福建省福州市江兜中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

福建省福州市江兜中学2022-2023学年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1.一定质量的理想气体，现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强，那么使用下列哪些过程可以实现()A.先将气体等温膨胀，再将气体等容降温B.先将气体等温压缩，再将气体等容降温C.先将气体等容升温，再将气体等温压缩D.先将气体等容降温，再将气体等温压缩参考答案：.BD解析根据理想气体状态方程可知，气体等温膨胀，压强减小，再将气体等容降温，压强继续减小，故A错；气体等温压缩，压强增大，再将气体等容降温，压强减小，故B对；气体等容升温，压强增大，再将气体等温压缩，压强增大，故C错；气体等容降温，压强减小，再将气体等温压缩，压强增大，故D对.2.（单选）如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，尺。为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)。现增加光照强度，则下列判断正确的是

A．B灯变暗，A灯变亮

B．R两端电压变大

C．电源路端电压不变

D．电源总功率不变参考答案：B3.（多选）如图，两个半径均为R的1/4光滑圆弧对接于O点，有物体从上面圆弧的某点C以上任意位置由静止下滑（C点未标出），都能从O点平抛出去，则（

）A．∠CO1O＝60°B．∠CO1O＝45°C．落地点距O2最远为2RD．落地点距O2最近为R参考答案：AC4.（单选）对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图象求位移的方法。请你借鉴此方法分析下列说法，其中正确的是（

）A．由ω-r（角速度-半径）图线和横轴围成的面积可以求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度B．由F-v（力-速度）图线和横轴围成的面积可以求出对应速度变化过程中力做功的功率C．由F-x（力-位移）图线和横轴围成的面积可以求出对应位移内动能的改变量D．由a-t（加速度-时间）图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内做直线运动物体的速度变化量参考答案：D5.在探究物体的超重和失重规律时，体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是

A.

B.

C.

D.参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，7.在实验室内较精准地测量到的双衰变事例是在1987年公布的，在进行了7960小时的实验后，以68%的置信度认出发生的36个双衰变事例，已知静止的发生双衰变时，将释放出两个电子和两个中微子（中微子的质量数和电荷数都为零），同时转变成一个新核X，则X核的中子数为

；若衰变过程释放的核能是E，真空中的光速为c，则衰变过程的质量亏损是

．参考答案：8.质量为m的物体受到两个互成角度的恒力F1和F2的作用，若物体由静止开始，则它将做

运动，若物体运动一段时间后撤去一个外力F1，物体继续做的运动是

运动。参考答案：匀加速，匀变速。9.倾角为＝30°的斜面体放在水平地面上，一个重为G的球在水平力F的作用下，静止在光滑斜面上，则水平力F的大小为

；若将力F从水平方向逆时针转过某一角度后，仍保持F的大小，且小球和斜面也仍旧保持静止，则此时水平地面对斜面体的摩擦力f＝[番茄花园23]

。参考答案：10.如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小。如果变压器上的能量损失可以忽略，那么当用户的用电器增加时，图中的电压表读数__________（选填“增大”、“减小”或“不变”），电流表读数__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：不变

增大试题分析：因为变压器的输入电压不变，根据可知次级电压不变，即电压表读数不变；当用户的用电器增加时，R的值减小，次级电阻减小，所以次级电流增大，根据则初级电流增大，即电流表读数增大。考点：变压器的初次级电压电流与初次级匝数的关系

；电路的综合分析。11.（6分）用多用电表的欧姆档测电阻，若表盘的中间刻度为15，在测量某电阻时，指针所指的刻度为180，此时选择开关处在×10的倍率，则该电阻的阻值约为Ｒ＝＿＿＿＿Ω；为了测得更准确的阻值，应将选择开关换到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再进行测量。参考答案：

答案：1800，100，欧姆调零12.光传感器可用来测量光屏上的光强分布．如图（a）所示为某同学利用单缝做的一个光学实验，图（b）为该同学使用光传感器对该实验所采集到的光屏上光强分布图象．则该同学所做的实验是光的衍射（选填“干涉”或“衍射”）实验；根据图（b）可以看出，光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱．参考答案：解：图b可知，条纹中间亮、两边窄，知是衍射条纹；根据光的衍射原理，则光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱．故答案为：衍射，中间强两边弱．13.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．(g＝9.8m/s2)(1)作出m－L的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为__________N/m(结果保留三位有效数字)．参考答案：（1）见解析（2）0.261N/m(1)如图所示(2)根据图象的斜率可以求得弹簧的劲度系数：，则k(在0.248N/m～0.262N/m之间均正确)15.我国于2012年10月25日在西昌成功发射第16颗北斗导航卫星，这是二代北斗导航工程的最后一颗卫星．这次发射的北斗导航卫星是一颗地球同步卫星，如图所示，若第16颗北斗导航卫星先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P处点火加速，由椭圆轨道1变成地球同步圆轨道2．下列说法正确的是（）A．卫星在轨道2运行时的速度大于7.9km/sB．卫星沿轨道2运动的过程中，卫星中的仪器处于失重状态C．卫星沿轨道2运动的过程中，有可能经过北京的正上空D．卫星经过轨道1上的P点和轨道2上的P点的加速度大小相等参考答案：

