2022年福建省福州市琅岐中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年福建省福州市琅岐中学高三物理上学期期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 下列说法正确的是___________。   a．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应   b．卢瑟福用粒子轰击氮原子核，其核反应方程式是＋→   c．的半衰期是5天，12g经过15天后还有1.5g未衰变   d．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大 参考答案： BC 2. 2011年9月29日和2016 年9月15日我国分别成功发射了天宫一号目标飞行器和天宫二号空间实验室，“天宫一号”和“天宫二号”的轨道分别是距离地面343公里和393公里的近圆轨道．关于他们的发射速度，下列说法正确的是（　　） A．“天宫一号”和“天宫二号”的发射速度都是7.9km/s B．“天宫一号”的发射速度是 7.9km/s，“天宫二号”的发射速度是11.2km/s C．“天宫一号”和“天宫二号”的发射速度均是大于7.9km/s，小于11.2km/s D．“天宫一号”的发射速度大于7.9km/s，“天宫二号”的发射速度是16.7km/s 参考答案： C 解：“天宫一号”和“天宫二号”都是地球卫星，发射速度要大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，则“天宫一号”和“天宫二号”的发射速度均是大于7.9km/s，小于11.2km/s，故C正确，ABD错误． 故选：C 3. （单选）如图所示，三个物块重均为100N，小球P重20N，作用在物块2的水平力F=20N，整个系统平衡，则（　　） 　 A． 1和2之间的摩擦力是20N B． 2和3之间的摩擦力是20N 　 C．物块3受4个力作用 D． 3与桌面间摩擦力为20N 参考答案： 解：A、整个系统平衡，则物块1只受到重力和物块2的支持力，1和2之间的摩擦力为0，故A错误； B、物块2水平方向受拉力F和物块3对它的摩擦力，由二力平衡可知2和3的摩擦力是20N，且水平向右，故B正确； C、物块3受重力、支持力、压力、摩擦力和绳子的拉力5个力的作用，故C错误； D、物块3对2的摩擦力向右，故2对3的静摩擦力向左； 对绳子的连接点受力分析．受重力、两个绳子的拉力，如图 根据平衡条件，有T1=mg=20N； 对物块3分析可知，水平方向受绳的拉力和物块2的向左的静摩擦力，二力平衡，所以物块3与桌面之间的摩擦力为0，故D错误； 故选：B． 4. （单选）关于环绕地球运动的卫星，下列说法中正确的是（     ） A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道上两个不同位置可能具有相同的速率 C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同 D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 参考答案： B 5. （单选）如图所示，电路中每个电阻的阻值都相同．当电压U升高时，先烧坏的电阻应是（　　） 　 A． R1和R2 B． R3和R4 C． R5 D． 不能确定 参考答案： 考点： 闭合电路的欧姆定律． 专题： 恒定电流专题． 分析： 先分析电路的结构，然后根据串并联电路的特点，判断哪个电阻的电压最高，哪个电阻就先烧坏． 解答： 解：由图可知，R1和R2并联后与R5串联，最后跟R3和R4的串联电路并联，设电阻都为R，则 R3和R4的电压都为，R1和R2并联电阻为，所以R1和R2的电压都为，R5的电压为， 所以R5的电压最大，所以随着电压U升高时，先烧坏的电阻应是R5． 故选：C 点评： 本题解题的关键是弄清楚电路的结构，根据串并联电路的特点判断各个电阻电压的高低，难度适中． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（vA2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2~h图中的图线①。设直杆的质量为M，则直杆绕O点转动的动能Ek=_____________（用M和vA来表示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到vA2~h图中的图线②，则直杆的质量M =____________kg。（g=10m/s2） 参考答案： ，0.25 7. 油膜被日光照射后呈现彩色条纹是光的____________现象，泊松亮斑是光的____现象。（分别填入“干涉”或“衍射”） 参考答案： 干涉；衍射 8. 图为某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验装置简图．小车的质量为m1，砂和砂桶质量的为m2。 （1）下列说法正确的是        A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．实验时应先释放小车后接通电源 C．在探究加速度与质量关系时，应作a-图象 (2)实验中要进行质量m1和m2的选取，以下最合理的一组是        A.  m1=200, m2=20、40、60、80、100、120 B.  m1=400, m2=10、15、20、25、30、40 C.  m1=200, m2=50、60、70、80、90、100 D.  m1=20,  m2=100、150、200、250、300、400 （3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤， 他测量得到的a- F图像，可能是图中的图线        （选填“甲”、“乙”、“丙”） 参考答案： （1）C  （2）B   （3）丙 （1）假设木板倾角为θ，则有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，A错误．实验时应先接通电源后释放小车，故B错误．F=ma，所以：a=  F，当F一定时，a与成正比，故C正确。 （2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有 对沙和沙桶，有 mg-T=ma 对小车，有 T=Ma 解得 故当M＞＞m时，有T≈mg。 应该是，即本实验要求小车的质量远远大于小桶（及砝码）的质量。B最合理。 （3）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙． 9. 汽车发动机的功率为60kW，若汽车总质量为5×103 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103 N，则汽车所能达到的最大速度为　12　m/s；若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为　16　s． 参考答案： 考点： 功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．. 专题： 功率的计算专题． 分析： 当汽车在速度变大时，根据F=，牵引力减小，根据牛顿第二定律，a=，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大． 以恒定加速度开始运动，速度逐渐增大，根据P=Fv，发动机的功率逐渐增大，当达到额定功率，速度增大，牵引力就会变小，所以求出达到额定功率时的速度，即可求出匀加速运动的时间． 解答： 解：当a=0时，即F=f时，速度最大． 所以汽车的最大速度=12m/s． 以恒定加速度运动，当功率达到额定功率，匀加速运动结束． 根据牛顿第二定律，F=f+ma 匀加速运动的末速度===8m/s． 所以匀加速运动的时间t=． 故本题答案为：12，16． 点评： 解决本题的关键理解汽车的起动问题，知道加速度为0时，速度最大． 10.   已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动，经时间t，卫星的行程为s，它与行星中心的连线扫过的角度为θ（ｒａｄ），那么，卫星的环绕周期为　      　，该行星的质量为　    　。（设万有引力恒量为G） 参考答案： 11. 16．如图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置。 其步骤如下：　　 a．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。 b．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M。 c．取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，接通电源，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g。 d．改变细沙质量，重复a、b、c实验步骤。 （1）步骤c中小车所受的合外力为________________。 （2）为验证从O →C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x0，OC间距离为x1，则C点的速度为________。需要验证的关系式为______________________________(用所测物理量的符号表示)。 （3）用加细沙的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________。 A．可以获得更大的加速度以提高实验精度 B．可以更容易做到m?M C．可以更方便地获取多组实验数据 参考答案： ①mg　  ②　  mgx1＝     Cks5u 12. 两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。 参考答案： 4:1    1:16 由万有引力提供向心力可得，解得，，将v1:v2=1:2代入即可解答。 13. 汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显的看出滑动的痕迹，即常说的刹车线，由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若汽车刹车后以5m/s2的加速度运动，刹车线长10m，则可知汽车在紧急刹车前的速度的大小是        m/s。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （3分）用w ww.ks 5u.c om游标卡尺测量某一工件的长度，如右图所示，读得长度L=    cm。              参考答案：     答案：10.015（3分） 15. 用如图1所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，当小车匀速运动时，记下传感器的示数F0．按住小车，小桶中增加细砂，然后释放小车，记下传感器的示数F1． （1）（单选）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与合力F（F=F1﹣F0）的关系图象．则得到图象是图2中的　B　 （2）同一次实验中，小车释放前传感器示数F与小车加速运动时传感器示数F1的关系是F　＞　F1（选填“＜”、“=”或“＞”）． 参考答案： 考点： 探究加速度与物体质量、物体受力的关系． 专题： 实验题；牛顿运动定律综合专题． 分析： 改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与合力F（F=F1﹣F0）的关系图象，由于已经平衡摩擦力，所以图象应该过原点． 对小桶受力分析，根据牛顿第二定律求解． 解答： 解：（1）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与合力F（F=F1﹣F0）的关系图象． 由于已经平衡摩擦力，所以图象应该过原点， 故选：B． （2）对小桶受力分析，设小桶重力为mg， 木板释放前弹簧秤的示数F，所以F=mg， 设小车的重力为Mg，小车在加速运动时弹簧秤的示数F2， 根据牛顿第二定律得：mg﹣F2=ma 所以F＞F2， 故答案为：（1）B      （2）＞ 点评： 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，其中