福建省福州市第二中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

福建省福州市第二中學(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15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別在各自的直線軌道上運(yùn)動，圖甲是質(zhì)點(diǎn)A的位移隨時間變化的圖象，圖乙是質(zhì)點(diǎn)B的速度隨時間變化的圖象，下列說法中正確的是A．質(zhì)點(diǎn)A在0～2s內(nèi)的平均速度為零B．質(zhì)點(diǎn)B在0～2s內(nèi)的平均速度為零C．質(zhì)點(diǎn)A在0～1s內(nèi)的運(yùn)動方向與在1～2s內(nèi)的運(yùn)動方向相反D．質(zhì)點(diǎn)B在0～1s內(nèi)的運(yùn)動方向與在1～2s內(nèi)的運(yùn)動方向相反參考答案：AC由題圖可知，0-1s，質(zhì)點(diǎn)A沿正方向做勻速直線運(yùn)動，1-2s，沿負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動，2s末回到出發(fā)點(diǎn)，2s內(nèi)的位移為零，所以選項(xiàng)AC正確；0-1s，質(zhì)點(diǎn)B沿正方向做勻加速直線運(yùn)動，1-2s，沿正方向做勻減速運(yùn)動，2s內(nèi)的位移為2m,平均速度為1m/s，BD均錯誤。2.（多選）下列說法中正確的是

A．在探究求合力方法的實(shí)驗(yàn)中利用了等效替代的思想

B．牛頓首次提出“提出假說，數(shù)學(xué)推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，合理外推"的科學(xué)推理方法

C．用點(diǎn)電荷來代替實(shí)際帶電物體是采用了理想模型的方法

D．奧斯特通過實(shí)驗(yàn)觀察到電流的磁效應(yīng)，揭示了電和磁之間存在聯(lián)系參考答案：ACD3.（單選）原子的質(zhì)量主要集中在（）A．質(zhì)子上B．中子上C．電子上D．原子核上參考答案：考點(diǎn)：原子的核式結(jié)構(gòu)．分析：根據(jù)原子的構(gòu)成，質(zhì)子、中子和電子的質(zhì)量大小考慮，質(zhì)子的質(zhì)量約等于中子的質(zhì)量，約為一個電子質(zhì)量的1836倍．解答：解：原子是由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成，1個質(zhì)子的質(zhì)量約等于1個中子的質(zhì)量約等于一個電子質(zhì)量的1836倍，所以電子的質(zhì)量很小，原子的質(zhì)量只要取決于質(zhì)子和中子，所以主要質(zhì)量集中在原子核上．故選：D4.（多選）鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的，已知內(nèi)外軌道對水平面傾角為，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時速度小于，則A.內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓 B.外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C.這時鐵軌對火車的支持力大于 D.這時鐵軌對火車的支持力小于參考答案：AD本題考查了圓周運(yùn)動向心力的知識，意在考查學(xué)生的的應(yīng)用能力?；疖嚨闹亓蛙壍缹疖嚨闹С至Φ暮狭η『玫扔谛枰南蛐牧r，此時火車的速度，火車轉(zhuǎn)彎時速度小于時，向心力變小，需抵消一部分向心力，此時，內(nèi)軌擠壓向外擠壓火車的輪緣，故A正確、B錯誤；當(dāng)內(nèi)外軌沒有擠壓力時，火車受重力和支持力，，由于內(nèi)軌對火車的作用力沿著軌道平面，可以把這個力分解為水平和豎直向上的兩個分力，由于豎直向上的分力的作用，使支持力變小，故C錯誤、D正確；綜上答案AD5.振源S在O點(diǎn)做沿豎直方向的簡諧運(yùn)動，頻率為10Hz，t=0時刻向右傳播的簡諧橫波如圖所示（向左傳播的簡諧橫波圖中未畫出）．則以下說法正確的是（）A．該橫波的波速大小為20m/sB．t=0時，x=1m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向向上C．t=0.175s時，x=﹣1m處的質(zhì)點(diǎn)處在波峰位置D．若振源S向右勻速運(yùn)動，在振源S右側(cè)靜止的接收者接收到的頻率小于10HzE．傳播過程中該橫波遇到小于2m的障礙物或小孔都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象參考答案：ABE【考點(diǎn)】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】由圖讀出波長，求得波速．振源S在O點(diǎn)作豎直方向振動，同時形成向左和向右傳播的兩列波，這兩列波關(guān)于y軸對稱．根據(jù)波形的平移法判斷t=0時，x=1m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向．由頻率求出周期．根據(jù)時間與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)．能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或小孔的尺寸與波的波長差不大或小于波長．【解答】解：A、由圖可知，該波的波長是λ=2m，則波速大小為v=λ?f=2×10=20m/s．故A正確．B、y軸右側(cè)的波向右傳播，根據(jù)波形的平移法得知，t=0時，x=1m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向向上．故B正確．C、該波的周期：T===0.1s，所以：t=0.175s=1T．x=﹣1m處的介質(zhì)點(diǎn)與t=0時，x=1m處的介質(zhì)點(diǎn)振動方向相同，t=0時，x=1m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向向上，經(jīng)過1T后質(zhì)點(diǎn)達(dá)到最低點(diǎn)，位于波谷的位置，所以t=0.175s時，x=﹣1m處的質(zhì)點(diǎn)也處在波谷位置．故C錯誤；D、若振源S向右勻速運(yùn)動，在振源S右側(cè)靜止的接收者接單位時間內(nèi)收到的波的個數(shù)增大，所以頻率大于10Hz．故D錯誤．E、根據(jù)衍射的條件可知，傳播過程中波只有遇到小于2m或與2m差不大的障礙物或小孔都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．故E正確．故選：ABE二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，以初速度v0從斜面上A點(diǎn)水平拋出，落在斜面上B點(diǎn)時動能為初動能的5倍，則在此過程中重力沖量為__________，所用的時間為__________。參考答案：2mv0

