2022年福建省龙岩市通贤中学高三物理期末试题含解析

2022年福建省龙岩市通贤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.如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别为h1∶h2∶h3=3∶2∶1．若先后顺次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则A．三者到达桌面时的速度之比是∶∶1B.三者运动时间之比为3∶2∶1C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D.三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比，与质量成反比参考答案：AC2.超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠（其余两颗未画出），工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣．当用强磁场吸引防资扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开，已知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是90°，弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为（不计摩擦以及小铁珠的重力）A.F B.F C.F D.F参考答案：C【详解】以一个铁珠为研究对象，将力F按照作用效果分解如图所示：由几何关系可得小铁球对钉柱产生的侧向压力为：。故选：C。3.如图所示，在O点处放置一孤立点电荷+Q，以O点为球心的同一球面上有a、b、c、d、e、f六个点。以下说法正确的是

A．a、c两点的电场强度相同，电势不同B．b、d两点的电场强度不同，电势相同C．e、f两点的电场强度、电势均相同D．以上各点的电场强度各不相同、电势也各不相同参考答案：

答案：B4.设某高速公路的水平弯道可看成半径是的足够大的圆形弯道，若汽车与路面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。那么关于汽车在此弯道上能安全转弯的速度，下列四种说法中正确的是（

）A．大于

B．最好是小于C．一定等于

D．对转弯速度没有什么要求，驾驶员水平高，转弯速度可大些参考答案：B5.如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住，处于静止状态，现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是A．竖直挡板对球的弹力一定增大。B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C．斜面对球的弹力保持不变D．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma

参考答案：AC以小球为研究对象，分析受力情况，如图：重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1．设斜面的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得竖直方向：F1cosθ=mg

①，水平方向：F2-F1sinθ=ma，②

由①看出，斜面的弹力F1大小不变，与加速度无关，不可能为零．故B错误C正确。

由②看出，F2=F1sinθ+ma．故A正确．

根据牛顿第二定律知道，重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于ma．故D错误．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm。如果取g=10m/s2，那么，（1）闪光频率是________Hz．（2）小球运动中水平分速度的大小是________m/s．（3）小球经过B点时的速度大小是________m/s．参考答案：10、1.5、2.57.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波源质点O起振时开始计时，0.2s时的波形如图所示，该波的波速为＿＿＿m/s；波源质点简谐运动的表达式y=＿＿＿cm．参考答案：10

－10sin5πt

9.如图所示为一定质量的理想气体的状态变化过程的图线A→B→C→A，则B→C的变化是过程，若已知A点对应的温度TA=300K，B点对应的温度TB=400K，则C点的对应的温度TC=

K。参考答案：

等压、533.310.如图（a）所示，宽为L=0.3m的矩形线框水平放置，一根金属棒放在线框上与线框所围的面积为0.06m2，且良好接触，线框左边接一电阻R=2Ω，其余电阻均不计．现让匀强磁场垂直穿过线框，磁感应强度B随时间变化的关系如图（b）所示，最初磁场方向竖直向下．在0.6s时金属棒刚要滑动，此时棒受的安培力的大小为____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

参考答案：

答案：0.3

左11.一定质量的理想气体状态变化如图。其中a→b是等温过程，气体对外界做功100J；b→c是绝热过程，外界时气体做功150J；c→a是等容过程。则b→c的过程中气体温度_______(选填“升高”、“降低”或“不变”)，a-→b→c→a的过程中气体放出的热量为_______J。参考答案：

(1).升高

(2).50【分析】因为是一定质量的理想气体，所以温度怎么变化内能就怎么变化，利用热力学第一定律结合气体定律逐项分析，即可判断做功和吸放热情况；【详解】过程，因为体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有：，又因为绝热过程故，故，内能增加，温度升高；a→b是等温过程，则，气体对外界做功100J，则，则根据热力学第一定律有：；b→c是绝热过程，则，外界对气体做功150J，则，则根据热力学第一定律有：；由于c→a是等容过程，外界对气体不做功，压强减小，则温度降低，放出热量，由于a→b是等温过程，所以放出的热量等于b→c增加的内能，即，则根据热力学第一定律有：；综上所述，a→b→c→a的过程中气体放出的热量为。【点睛】本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，注意理想气体的内能与热力学温度成正比以及每个过程中做功的正负。12.如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为经过0.02s时第一次出现的波形图，则波沿x轴▲

(填“正”或“负”)方向传播，波速为

▲

m/s。参考答案：正

5013.如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为_____。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。参考答案：

(1).

(2).大于本题考查折射定律、光的色散及其相关的知识点。根据题述和图示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃对红光的折射率n==。若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在D点射出时的折射角大于60°。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。15.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，底面积S=40cm2的圆柱形气缸C开口向上放置在水平地面上，内有一可自由移动的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端系在质量为2kg活塞上，另一端跨过两个定滑轮提着质量为10kg的物体A。开始时，温度t1=7℃，活塞到缸底的距离l1=10cm，物体A的底部离地h1=4cm。已知外界大气压p0=1.0×105Pa不变，现对气缸内的气体缓慢加热直到A物体触地，试问：（重力加速度g=l0m/s2）（1）开始时气体的压强为多少Pa？（2）当物体A刚触地时，气体的温度为多少℃？参考答案：解：（1）（4分）活塞受力平衡：P0S＋mg＝P1S＋T；T＝mAg被封闭气体压强P1＝P0＋＝0.8×105Pa（2）（6分）初状态：V1＝l1s，T1＝280K末状态：V2＝（l1＋h1）s，T2＝？等压变化，＝，代入数据，得T2＝392K，即t2＝119℃17.质量为m的飞机模型，在水平跑道上由静止匀加速起飞，假定起飞过程中受到的平均阻力恒为飞机所受重力的k倍，发动机牵引力恒为F，起飞过程中的滑行时间为t。求（1）飞机模型起飞过程中的滑行距离；（2）飞机模型离开地面起飞时发动机牵引力的功率；（3）若飞机起飞利用电磁弹射技术，将大大缩短起飞距离。图甲所示为电磁弹射装置的原理简化示意图，与飞机连接的金属块可在两根相互靠近且平行的导轨上无摩擦滑动，大容量电容器释放储存电能所产生的强大电流从一根导轨流入，经过金属块，再从另一根导轨流出；导轨中的强大电流形成的磁场方向垂直于导轨平面，金属块受磁场力的作用获得速度，从而推动飞机。上述飞机模型在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下（设飞机的牵引力F及受到的平均阻力不变），可使起飞距离缩短为x。借助电源向电容器充电过程中，电容器两极板间电压u与极板上所带电荷量q的关系图象（u-q图象，如图乙所示），可以借鉴教科书中v-t图求位移的方法，确定电容器储存电能的规律。若大容量电容器电容为C，充电电压为Um时进行弹射，完成第一次弹射后电容器的电压为U1。求a：电容器储存电能与电容器的电容C和电容器两端电压U的关系b：电容器释放的电能转化为飞机动能的效率。参考答案：（1）根据牛顿第二定律：

做匀加速直线运动：

由得（2）由

由得a:根据E电=qU，可得E电=b:飞机的启动过程，根据动能定理可得：得η18.一同学利用注射器测量气温，其装置如图所示．在注射器内封闭一定质量的气体后，将注射器竖直置予冰水混合物