福建省泉州市市第四中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

福建省泉州市市第四中学2022年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.（单选）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为(

)A．

B． C．

D．参考答案：A若将带电量为2q的球面放在O处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．则在M、N点所产生的电场为E=，由题知当半球面如图所示产生的场强为E，则N点的场强为E′=，所以选项A正确，所以答案为：A．2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验步骤中，下列做法中正确的是A．同时改变拉力F和小车质量仍的大小B．先保持小车质量m不变，研究加速度a与拉力F的关系，再保持F不变，研究a与m的关系，最后导出。与m及F的关系C．只改变拉力F的大小，小车质量m的大小始终保持不变D．只改变小车质量m的大小，拉力F的大小始终保持不变参考答案：B3.（单选）小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g＝10m/s2）

A

三个

B

四个

C

五个

D

六个

参考答案：C4.星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度．星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1．已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的,不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度(

)

A.

B.C.D.gr参考答案：C5.如图所示是甲、乙两物体做直线运动的v—t图象，下列表述正确的是

A．乙做匀加速直线运动

B．甲与乙的速度方向相反

C．甲和乙的加速度方向相同

D．甲的加速度比乙的小参考答案：A在速度时间图象中，乙的斜率（加速度）为正的常数，速度也为正数，所以乙做匀加速直线运动，故A正确．第一秒内，甲、乙物体在速度时间图象中所围成的面积不同，即位移不同，故B错误．在速度时间图象中，甲、乙的斜率正负不同，即加速度方向不同，故C错误．由a=得，a甲=

m/s2，a乙=

m/s2，所以甲的加速度大于乙的加速度，故D错误．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：

(1)将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处：①

▲

②

▲

③

▲

(2)改正实验装置后，该同学顺利完成了实验。在实验中保持小车质量不变，改变沙桶的质量，测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表：F/N0.210.300.400.490.60a/(m/s-2)0.100.210.290.410.49①根据测得的数据，在右图中作出a～F图象；②由图象可知，小．车与长木板之间的最大静摩擦力大小为

▲

N。(3)打出的某一条纸带，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，如图，相邻计数点间还有四个点未标出．利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=

▲

m/s2，A点的速度vA=

▲

m/s．参考答案：⑴①电源电压应为4～6V（2分）②没有平衡摩擦力（2分）③小车应靠近打点计时器（2分）⑵①如右图所示，无标度扣1分，无描点扣1分，图象不是直线扣3分，扣完为止（3分）②0.12±0.02（2分）⑶0.50（2分）0.095（2分）7.用如右图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB；碰后动量分别为PA/、PB/，则PA=_________，PA/=_________，PB=_________，PB/

=_________。

参考答案：mA

，mA

，0，8.质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示，g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数

；水平推力

。参考答案：

0.2

6

9.如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度B=1.0T，质量为m=0.04kg、高h=0.05m、总电阻R=5Ω、n=100匝的矩形线圈竖直固定在质量为M=0.08kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同．当线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v1=10m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车运动的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示，则根据以上信息可知

（

）

A．小车的水平长度l=15cm

B．磁场的宽度d=35cm

C．小车的位移x=10cm时线圈中的电流I=7A

D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q=1.92J参考答案：C10.如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为kg的物块B相连接．另一个质量为kg的物块A放在B上．先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功为J，弹簧回到原长时B的速度大小为

m/s.（m/s2）参考答案： 0, 211.（4分）质子和ａ粒子从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比Ｅk1：Ｅk2=

，周期之比T1：T2=

．参考答案：答案：1：2，1：212.（5分）某学生在做“研究平抛运动的实验”中，忘记小球做平抛运动的起点位置，他只得到如图所示的一段轨迹，建立如图所示坐标系，则该物体做平抛运动的初速度为

。()

参考答案：解析：从点开始，物体沿竖直方向依在连续相等的时间内的位移分别为，，则由公差公式计算出,再根据水平方向的位移，解得。13.如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠。

①这群氢原子能发出______种不同频率的光，其中有____种频率的光能使金属钠发生光电效应。

②金属钠发出的光电子的最大初动能_______eV。参考答案：①3

2

②9.60eV

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝和透红光的滤光片等光学元件，要把它们放在如图实所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．（1）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图乙所示的手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm.（2）已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ＝__________

求得所测红光波长为__________m.参考答案：(1)13.870mm2.310mm15.验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。⑴填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。②用米尺测量A1与A2之间的距离s，则小车的加速度a=______。③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F=____。④改变_________，重复上述测量。⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0。②进行⑴中的各项测量。③计算与作图时用(h-h0)代替h。对此方案有以下几种评论意见：A．方案正确可行。B．方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。C．方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关。其中合理的意见是____。参考答案：

2s/t2

mgh/s

斜面倾角

C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ABC是三棱镜的一个截面，其折射率为n=1．5。现有一细束平行于截面的光线沿MN方向射到棱镜的AB面上的N点，AN=NB=2cm，入射角的大小为，且。已知真空中的光速c=3．0×108m/s，求：（i）光在棱镜中传播的速率；（ii）此束光进入棱镜后从棱镜射出的方向和位置。（不考虑AB面的反射）参考答案：17.如图所示，一个与平台连接的足够长斜坡的倾角为θ且sinθ＝，一辆卡车的质量为1t。关闭发动机，卡车从静止开始沿斜坡滑下，最大速度可达120km/h。已知卡车运动过程中所受空气阻力和地面阻力的和与速度成正比，即Ff＝kv。(1)求比例系数k。现使卡车以恒定功率P沿斜坡向上行驶，可达到的最大速度为54km/h，求卡车的功率P。参考答案：见解析(1)当卡车的重力沿斜面向下的分力等于阻力时，卡车的速度达到最大，则Ff=mgsinθ＝kvm

…………(2分)得k＝10N·s/m。

…………(1分)(2)Ff1＝kv1＝10×N＝150N

…………(1分)F阻＝Ff1＋mgsinθ＝(150＋104×)

…………(2分)P＝F阻v1＝(150＋104×)×W＝7250W。

…………(2分)卡车的功率为：7250W18.如图13所示，光滑的弯曲轨道AB的末端水平，小球1从轨道上A点由静止开始下滑，与静止在末端B处的小球2发生弹性正碰，小球2抛出后落在斜面上。已知两小球质量相等,斜面的倾角为θ，A点与轨道末端B点的高度差为h,斜面底端在抛出点B的正下方，斜面顶端与抛出点在同一水平面上，斜面长度为L，斜面上M、N两点将斜面长度等分成3段，两小球都可以看作质点，一切阻力不计。求：（1）小球2从B点飞出时的速度大小.（2）为使小球2能落在M点以上