2022年福建省福州市翰英中学高三物理下学期期末试题含解析

2022年福建省福州市翰英中学高三物理下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. 科学家们推测，太阳系可能存在着一颗行星，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它。这颗行星绕太阳的运动和地球相比一定相同的是(    ) A．轨道半径       B．向心力           C．动能      D．周期 参考答案： AD 2. 有一台电动机，额定电压是220V，电动机线圈的电阻是2，关于电动机正常运转时流过的电流，以下4个数据一定是错误的是 A．110A       B．50A      C．20A        D．10A 参考答案： A 3. 质量为m的汽车，启动后在发动机功率P保持不变的条件下在水平路面上行驶，经过一段时间后将达到以速度v匀速行驶的状态，若行驶中受到的摩擦阻力大小保持不变，则在车速为时，汽车的加速度大小为（      ） A．            B．                 C．                  D． 参考答案： A 4. 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图7为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带AB始终保持v＝ 1 m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离为2 m，g取10 m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1 m/s的恒定速度平行于传送带运动去取行李，则(　　)． 图7 A．乘客与行李同时到达B B．乘客提前0.5 s到达B C．行李提前0.5 s到达B D．若传送带速度足够大，行李最快也要2 s才能到达B 参考答案： 行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．加速度a＝μg＝1 m/s2，历时t1＝＝1 s达到共同速度，位移x1＝t1＝0.5 m，此后匀速运动t2＝＝1.5 s到达B，共用2.5 s．乘客到达B，历时t＝＝2 s，故B正确．若传送带速度足够大，行李一直加速运动时间最短，最短时间tmin＝ ＝2 s. 答案　BD 5. （多选题）a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的v﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．a、b加速时，物体a的加速度小于物体b的加速度 B．20 s时，a、b两物体相距最远 C．60 s时，物体a在物体b的前方 D．40 s时，a、b两物体速度相等，相距500m 参考答案： AC 【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 【分析】在速度﹣时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负 【解答】解：A、在速度﹣时间图象中切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；所以a物体的加速度：a1=m/s2=1.5m/s2，b物体的加速度：a2=m/s2=2m/s2，故A正确． B、a、b两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，到40s末之前a的速度一直大于b的速度，a、b之间的间距逐渐增大，40s之后a的速度小于b的速度，b开始追赶a物体，间距减小，所以40s末两物体相距最远，故B错误． C、根据所围图形的面积表示位移，由图可以看出60s内a的位移大于b的位移，即a在b前面，故C正确； D、由图可知，t=40 s时，a、b两物体速度相等，相距m=900m，故D错误； 故选：AC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个打印的连续点取1个计数点，标以1、2、3……。各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm，d2=7.5cm,d3=13.5cm，则 （1）物体做           的运动，理由是                ； （2）物体通过1计数点的速度v1=         m/s； （3）物体运动的加速度为a =          m/s2. 参考答案： （1）匀加速直线运动；；或连续相等的时间内位移之差为常数；（2分）（2）0.375m/s2；（2分）（3）1.5m/s2  7. 已知氢原子各定态能量为，式中n=1,2,3，…为氢原子的基态能量。要使处于基态的氢原子跃迁到激发态，入射光子具有的最小频率为______。若大量氢原子处于n=4的激发态，则它们发生跃迁时，最多能辐射_____ 种频率的光子。（普朗克常量为h） 参考答案： 8. 某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz． Ⅰ．实验的部分步骤如下： ①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码； ②将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，断开开关 ； ③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。 ▲   ▲   Ⅱ．图是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表1中的相应位置（计算结果保留两外有效数字）． Ⅲ．在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，   做正功，    做负功． ▲   ▲   Ⅳ．实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20），根据图线可获得的结论是               ．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和               ． ▲   ▲   表1纸带的测量结果 参考答案： Ⅱ．