2v0/g7.某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時候，測得彈力的大小F和彈簧長度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數(shù)

N/m。（2）當(dāng)彈簧受到5N的拉力時，彈簧的長度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。8.從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點(diǎn)上方2m高處被接住，這段時間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向?yàn)檎较颍﹨⒖即鸢福?312

9.(1)如圖所示，在光滑、平直的軌道上靜止著兩輛完全相同的平板車，人從a車跳上b車，又立即從b車跳回a車，并與a車保持相對靜止，此后a車的速率—b車的速率______(選‘大于”、“小于”或‘等于，’);在這個過程中，a車對人的沖量—右車對人的沖量——————————(選填“大于”、“小于，，或?！扔?，，)。

(2)(9分)己知中子的質(zhì)量是mn=1.6749x10-27kg，質(zhì)子的質(zhì)量是mp=1.6726x10-27kg,氖核的質(zhì)量是mD=3.3436x10-27kg，求氖核的比結(jié)合能。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)參考答案：10.在畫線處寫出下列3個演示實(shí)驗(yàn)的目的：

①

；②

；③

參考答案：①懸掛法測重心；②顯示微小形變；③驗(yàn)證平行四邊形法則11.用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應(yīng)為：，式中n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核，同時釋放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。則新核中的中子數(shù)為△△

，核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為△△

kg(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：2

12.如圖所示電路中，E為不計內(nèi)阻的電源，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學(xué)選擇與電路圖相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，按圖示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過改變滑動變阻器滑動片P的位置從而調(diào)節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數(shù)變化情況分別記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)序號A1表示數(shù)（A）A2表示數(shù)（A）V1表示數(shù)（V）V2表示數(shù)（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數(shù)據(jù)可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.7213.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆有時將同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件其他元件最小啟動風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當(dāng)風(fēng)速為6m/s時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為______________h；參考答案：1，84

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.

（選修3-3）（4分）估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m15.（8分）小明測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過計算并對照圖像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn)，如何改進(jìn)？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.30

m。導(dǎo)軌電阻忽略不計，其間連接有定值電阻R=0.40Ω。導(dǎo)軌上靜置一質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.20Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下。用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使它由靜止開始運(yùn)動（金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好并保持與導(dǎo)軌垂直），電流傳感器（不計傳感器的電阻）可將通過R的電流I即時采集并輸入計算機(jī)，獲得電流I隨時間t變化的關(guān)系如圖所示。求金屬桿開始運(yùn)動2.0s時：（1）金屬桿ab受到安培力的大小和方向；（2）金屬桿的速率；（3）對圖象分析表明，金屬桿在外力作用下做的是勻加速運(yùn)動，加速度大小a=0.40m/s2，計算2.0s時外力F做功的功率。參考答案：（1）由圖可知2.0s時通過金屬桿ab的電流為0.2A,設(shè)此時金屬桿受到的安培力為F安，根據(jù)安培力公式有

F安=BIL解得：F安=3.0×10-2N

方向水平向左.（2）設(shè)金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，根據(jù)閉合電路歐姆定律I=

解得：E=0.12V設(shè)金屬桿在2.0s時的速率為v1，則

E=BLv1

解得：v1=0.80m/s.(3)根據(jù)牛頓第二定律

F-F安=ma

解得：在2.0s時拉力F=7.0×10-2N設(shè)2.0s時拉力F做功的功率為P，則P=Fv1

解得：P=5.6×10-2W.17.（18分）如圖所示，在傾角為300的光滑斜面上固定一光滑金屬導(dǎo)軌CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF=600，.一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒AB在電機(jī)牽引下，以恒定速度V0沿OH方向從斜面底端開始運(yùn)動，滑上導(dǎo)軌并到達(dá)斜面頂端，AB⊥OH.金屬導(dǎo)軌的CD、FG段電阻不計，DEF段與AB棒材料與橫截面積均相同，單位長度的電阻為r，O是AB棒的中點(diǎn)，整個斜面處在垂直斜面向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.求：

(1)導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑動時電路中電流的大小；

(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動到DF位置時AB兩端的電壓；

(3)將導(dǎo)體棒從底端拉到頂端電機(jī)對外做的功.參考答案：解析：(1)=……………①

1分

=3lr

……………②

1分

I=………………③

1分

由①

②③

得……………④

1分

(2)AB棒滑到DF處時

…⑤

1分

……⑥

2分

……………⑦

2分

由⑤⑥⑦

得

………………⑧

1分

(3)電機(jī)做的功………………⑨

2分

ˊ……⑩

1分

是AB棒在DEF上滑動時產(chǎn)生的電熱，數(shù)值上等于克服安培力做的功

………………⑾

1分

又,

故……………⑿

2分

是AB棒在CDFG導(dǎo)軌上滑動時產(chǎn)生的電熱,電流恒定,電阻不變

………………⒀

1分

由⑨⑩⑿⒀得

…………⒁

1分18.如圖所示裝置中，區(qū)域Ⅰ和Ⅲ中分別有豎直向上和水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度分別為E和；Ⅱ區(qū)域內(nèi)有垂直向外的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子（不計重力）從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場，經(jīng)水平