2022年福建省龙岩市长汀县第一中学高三物理期末试题含解析

1、2022年福建省龙岩市长汀县第一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2所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f.经过时间t，小车运动的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端以下判断正确的是()图2A此时物块的动能为F(xl)B此时小车的动能为fxC这一过程中，物块和小车产生的内能为fxD这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(lx)fl参考答案：由动能定理知，物块的动能为(Ff

2、)(xl)，小车的动能为fx；根据功能关系，这一过程中，物块和小车产生的内能为fl，物块和小车增加的机械能为F(lx)fl.BD2. 如图所示，宽度为L的有界匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，闭合等腰直角三角形导线框abc的直角边ab长为2L，线框总电阻为R。规定沿abca方向为感应电流的正方向。导线框以速度v匀速向右穿过磁场的过程中，感应电流随时间变化规律的图象是（ ）参考答案：D3. （多选题）“魔盘”娱乐设施转动得很慢时，盘上的人都可以随“魔盘”一起转动而不至于被甩开，随着“魔盘”的转速增大，盘上的人逐渐向边缘滑去两个质量均为m的小孩a和b（可视为质点）坐在水平“魔盘”上

3、，其简化图如图所示a、b与转轴OO的距离分别为l和2l两小孩与“魔盘”的最大静摩擦力（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）为其所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若“魔盘”从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示“魔盘”转动的角速度，下列说法正确的是（）Ab一定比a先开始滑动Ba、b所受的摩擦力始终相等Cb开始滑动的临界角速度=D当= 时，a所受摩擦力的大小为kmg参考答案：AC考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速.专题：匀速圆周运动专题分析：两小孩随圆盘一起转动，由静摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由其质量、半径和角速度决定当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大当所需要的向心力大于最大静

4、摩擦力时开始滑动，根据牛顿第二定律和向心力公式结合分析解答：解：AB、两个小孩的最大静摩擦力相等两人随圆盘一起转动，由静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：小孩所受的静摩擦力f=m2r，m、相等，fr，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故A正确，B错误；C、b开始滑动时，由牛顿第二定律得：kmg=m2?2l，得=故C正确D、a开始滑动时，由牛顿第二定律得：kmg=m2l，得=由于= 时，小孩相对于圆盘没有滑动，由静摩擦力提供向心力，则有 f=m2l=ml=kmg，故D错误故选：AC点评：本题的关键是正确分析人的受力，明

5、确人做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答4. 如图所示，小球以大小不同的初速度水平向右，先后从P点抛出，两次都碰撞到竖直墙壁下列说法中正确的是（）A小球两次碰到墙壁前的瞬时速度相同B小球两次碰撞墙壁的点为同一位置C小球初速度大时，在空中运行的时间较长D小球初速度大时，碰撞墙壁的点在上方参考答案：D【考点】平抛运动【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据水平位移一定，比较出运动的时间，再结合位移公式比较下降的高度【解答】解：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，运动的时间t=，初速度越大，则在空中运动的时间越

6、短，故C错误初速度越大，运动的时间越短，根据h=，知下降的高度越小，碰撞墙壁的点在上方，故B错误，D正确初速度大，运动的时间短，则竖直分速度小，初速度小，运动时间长，则竖直分速度大，根据平行四边形定则知，碰到墙壁前的速度方向一定不同，故A错误故选：D5. （单选）如图3所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC，则()AhAhBhC BhAhBhC DhAhChB参考答案：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，光滑的半圆槽内

7、，A球从高h处沿槽自由滑下，与静止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到达的最大高度均为h9，A球、B球的质量之比为_或_。参考答案：1:4，1:27. A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为_kgm/s；两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为_m/s。参考答案：40；108. 有人设想了一种静电场：电场的方向都垂直于纸面并指向纸里，电场强度的大小自左向右逐渐增大，如图所示。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。 参考答案：这种分布的静电场不可能存在.因为静电场是保守

8、场，电荷沿任意闭合路径一周电场力做的功等于0，但在这种电场中，电荷可以沿某一闭合路径移动一周而电场力做功不为0（5分）9. 一物体从某行星上的一悬崖上从静止开始下落，1s后，从起点落下4m。该行星上的重力加速度为_m/s2。若该物体再下落4s，它将在起点下面_m处。参考答案：8 10010. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做

9、匀加速运动，在纸带上打出一系列点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示。请完成下列小题： (l)根据图中数据计算：打C点时滑块的速度的大小为_m/s； 滑块的加速度a=_（保留两位有效数字）； 若在计算过程中不小心将交流电的频率当成60Hz，则计算出的加速度值将_ （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (2)为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是_。A木板的长度LB木板的质量C滑块的质量D.托盘和砝码的总质量E滑块运动的时间t(3)滑块