5. 07（±0. 02）    0. 49；   Ⅲ．钩砝的重力    小车受摩擦阻力； Ⅳ．小车初末速度的平方差与位移成正比   小车的质量； 9. 位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40 m处，如图所示，在x＝400 m处有一接收器(图中未画出)，由此可以得到波源开始振动时方向沿y轴     方向（填正或负），若波源向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率       波源的频率（填大于或小于）。 参考答案： 负方向  小于 10. （多选）一个质量为m的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角 的斜面，其加速度为g，如图此物体在斜面上上升的最大高度为h，则此过程中正确的是   A．物体动能增加了 B．物体克服重力做功mgh C．物体机械能损失了mgh D.物体克服摩擦力做功 参考答案： BC解析： A、物体在斜面上加速度为，方向沿斜面向下，物体的合力F合=ma=，方向沿斜面向下，斜面倾角a=30°，物体从斜面底端到最大高度处位移为2h， 物体从斜面底端到最大高度处，物体合力做功W合=-F合?2h=-mgh根据动能定理研究物体从斜面底端到最大高度处得W合=△Ek所以物体动能减小mgh，故A错误．B、根据功的定义式得：重力做功WG=-mgh，故B正确．C、重力做功量度重力势能的变化，所以物体重力势能增加了mgh，而物体动能减小mgh，所以物体机械能损失了mgh，故C正确．D、除了重力之外的力做功量度机械能的变化．物体除了重力之外的力做功还有摩擦力做功，物体机械能减小了mgh，所以摩擦力做功为-mgh，故D错误．故选：BC． 11. 如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v＝________________；这列波的频率可能值f＝________________。 参考答案： 向右0.25m/s，向左0.35m/s；向右6.25Hz，向左8.75Hz。   12. 如图所示，从倾角为θ = 30°的斜面顶端以初动能E = 6J向下坡方向平抛出一个小球，则小球落到斜面上时的动能E′为            J． 参考答案： E′=14J 13. 如图所示，一正方形导线框边长为，质量为m，电阻为R。从某一高度竖直落入磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁场宽度为d，且d>l。线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，此时线框的速度为__________。若线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，则线框在穿过磁场的过程中产生的电能为__________。（已知重力加速度为g） 参考答案：   试题分析：由于线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，则 ，其中, 代入解得：v=。因为线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，同理可求得此时线框的速度仍为v, 线框在穿过磁场的过程中产生的电能等于线框重力势能的减少量，即Q=. 考点：平衡状态及电磁感应现象；能量守恒定律。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图1所示． （1）以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分： ①实验操作：　        　，释放纸带，让重锤自由落下，　        　． ②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图2所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm，x2=4.14cm，x3=5.69cm，x4=7.22cm，x5=8.75 cm，x6=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则重锤运动的加速度计算表达式为a=　    　，代入数据，可得加速度a=　       m/s2（计算结果保留三位有效数字）． 参考答案： 解：（1）①实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放纸带，实验结束，应立即关闭电源． ②根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，有： x6﹣x3=3a1（2T）2…① x5﹣x2=3a2（2T）2…② x4﹣x1=3a3（2T）2…③ a= …④ 联立①②③④解得：a=； 代入数据解得：a=9.60m/s2． 答案：（1）①接通电源，实验结束关闭电源；②，9.60． 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【分析】依据先接通电源后释放纸带，即可确定实验操作； 根据逐差法，根据连续相等时间内的位移之差 是一恒量可以求出物体运动的加速度大小． 15. 有一个小灯泡上标有“３.8V、0.5A”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线。 有下列器材供选用： A．电压表（0 ~ 5V，内阻约为10k）        B．电流表（0 ~ 0.6A，内阻约为0.5） C．电流表（0 ~ 3A，内阻约为0.1   ）     D．滑动变阻器（0 ~10 ， 2A ） E．滑动变阻器（0 ~1,0.1A）         F．学生电源（直流6V），还有开关、导线若干 （1）实验中所用电流表应选用          ，滑动变阻器应选用 。 （2）试验时要求尽量减少实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，应选用图甲中      图所示电路进行试验。 图甲  （3）某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图乙所示），若用电动势为3.2V、内阻为3