2022-2023学年福建省福州市尚迁中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年福建省福州市尚迁中学高三物理期末试题含解析 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. 如图所示，小木块放在倾角为α的斜面上，受到一个水平力F（F≠0）的作用处于静止，如图所示，则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角β可能是（    ） A. β=0         B. 合力的方向向右上方，β<α C. 合力的方向向左上方，β<α D. 合力的方向向左上方，β>α 参考答案： D 2. 光滑水平轨道MN与半径为R的竖直光滑圆弧轨道相切于N点，质量为m的小球B静止于水平轨道上P点，小球半径远小于R。与B相同的小球A以速度v0向右运动，A、B碰后粘连在一起。求当v0的大小在什么范围时，两球在圆弧轨道内运动时不会脱离轨道。已知重力加速度为g。 参考答案： v0≤2或v0≥2 【详解】AB碰撞动量守恒，则：mv0＝2mv 若两物体能到达与圆心等高的位置，则：－2mgR＝0－×2mv2， 解得v0＝2 若两物体恰能到达最高点，则：－2mg×2R＝×2mv′2－×2mv2， 2mg＝2m， 解得v0＝2 综上，当v0≤2或v0≥2时，两球在圆弧轨道内运动时不会脱离轨道。 3. （多选）如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲、乙两船的出发点，两船头与河岩均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度大小相同，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是（　　） 　 A． 甲船也能到达正对岸 B． 两船渡河时间一定相等 　 C． 两船相遇在NP直线上 D． 渡河过程中两船不会相遇 参考答案： 解：A、乙船垂直河岸到达正对岸，说明水流方向向右；甲船参与了两个分运动，沿着船头指向的匀速运动，随着水流方向的匀速运动，故不可能到达正对岸，故A错误； B、小船过河的速度为船本身的速度垂直河岸方向的分速度，故小船过河的速度vy=vsin60°，故小船过河的时间：t1==，故甲乙两船到达对岸的时间相同，故B正确； C、D、以流动的水为参考系，相遇点在两个船速度方向射线的交点上；又由于乙船沿着NP方向运动，故相遇点在NP的中点上；故C正确，D错误； 故选：BC． 4. 以下说法正确的是（ ） A古希腊学者亚里士多德提出力是改变物体运动的原因 B.英国科学家牛顿发表了万有引力定律，并通过扭秤实验装置测出了引力常量 C.丹麦奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场 D.俄国物理学家愣次发表了确定感应电流方向的规律----—楞次定律 参考答案： CD 5. (多选)（2015?兴平市校级一模）如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送上端A滑上传送带，滑上时速率为v1，传送带的速率为v2，且v2＞v1，不计空气阻力，动摩擦因数一定，关于物块离开传送带的速率v和位置，下面哪个是可能的（　　） A. 从下端B离开，v＞v1          B. 从下端B离开，v＜v1 C. 从上端A离开，v=v1          D. 从上端A离开，v＜v1　 参考答案： ABC 解：滑块从A端滑上传送带，在传送带上必先相对传送带向下运动，由于不确定滑块与传送带间的摩擦力和滑块的重力沿斜面下滑分力的大小关系和传送带的长度，若能从A端离开，由运动的可逆性可知，必有v=v1，即选项C是正确，选项D是错误的；若从B端离开，当摩擦力大于重力的分力时，则v＜v1，选项B是正确的，当摩擦力小于重力的分力时，则v＞v1，选项A是正确的，当摩擦力和重力的分力相等时，滑块一直做匀速直线运动，v=v1，故本题应选ABC． 故选ABC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 在做“平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图11所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C.若测得木板每次后移距离x，A、B间距离y，B、C间距离y。根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为v0=_________.（用题中所给字母x,y,y和g表示）；若距离x=20.00cm，距离y1=4.70cm，距离y2=14.50cm.小球初速度值为_______m/s. （g取9.80m/s2    结果保留两位有效数字） 参考答案：    2.0 由匀变速直线运动的相关规律结合平抛运动的知识可解答。 【答案】 7. 氢原子能级如图17所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是___________eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射___________种不同频率的光子。 图17 参考答案： 13.6eV，3 8. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz。 （1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点    和       之间某时刻开始减速。 （2）物块减速运动过程中加速度的大小为=      m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值          （填“偏大”或“偏小”）。 参考答案： 6   和    7    ，      2.0  m/s2  。       偏大  9. 如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点磁感应强度的大小为B， 则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为        ，方向             。 参考答案： 答案：，垂直两导线所在平面向外 解析：根据安培定则可知，1、2 两导线在 a 点的磁感应强度大小相等，方向相同，都为。而 2导线在 a、b 两处的磁感应强度等大反向，故去掉导线1 后，b 点的磁感应强度大小为 ，方向垂直两导线所在平面向外。 10. 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形． 该列横波传播的速度为___________________； 写出质点1的振动方程_______________． 参考答案： 解：由图可知，在0.6s内波传播了1.2 m ，故波速为  （2分）   该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得 11. 如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s，则x = 1.5m处质点的振动函数表达式y=   ▲  cm，x = 2.0m处质点在0 -1.5s内通过的路程为  ▲  cm。 参考答案： 、30 12. 某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。在坐标纸中画出了如图乙所示的U－I图象，若电流表的内阻为1Ω,则 E＝________V， r＝________Ω 参考答案： 2.0；  1.4；  13. 某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据。木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（结果保留3位有效数字）：                    表1 实验次数 运动状态 水平拉力F/N 1 静止 3.62 2 静止 4.00 3 匀速 4.01 4 匀加速 5.01 5 匀加速 5.49 (1）木块与桌面间的滑动摩擦力Ff=        N； (2）木块与桌面间的动摩擦因数       ； (3）实验次数5中监测到的加速度        m/s2． 参考答案： 当物体做匀速运动的时候，拉力等于摩擦力，在根据，就可以求出摩擦因数。在第5次监测中利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学测量一只未知阻值的电阻。 (1)他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为_____________。为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该换用____________挡，并重新调零后再测量。 (2)若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图乙所示，其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器阻值为50Ω。图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线。 　　　　 (3)该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将____________(填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值。 参考答案： （1）　1000Ω，“×100”　　（2）图略（分压式，内接法）　　（3）大于 15. （8分）某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.0cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间，如图所示。则：   （1）该单摆摆长为      cm，秒表所示读数为        s。 （2）如果他测得的g值偏小，可能的原因是（      ）  A．测摆线长时摆线拉得过紧  B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了  C．开始计时时，秒表过迟按下   D．实验中误将49次全振动数为50次 （3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数据如图所示．再以L为横坐标，T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g=           。（用k表示） 参考答案：     答案：98.5  75.2  B  4л2/k 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. (20分) 在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物块B，物块与左右两边槽壁的距离如图所示，L为1.0m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05，开始时物块静止，凹槽以v0＝5m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计。g取10m/s2。求：(    ) ⑴物块与凹槽相对静止时的共同速度； ⑵从凹槽开始运动到两者相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数； ⑶从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小。 参考答案： （1）2.5m/s   （2）12   （3）3.375m 17. 图示为半径R=m的半球形介质截面，O为圆心，相互平行的单色光a和b从不同位置进入介质．光线a在O点恰好发生全反射。光线b的入射角为α=15°．入射点为M，出射点为N．求：（光的速度c=3.0×108m/s） ①介质的折射率。 ②光线b从M传播到N的时间。