、B兩狀態(tài)氣體內(nèi)能相等，由A變化到B過程，氣體內(nèi)能的變化量：△U=0，由熱力學(xué)第一定律：△U=W+Q可知：W+Q=0，氣體對外界做功的大小等于氣體從外界吸收的熱量．故答案為：等于；等于．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，各面均光滑的斜面體靜止在水平面上，斜面體傾角，求某時刻質(zhì)量m=1kg的小滑塊無初速放到斜面上，同時斜面體受到水平向右的推力F作用，滑塊恰好相對斜面靜止，一起運動2.4m后斜面體下端A碰到障礙物，斜面體速度立即變?yōu)榱?，已知滑塊剛放上斜面體時距地高度h=1.8m，斜面體質(zhì)量M=3kg。（、、g取10

）求：（1）推力F的大小（2）滑塊落點到斜面底端A的距離參考答案：【知識點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．A2C2【答案解析】（1）30N；（2）1.2m．解析：取滑塊為研究對象，加速度為a，則有：Nsin37°=mg

對整體由牛頓第二定律：F=（M+m）a代入數(shù)據(jù)解得：F=30N

（2）斜面體停止運動時滑塊速度大小為v，根據(jù)勻變速運動公式：

v2=2ax1假設(shè)滑塊落到水平面上，則h=gt2

水平位移為：x2=vt2

代入數(shù)據(jù)解得：x2=3.6m

釋放點到斜面底端的水平長度為：L=hcot37°=1.8×=2.4m

因x2=3.6m＞L，故落點在水平地面上，落點到底端A的距離為：

△x=x2-L=3.6-2.4=1.2m【思路點撥】從整體與隔離兩角度對研究對象進行受力分析，結(jié)合牛頓第二定律可求推力F；

根據(jù)勻變速運動公式判斷滑塊落點在水平面上，從而求出落點的距離．從整體與隔離兩角度對研究對象進行受力分