2022-2023学年福建省漳州市金星中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年福建省漳州市金星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. （多选）如图所示，两个带等量正电荷＋Q的点电荷a、b，固定在相距为L的两点上，在它们连线的中垂面上有一个质量为m、电量为－q的带电粒子c以某一速度沿平分面某一方向射出，则带电粒子c可能做的运动是(不计粒子的重力)(　) A．匀变速直线运动 B．匀变速曲线运动 C．匀速圆周运动 D．以O为平衡位置在一直线做往返运动 参考答案： CD 2. （单选）在自由落体运动中，第一个2s、第二个2s、和第5s这三段时间内，相对应的三段位移之比为（　　） 　 A． 1：3：5 B． 2：6：5 C． 2：8：7 D． 4：12：9 参考答案： 解：初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为1：3：5：7：9，知第一个2s、第二个2s、和第5s这三段时间内，相对应的三段位移之比为（1+3）：（5+7）：9=4：12：9．故D正确，A、B、C错误． 故选D． 3. （单选）如图所示的简谐运动图象中，在t1和t2时刻，运动质点相同的量为（　　） 　 A．加速度 B． 位移 C． 速度 D． 回复力 参考答案： 考点： 简谐运动的振动图象；简谐运动的振幅、周期和频率． 专题： 简谐运动专题． 分析： 由简谐运动的图象直接读出位移，根据简谐运动的特征分析回复力、加速度关系．根据质点的位置关系，判断速度关系． 解答： 解：A、B、由图读出，t1和t2时刻，质点运动的位移大小相等，方向相反； 根据简谐运动的加速度a=﹣，位移大小相等，方向相反，则加速度大小相等，方向相反； 故A错误，B错误； C、x﹣t图象上点的切线的斜率表示速度，故在t1和t2时刻速度相同，故C正确； D、根据简谐运动的基本特征是：F=﹣kx得知，t1和t2时刻质点的回复力大小相等，方向相反，故D错误； 故选：C． 点评： 对于矢量，只有大小相等，方向相同时矢量才相同．根据简谐运动的图象可以分析质点的振动情况，判断各个物理量的变化情况． 4. 如图所示，小球能在光滑的水平面上做匀速圆周运动，若剪断B、C之间细绳，当A球重新达到稳定状态后，则它的 （ ） A．运动半径变大   B．加速度变小     C．角速度变大     D．周期变小 参考答案： AB 5. （单选）如图，地球赤道上山丘e、近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（　　） 　 A． v1＞v2＞v3 B． v1＜v3＜v2 C． a1＞a2＞a3 D． a1＜a2＜a3 参考答案： 解：A、B、山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据v=，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故V1＜V3；根据卫星的线速度公式v=，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的线速度大于同步通信卫星的线速度，即V3＜V2；故V1＜V3＜V2，故A错误，B正确； C、D、山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据a=ω2r=，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故山丘e的轨道加速度大于同步通信卫星q的加速度，即a1＜a3；根据卫星的周期公式T==2π，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的加速度小于同步通信卫星的加速度，即a3＜a2；故a1＜a3＜a2，故C、D均错误． 故选：B． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （4分）用塑料部件代替金属部件可以减小汽车质量，从而可以节能。假设汽车使用塑料部件后质量为原来的4/5，而其它性能不变。若车行驶时所受的阻力与车的质量成正比，则与原来相比，使用塑料部件的汽车能节省       %的汽油。   参考答案： 答案：20% 7. 原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。当氘等离子体被加热到适当高 温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为 ①该反应方程中的k=           ,d=              ； ②质量亏损为               kg. 参考答案： 8. 如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为     J，重力的冲量为      N·s。 参考答案：   6.4  0.8 小球做平抛运动，只有重力做功，与斜面碰撞时的速度，故；与斜面碰撞时的竖直分速度，代入题给数据即可解答。 9. 某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”） 参考答案： 减小　增大　升高　增大 注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。 10. 一物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一个水平向右的恒力F1，经过时间t物体运动到距离出发点为s的位置，此时立即撤去F1，同时对物体施加一水平向左的恒力F2，又经过相同的时间t，物体运动到距离出发点s/2的位置，在这一过程中力F1和F2的比可能是             和             参考答案： 2:5       2:7     解：由牛顿第二定律得：，撤去时物体的速度由匀变速运动的位移公式得： 解得：; 或者; 解得： 11. 如图所示，平行板电容器充电后，b板与静电计金属球连接，a板、静电计外壳均接地，静电计的指针偏转开一定角度．若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，则静电计指针的偏转角度会         （填变大、变小或不变） 参考答案： 变小 12. 从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5(图)，已知F1=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，这五个力的合力大小为_____， 参考答案： 6f 13. 如图所示的是研究光电效应的装置的电路图,若用某一频率的光照射光电管阴极P,发现电流表有读数,则增加光的强度,电流表示数____(填“变大”“变小”或“不变”).若开关K断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零,合上开关,调节滑动变阻器,当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为____eV. 参考答案：     (1). 变大    (2). 1.9 电流表有读数,说明发生了光电效应，光电流的大小与光的强度成正比。增加光的强度,电流表示数变大。 电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零,根据题意光电子的最大初动能为：Ek=qU=0.6eV 根据爱因斯坦光电效应方程有：W=hv?Ek=2.5eV?0.6eV=1.9eV。 【名师点睛】 发生了光电效应时，光电流的大小与光的强度成正比。光电子射出后，有一定的动能，若当恰好不能达到时，说明电子射出的最大初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，l、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2． （1）用游标卡尺测量窄片K的宽度为d（已知l ? d），光电门1，2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2，则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=____________ （2）用米尺测量两光电门间距为l，则小车的加速度表达式a=___________ （3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是：在__________________________________的情况下，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至________________________________； （4）实验中，有位同学通过测量，把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F，作出a—F图线，如图丙中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是_____________________；曲线上部弯曲的原因是_________________________． 参考答案： （1）（2）    （3） 不挂砂和砂桶，与两个光电门相连的计时器读数相等为止    （4）平衡摩擦力时木板倾角太大  没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量 15. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220V、 50Hz交流电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表： 对应点 B C D E F 速度（m/s） 0.141 0.185 0.220 0.254 0.301 （1）设电火花计时器的周期为T，计算vF的公式为vF=___________；（2分） （2）根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v－t图象. （4分） (3)利用该图象求物体的加速度a=__________m/s2；（结果保留2位有效数字）（2分） （4）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，  而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．（2分） 参考答案： 【知识点】 探究小车速度随时间变化的规律．A7 【答案解析】（1）；（2）如图；（3）0.38~0.42；（4）不变  解析： ：（1）每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，所以相邻两个计数点间的时间间隔T′=5T， 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度， 得：（2）根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，作出v-t图象． （3）由速度-时间图象的斜率表示加速度，得：a=m/s2=0.40m/s2 （4）电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变． 【思路点拨】根据匀变速直线运动中在相等的时间内，速度的变化量相等，即可求解瞬时速度的大小， 根据速度-时间图象的斜率表示加速度解出加速度的数值，打点计时器的打点频率是与交流电源的频率相同，所以即使电源电压降低也不改变打点计时器打点周期．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．   四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，真空中有以（r，0）点为圆心，以 r为半径的圆形匀强磁场区，磁感强度大小为 B，方向垂直于纸面向里，在 y = r 的虚线上方足够大