福建省南平市万安中学2022年高三物理期末试卷含解析

福建省南平市万安中学2022年高三物理期末试卷含解析 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. （单选）如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是 A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零 B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为 C．当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动 D．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高 参考答案： C 2. 两个绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，轨道如图所示，下列判断正确的是： A、两卫星的角速度关系：ωa < ωb B、两卫星的向心加速度关系：aa > ab C、两卫星的线速度关系：va > vb D、两卫星的周期关系：Ta < Tb 参考答案： A 3. 下列各图中，正电荷的运动方向、磁场方向和洛仑兹力方向之间的关系正确的是(     ) 参考答案： B 4. （多选）如图所示，a、b两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入，入射点均在玻璃砖底边圆心O的左侧，两束光进入玻璃砖后都射到O’点．OO’垂直于底边，下列说法正确的是 A．若这两束光为红光和蓝光，则b光是蓝光 B.从O’点射出的光有可能是单色光 C.在玻璃中，b光的速度小于a光 D.用同—装置做双缝干涉实验，b光的条纹间距较大 参考答案： AC 5. 一物体沿一直线从静止开始运动且同时开始计时，其加速度随时间的变化关系如图所示，则关于它在前4 s内的运动情况，下列说法中正确的是 A．前3 s内先加速后减速，3 s末回到出发点 B．前3 s末速度为零，第4 s内反向加速 C．第1 s末和第4 s末，物体的速度均为8 m/s D．前4 s内位移为零 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，在空气阻力可忽略的情况下，水平管中喷出的水柱显示了水流做   ▲    （填“平抛运动”或“圆周运动”）的轨迹． 参考答案： 7. 如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为nl和n2，当负载电阻R中流过的电流为I时，原线圈中流过的电流为            ；现减小负载电阻R的阻值，则变压器的输入功率将            （填“增大”、“减小”或“不变”）。 参考答案： 答案： 　增大 解析：由变压器的电流比可知，，故，由题意知原线圈的电压不变，由P2＝和P1＝P2可知，R减小时，则P1＝P2均增大。 8. 如图，真空中有两根绝缘细棒，处于竖直平面内，棒与竖直方向夹角为α，棒上各穿一个质量为 m的小球，球可沿棒无摩擦的下滑，两球都带+Q的电量，现让两小球从同一高度由静止开始下滑，当两球相距为               时速度最大。 参考答案：     9. 以气体为例，气体的大量分子做无规则运动，大量分子的速率分布如右图，若以温度区分，甲为       温分布，乙为       温分布。（填高或低）   参考答案：     答案：低温  高温 10. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知，P点电势　小于　Q点电势；带电质点在P点具有的电势能　大于　在Q点具有的电势能；带电质点通过P点时的动能　小于　通过Q点时的动能；带电质点通过P点时的加速度　大于　通过Q点时的加速度．（均选填：“大于”，“小于”或“等于”） 参考答案： 考点： 电场线；牛顿第二定律．版权所有 分析： 作出电场线，根据轨迹弯曲的方向可知，负电荷受力的方向向下，电场线向上．故c的电势最高；根据推论，负电荷在电势高处电势能小，可知电荷在P点的电势能大；总能量守恒；由电场线疏密确定出，P点场强小，电场力小，加速度小． 解答： 解：负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上，故c等势面电势最高，则Q点的电势最高，利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道质点在P点电势能大，只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和，P点电势能大，动能小，等差等势面的疏密可以表示电场的强弱，P处的等势面密，所以P点的电场强度大，粒子受到的电场力大，粒子的加速度大．故答案为：小于、大于、小于、大于 点评： 根据电场线与等势面垂直，作出电场线，得到一些特殊点（电场线与等势面交点以及已知点）的电场力方向，同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用方法． 11. 某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，他们到S的距离分别为45m和55m。测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s。由此可知 ①波长λ=                 m； ②当B点离开平衡位置的位移为+6cm时，A点离开平衡位置的位移是         cm。 参考答案： 20 ， -6 12. 直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝450。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5 m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝140。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，则空气阻力大小为___   ___N，水箱中水的质量M约为_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留两位有效数字） 参考答案： 试题分析：直升机沿水平方向匀速和匀加速飞行时，水箱受力情况如下图，根据牛顿第二定律，则有，，解得，。 考点：本题考查了牛顿第二定律的应用。 13. 一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴       （选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为       m/s。 参考答案： 负    10 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。 （1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。 （          ） （2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是_______。（填正确答案标号） A．18 mA            A．21 mA C．25mA              D．28 mA （3）产生上述问题的原因可能是________。（填正确答案标号） A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω C．R值计算错误，接入的电阻偏小 D．R值计算错误，接入的电阻偏大 （4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=_______。 参考答案：     (1).     (2). C    (3). AC    (4). 【详解】（1）电表改装时，微安表应与定值电阻R并联接入虚线框内，则实物电路连接如下图所示： （2）由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：倍。故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为：，故本小题选C； （3）根据，得：，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻测量值偏小，即电表实际内阻真实值，大于1200Ω；或者因为定值电阻R的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻R阻值偏小。故本小题选AC； （4）由于接入电阻R时，改装后的表实际量程为25mA，故满足；要想达到预期目的，即将微安表改装为量程为20mA电流表，应满足， 其中，联立解得：或。 故本题答案为：（1） （2）C   （3）AC   （4）或 15. ①螺旋测微器的示数为________mm，②游标卡尺的示数______________cm                                                                                                          参考答案： ① 5.485 mm   ②4.120 cm  四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （11分）第29届奥林匹克运动会即将在北京举办，解答下列与奥运会有关的物理学问题：（取重力加速度g=10m/s2 ） 如图乙所示，女排比赛时，排球场总长为18m，设球网高度为2m，运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出。当击球点的高度为何值时，球恰好既触网又压底线？ 参考答案： 解析： 设击球点高度为h时，球恰好既触网又压线，此时球速度为V ，则： 球恰好触网      (1分)     (1分)                   所以                     (2分)   球恰好压线：     (1分)            (1分)   所以                            (2分)   由以上式子消去v，解得：              (3分) 17. 某同学在模仿杂技演员表演“水流星”节目时，用不可伸长的轻绳系着盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子运动到最高点时杯里的水恰好不流出来。已知绳长为L，杯子与水的总质量为m，杯子可视为质点，忽略空气阻力的影响。求： ⑴在最高点时杯子与水的速度大小v1； ⑵在最低点时杯子与水的动能E k2 ⑶在最低点时轻绳所受的拉力大小。 参考答案： (1)   （2） （3） (1)在最高点时杯子与水运动的向心力由重力提供， 所以 解得： （2）从最高点运动到最低点，仅重力做功 由 得 （3）在最低点时向心力由拉力和重力提供 由； 得 18. 如图，传送带AB总长为l=10m，与一个半径为R=0.4m的光滑1/4圆轨道BC相切于B点。传送带速度恒为v=6m/s，方向向右。现有一个滑块以一定初速度v0从A点水平冲上传送带，滑块质量为m=10kg，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1。已知滑块运动到B端时，刚好与传送带共速。求 （1）v0； （2）滑块能上升的最大高度h； （3）求滑块第二次在传送带上滑行时，滑块和传送带系统产生的内能。 参考答案： （1）v0=4m/s或m/s   4分  （2）1.8m   4分 （3）220J