10、与木板间的动摩擦因数_(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)参考答案：11. 物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力 的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）（3分）弹簧的劲度系数 200 N/ m。（2）（3分）当弹簧示数5N时，弹簧的长度为 12.5 cm。参考答案： 200 12.512. 为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验. 实验中,当木块A 位于水平桌面上的O 点时,重物B 刚好接触地面. 将A 拉到P 点,待B 稳定后静止释放,A 最终滑到Q 点. 分别测量OP、OQ 的长度h 和s. 改变h,重复上述实验,分别记录几组

11、实验数据.(1)实验开始时,发现A 释放后会撞到滑轮. 请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s-h 关系的图象.(3)实验测得A、B 的质量分别为m = 0. 40 kg、M =0. 50 kg. 根据s -h 图象可计算出A 块与桌面间的动摩擦因数= _. (结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果_(选填“偏大冶或“偏小冶).参考答案：13. 为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A第一步他把带有定滑轮 HYPERLINK / o 全品高考网 的木板有滑轮的一端垫起，把质量为 HYPERLINK / o 全品高考网 的滑块

12、通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如，图甲所示。B第二步保持长木板 HYPERLINK / o 全品高考网 的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和钩码，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示。 打出的纸带如下图：试回答下列问 HYPERLINK / o 全品高考网 题：已知相邻计数的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打点时滑块速度_，打点计时器打点时滑块速度_。已知重锤质量，当地 HYPERLINK /

13、o 全品高考网 的重加速度，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功 HYPERLINK / o 全品高考网 的表达式_。测出滑块运动段、合外力对滑块所做的功，算出、,以为纵轴，以为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点 HYPERLINK / o 全品高考网 的倾斜直线，若直线斜率为，则滑块质量_。参考答案：（3分）；（3分） 下滑的位移（3分）；（3分） （4分）。三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50Hz的低压交变电源上。某同学

14、在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出)如图。从第一个计数点开始计时，为求出015s时刻的瞬时速度，需要测出_段纸带的长度若测得AB段纸带的长度为20cm，EF段纸带的长度为100cm，则加速度为_m/s2(保留2位有效数字)若在实验中，交流电的频率偏离50Hz，且f50Hz则测得的加速数值与真实值相比是_(填“偏大”“偏小”“相等”)参考答案：15. 如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高将球1拉到A点，

15、并使之静止，同时把球2放在立柱上释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒现已测出A点离水平桌面的距离为a.B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外：(1)还需要测量的量是_、_和_(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为_.(忽略小球的大小)参考答案：(1)弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面高H(2)2m12m1m2四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 为了进一步提高回旋加速器的能量，科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”在扇形聚焦过程中，离子能以不变的

16、速率在闭合平衡轨道上周期性旋转扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示，圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域，其中三个为峰区，三个为谷区，峰区和谷区相间分布峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，谷区内没有磁场质量为m，电荷量为q的正离子，以不变的速率v旋转，其闭合平衡轨道如图中虚线所示（1）求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r，并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针；（2）求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T；（3）在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角变为90，求B和B的关系已知：sin（ ）=sincosc

17、ossin，cos=12sin2参考答案：解：（1）峰区内圆弧半径旋转方向为逆时针方向（2）由对称性，峰区内圆弧的圆心角每个圆弧的长度每段直线长度周期代入得（3）谷区内的圆心角=12090=30谷区内的轨道圆弧半径由几何关系由三角关系?代入得?答：（1）闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r为，离子旋转的方向是逆时针；（2）轨道在一个峰区内圆弧的圆心角是，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T为；（3）在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角变为90，B和B的关系是【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【分析】（1）根据带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动的半径公式

18、和左手定则求解（2）离子在峰区运动轨迹是圆弧，在谷区做匀速直线运动，根据几何关系求出圆弧所对的圆心角，根据求出离子绕闭合平衡轨道一周的时间，即离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T（3）根据几何关系求出谷区圆弧所对的圆心角，峰区和谷区圆弧的弦长相等，列出等式求出B与B之间的关系；17. 如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，两条导轨相距为d，左端MN用阻值不计的导线相连，金属棒ab可在导轨上滑动，导轨单位长度的电阻为r0，金属棒ab的电阻不计。整个装置处于竖直向下的均匀磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增加，B=kt，其中k为常数。金属棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿导轨向右做匀速运动，t=O时，金属棒ab与MN相距非常近。求：(1)当t=to时，水平外力的大小F；(2)同学们在求t=t0时刻闭合回路消耗的功率时，有两种不同的求法：方法一：P=Fv方法二：BId=F这两种方法哪一种正确?请你做出判断，并简述理由。参考答案：（1） （2）方法一错，方法二对； 方法一认为闭合回路所消耗的能量全部来自于外力所做的功，而实际上磁场的变化也对闭合回路提供能量方法二算出的I是电路的总电流，求出的是闭合回路消耗的总功