2023年福建省龙岩市奎霞中学高三物理期末试题含解析

2023年福建省龙岩市奎霞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. 图中L是凸透镜，OO′是它的主轴，AB是垂直于主轴的光源，P是垂直于主轴的光屏，当两者到透镜的距离相等时，在光屏上得到清晰的像，如将AB向右移动任意一段距离后，再移动P，则在P上 A.总能得到缩小的像    B.总能得到较大的像 C.可能得到放大的像，也可能得到缩小的像    D.可能得到放大的像，也可能得不到像 参考答案： 答案：D   2. 弹簧下挂一小球，拉力为T。现使小球靠着倾角为α的光滑斜面，并使弹簧仍保持竖直方向，则小球对斜面的正压力为（       ） （A）Tcosα  （B）Ttgα   （C）0   （D）Tctgα 参考答案： C 3. 用与竖直方向成θ角的倾斜轻绳a和水平轻绳子b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1．现在保持小球在原位置不动，使绳子b在原竖直平面内逆时针转过θ角固定，绳b拉力变为F2；再转过θ角固定，绳b拉力变为F3，如图所示，则（　　） A．F1＜F2＜F3 B．F1=F3＞F2 C．F1=F3＜F2 D．绳a拉力减小 参考答案： B 【考点】共点力平衡的条件及其应用． 【分析】小球始终在原位置不动，合力为零．对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，合力为零；其中重力大小和方向都恒定，第二个力方向不变、大小变，第三个力大小和方向都可以变，运用合成法，通过作图分析． 【解答】解：对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，如图 通过几何关系可知，力F2垂直与细线，故F1=F3＞F2 ； 故选：B． 4. 如图所示为一质点做直线运动的速度—时间图象，下列说法正确的是(　　) A．整个过程中，CE段的加速度最大               B．整个过程中，BC段的加速度最大 C．整个过程中，D点所表示的状态离出发点最远    D．BC段所表示的运动通过的路程是30 m 参考答案： AC 5. 内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示．由静止释放后     A．下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能     B．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能     C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点 D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点 参考答案： AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 重为500N的物体放在水平地面上，与地面的滑动摩擦因数为μ=0.2，在大小为F=500N，方向与水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前进l=10m．在此过程中力F做功为           J，摩擦力做功为 J． 参考答案： 7. 公交车在平直公路上匀速行驶，前方黄灯亮起后，司机立即采取制动措施，使汽车开始做匀减速运动直到汽车停下。已知开始制动后的第1s内和第2s内汽车的位移大小依次为8m和4m。则汽车的加速度大小为_______m/s2；开始制动时汽车的速度大小为_______ m/s；开始制动后的3s内，汽车的位移大小为________m。 参考答案： 4   10   12.5 匀变速直线运动连续相等时间间隔内位移之差等于即得到。根据匀变速直线运动位移公式，制动后第一秒内，计算得。制动后3秒内，汽车制动时间，即汽车运动时间只有2.5s，位移 8. 在如图所示电路中，电源电动势E，内阻r，保护电阻R0，滑动变阻器总电阻R，闭合电键S，在滑片P从滑动变阻器的中点滑到b的过程中，通过电流表的电流________，通过滑动变器a端的电流________。(填“变大”、“变小”或“不变”) 参考答案： 变大，变小 9. 为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案： A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m＝0.5 kg的钩码，用垫块将长木板的有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动； B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示． 请回答下列问题： (1)图乙中纸带的哪端与滑块相连 _______________________________________________________________________． (2)图乙中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出，打点计时器接频率为50 Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a＝________m/s2. (3)不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M＝________kg.(g取9.8 m/s2) 参考答案： 　(1)取下细绳和钩码后，滑块加速下滑，随着速度的增加点间距离逐渐加大，故纸带的右端与滑块相连． (2)由Δx＝aT2，得a＝＝ m/s2＝1.65 m/s2. (3)匀速下滑时滑块所受合外力为零，撤去钩码滑块所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2.97 kg. 10. 在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，平行磁场区域的宽度大于线框边长，如图甲所示．测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示．