考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：万有引力定律的应用专题．分析：卫星在圆轨道上运动时，处于完全失重状态，轨道2是同步卫星的轨道，轨道上运动的周期与地球的自转周期相等，根据万有引力提供向心力，得出线速度与轨道半径的关系，从而比较出在轨道2上运行的线速度与第一宇宙速度的关系．根据万有引力的大小，通过牛顿第二定律比较加速度的大小．解答：解：A、根据地球的万有引力提供向心力得=v==，知轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径，半径最小，则线速度最大．故A错误．B、卫星沿轨道2运动的过程中只受重力作用，处于失重状态．故B正确；C、同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，所以不可能经过北京的上空，故C错误．D、根据牛顿第二定律得a=，卫星在轨道1上经过P点的加速度等于它在轨道2上经过P点的加速度，故D正确；故选：BD．点评：解决本题的关键掌握同步卫星的特点，以及掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两平行光滑不计电阻的金属导轨竖直放置，导轨上端接一阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为d。矩形区域abdc内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，ab、cd之间的距离为L。在cd下方有一导体棒MN，导体棒MN与导轨垂直，与cd之间的距离为H，导体棒的质量为m，电阻为r。给导体棒一竖直向上的恒力，导体棒在恒力F作用下由静止开始竖直向上运动，进入磁场区域后做减速运动。若导体棒到达ab处的速度为v0，重力加速度大小为g。求：（1）导体棒到达cd处时速度的大小；（2）导体棒刚进入磁场时加速度的大小；（3）导体棒通过磁场区域的过程中，通过电阻R的电荷量和电阻R产生的热量。参考答案：（1）

（2）

（3）

【分析】导体棒从开始到运动到cd处的过程,利用动能定理可求得导体棒到达cd处时速度的大小;

求出导体棒刚进入磁场时所受的安培力大小,再由牛顿第二定律求得加速度的大小；导体棒通过磁场区域的过程中,根据电量与电流的关系以及法拉第电磁感应定律、欧姆定律结合求通过电阻R的电荷量.由能量守恒求电阻R产生的热量；解：（1）根据动能定理：解得导体棒到达cd处时速度的大小：（2）根据牛顿第二定律：安培力：导体棒刚进入磁场时加速度的大小：（3）导体棒通过磁场区域的过程中，通过电阻R的电荷量：通过电阻R的电荷量：解得：根据动能定理：电路中的总热量：Q=WA电阻R中的热量：解得：17.（15分）如图所示，摆锤的质量为M，摆杆长为L，其质量不计，摆杆初始位置OA与水平面成α角，释放后摆锤绕O轴无摩擦地做圆周运动，至最低点与质量为m的钢块发生碰撞，碰撞时间极短，碰后摆锤又继续右摆，刚好可以上升至B点，A、B、O位于同一条直线上，钢块与水平面间的动摩擦因数为μ，求碰后钢块能滑行的距离。（摆长的尺寸远大于摆球和钢块的尺寸）

参考答案：解析：设摆锤摆至少最低点时速度为v0，由机械能守恒定律得：Mgl(1＋sinα)＝①

（2分）设摇锤与钢块碰撞后速度分别为v1、v2，则由动量守恒定律得：Mv0＝Mv1＋mv2

②

（2分）碰后摆锤上升到点过程机械能守恒，则有：Mgl(1－sinα)＝③

（2分）碰后对钢块在水平面上滑行至停下过程由动能定理得：－μmgS＝0－④

（2分）联立以①②③④式解得：S＝

⑤

（2分）18.在如图6所示的空间里，存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B＝.在竖直方向存在交替变化的匀强电场，如图7所示(竖直向上为正)，电场大小为E0＝.一倾角为θ长度足够长的光滑绝缘斜面放置在此空间．斜面上有一质量为m，带电荷量为－q的小球，从t＝0时刻由静止开始沿斜面下滑，设第5s内小球不会离开斜面，重力加速度为g.求：图6图7(1)第6s内小球离开斜面的最大距离．(2)第19s内小球未离开斜面，θ角的正切值应满足什么条件？参考答案：(1)设第一秒内小球在斜面上运动的加速度为a，由牛顿第二定律得：(mg＋qE0)sinθ＝ma

①第一秒末的速度为：v＝at1

②在第二秒内：qE0＝mg

③所以小球将离开斜面在上方做匀速圆周运动，则由向心力公式得qvB＝m

④圆周运动的周期为：T＝＝1s

⑤由题图可知，小球在奇数秒内沿斜面做匀加速运动，在偶数秒内离开斜面做完整的圆周运动．所以，第五秒末的速度为：v5＝a(t1＋t3＋t5)＝6gsinθ

⑥小球离开斜面的最大距离为：d＝2R3