已知图象中四段时间分别为△t1、△t2、△t3、△t4．在△t1、△t3两段时间内水平外力的大小之比　1：1　；若已知△t2：△t3：△t4=2：2：1，则线框边长与磁场宽度比值为　7：18　． 参考答案： 考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化． 专题： 电磁感应——功能问题． 分析： 线框未进入磁场时没有感应电流，水平方向只受外力作用．可得△t1、△t3两段时间内水平外力的大小相等． 设线框加速度a，bc边进入磁场时速度v，根据运动学位移公式得到三段位移与时间的关系式，即可求出则线框边长与磁场宽度比值． 解答： 解：因为△t1、△t3两段时间无感应电流，即无安培力，则线框做匀加速直线运动的合外力为水平外力．所以△t1、△t3两段时间内水平外力的大小相等． 即水平外力的大小之比为1：1． 设线框加速度a，bc边进入磁场时速度v，△t2=△t3=2△t4=2△t，线框边长l，磁场宽L 根据三段时间内线框位移，得：   v?2△t+a（2△t）2=l   v?4△t+a（4△t）2=L   v?5△t+a（5△t）2=l+L 解得：= 故答案为：1：1，7：18． 点评： 此题是电磁感应与电路、力学知识的综合，根据图象上获取的信息，结合E=Blv分析线框的运动情况是解题的关键． 11. (4分)两个单摆甲和乙，它们的摆长之比为4∶1，若它们在同一地点做简谐运动，则它们的周期之比T甲:T乙=        。在甲摆完成10次全振动的时间内，乙摆完成的全振动次数为           。 参考答案： 答案：2：1     20 12. 某发电厂用2.2KV的电压将电能输出到远处的用户，后改为用22KV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为__________。要将2.2KV的电压升高到22KV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是________匝。 参考答案： 答案：100；1800 解析：由于电线的电阻不变，相同的功率，以不同的电压输送时，输送电流也不同。设输送功率为P，则有，而在电线上损耗功率为，所以有损失的功率与输送电压的平方成反比，两种输电方式的输送电压之比为，所以损失功率之比为，即前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为100。理想变压器没有能量损失，原副线圈的电压比等于匝数比。所以副线圈的匝数为原线圈匝数的10倍，等于1800匝。 13. （多选）质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动在图示位置时．绳b被烧断的同时杆也停止转动，则(    ) A．小球仍在水平面内作匀速圆周运动    B．在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大 C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动 D．若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动 参考答案： BCD 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即： 。直接测量摆球到达B点的速度v比较困难。现让小球在B点处脱离 悬线做平抛运动，利用平抛运动的特性来间接地测出v。如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。 重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g，小球的质量为m。 （1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为____________ cm。 （2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = __________（CM间距用x表示）； （3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEP = _________，动能的增加量ΔEK=_______________。   参考答案： （1）65.0。（64.0～65.5），（2），（3）， 15. 某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G(量程为1mA、内阻约为100Ω)的内阻。实验室中可供选择的器材有： 电流表A1:量程为3mA内阻约为200Ω； 电流表A2:量程为0.6A，内阻约为0.1Ω； 定值电阻R1:阻值为10Ω； 定值电阻R2:阻值为60Ω； 滑动变阻器R3:最大电阻：20Ω，额定电流1.5A; 直流电源:电动势为5V，内阻0.5Ω； 开关，导线若干。 (1)    为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为____________，定值电阻为____________。（填写器材的符号） (2)    在方框中画出你设计的实验电路图。 (3)    按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为l1,电流表G的示数为I2，则电流表G的内阻的表达式为rg =____________. 参考答案： (1) A1（2分） R2 （2分） (2) 如图所示 （3分）    (3)（2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，A、B两同学在直跑道上练习4×100m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度．B从静止开始全力奔跑需20m才能达到最大速度，这一过程可看做匀变速运动，现在A持棒以最大速度向B奔来，B在接力区伺机全力奔出．若要求B接棒时速度达到最大速度的80%，则： （1）B在接力区需跑出的距离x1为多少？ （2）B应在离A的距离x2为多少时起跑？ 参考答案： 解：（1）对B：设其加速度为a，跑出的距离为x时速度达到最大值v