2022-2023學(xué)年福建省南平市鄭坊中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年福建省南平市鄭坊中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.在磁場中，關(guān)于某平面的磁通量，下列說法正確的是（

）A．穿過某平面的磁通量越大，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定越大B．在勻強(qiáng)磁場中，穿過某平面的磁感線的條數(shù)越多，則穿過該平面的磁通量越大C．穿過某平面的磁通量為零，則該平面一定平行于磁場方向D．將一個(gè)平面置于勻強(qiáng)磁場中的任何位置，穿過該平面的磁通量總是相等的參考答案：BC2.如圖所示，a、b兩個(gè)質(zhì)量相同的球用線連接，a球用線掛在天花板上，b球放在光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止，以下圖示哪個(gè)是正確的（）A． B． C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】先對b球受力分析，受重力、支持力和拉力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件先判斷下面的細(xì)線的方向；再對ab兩個(gè)球整體受力分析，受重力、支持力和拉力，再次根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件判斷上面的細(xì)線的方向．【解答】解：對b球受力分析，受重力、斜面對其垂直向上的支持力和細(xì)線的拉力，由于三力平衡時(shí)三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線，故細(xì)線拉力向右上方，故A圖錯誤；再對ab兩個(gè)球整體受力分析，受總重力、斜面垂直向上的支持力和上面細(xì)線的拉力，再次根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件判斷上面的細(xì)線的拉力方向斜向右上方，故C、D圖均錯誤；故選B．3.“嫦娥一號”飛船在飛往月球的過程中，經(jīng)過多次變軌，先后在低空A軌道和高空B軌道繞地球做圓周運(yùn)動，如圖所示．不考慮月球?qū)λ淖饔昧?，則“嫦娥一號”在A軌道運(yùn)行時(shí)：

A．線速度大于7.9km/s小于第二宇宙速度

B．其加速度小于9.8m/s2C．因?yàn)轱w船作勻速圓周運(yùn)動，飛船處于平衡狀態(tài)D．其速率比B軌道運(yùn)行時(shí)大]參考答案：BD4.如圖所示，輕桿長為L一端固定在水平軸上的O點(diǎn)，另一端系

一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）。小球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，且能通過最高點(diǎn)，g為重力加速度。下列說法正確的是

A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)速度不可能小于

B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力可能為零

C．小球通過最高點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力隨小球速度的增大而增大

D．小球通過最高點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力隨小球速度的增大而減小參考答案：B桿子在最高點(diǎn)可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，在最高點(diǎn)，小球的臨界速度為零，根據(jù)牛頓第二定律判斷桿子對小球的彈力隨速度變化的關(guān)系．小球在最高點(diǎn)的最小速度為零，此時(shí)重力等于桿子的支持力，故A錯誤B正確．在最高點(diǎn)，若速度v=，桿子的作用力為零；當(dāng)v＞，桿子表現(xiàn)為拉力，速度增大，向心力增大，則桿子對小球的拉力增大；當(dāng)v＜時(shí)，桿子表現(xiàn)為支持力，速度減小，向心力減小，則桿子對小球的支持力增大，故C、D錯誤．5.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如右圖所示．下列表述正確的是____(填選項(xiàng)前的字母)A．a(chǎn)的原長比b的長B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小D．a(chǎn)測得的彈力與彈簧的長度成正比參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)利用“插針法”，測定平行玻璃磚的折射率，在坐標(biāo)紙上記錄的情況如圖所示，虛線為以入射點(diǎn)O為圓心做出的圓，由此計(jì)算出玻璃磚的折射率為_____，光在玻璃中的傳播速度為_____m/s，(光在真空中的傳播速度為c=3.0×108m/s.結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)參考答案：(1).1.5

(2).2.0×10818.圖為一小球做平拋運(yùn)動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運(yùn)動的初速度的大小為_______m/s參考答案：(1)10

(2)0.758.如圖所示，木板質(zhì)量為M，長度為L，小木塊質(zhì)量為m，水平地面光滑，一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩通過定滑輪分別與M和m連接，小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為?．開始時(shí)木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力至少做功為．

參考答案：μmgL

9.（1）完成核反應(yīng)方程：Th→Pa+．（2）Th衰變?yōu)镻a的半衰期是1.2min，則64gTh經(jīng)過6min還有2g尚未衰變．參考答案：解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知90234Th衰變?yōu)?1234Pa時(shí)，放出的是電子；剩余質(zhì)量為：M剩=M×（）n，經(jīng)過6分鐘，即經(jīng)過了5個(gè)半衰期，即n=5，代入數(shù)據(jù)得：還有2克沒有發(fā)生衰變．故答案為：，210.如圖所示，用兩條一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在的虛線框范圍內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，棒中通入自左向右的電流。當(dāng)棒靜止時(shí)，每個(gè)彈簧的拉力大小均為F1；若將棒中電流反向但不改變電流大小，當(dāng)棒靜止時(shí)，每個(gè)彈簧的拉力大小均為F2，且F2＞F1，則磁場的方向?yàn)開___________，安培力的大小為____________。參考答案：垂直紙面向里；F2-F111.一物體沿x軸做直線運(yùn)動，其位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t變化的規(guī)律為x=15+2t2，（采用SI單位制），則該物體在前2秒內(nèi)的位移為8m，第5秒末的速度為20m/s．參考答案：【考點(diǎn)】：勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系．【專題】：運(yùn)動學(xué)中的圖像專題．【分析】：由位移公式和所給定表達(dá)式對應(yīng)項(xiàng)相等，求出初速度以及加速度，再由速度公式分別求出5s時(shí)的瞬時(shí)速度．由速度公式求出第5秒末的速度．：解：由位移公式x=v0tat2，按時(shí)間對應(yīng)項(xiàng)相等，可得：v0=0，a=4m/s2由v5=at5，得第5秒末的速度為：v5=4×5=20m/s物體在前2秒內(nèi)的位移為：x=x2﹣x0=15+2t2﹣15=2×22=8m故答案為：8，20【點(diǎn)評】：本題就是對勻變速運(yùn)動的位移公式和速度公式的直接考查，比較簡單．12.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=1.49×102(m)，公轉(zhuǎn)周期T=3.16×107(s)，萬有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），則太陽質(zhì)量的表達(dá)式M=

，其值約為

kg（取一位有效數(shù)字）．參考答案：

答案：，2×103013.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應(yīng)方程：N+He→

.參考答案：O+H三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅(jiān)直桿上,滑塊A通過細(xì)繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當(dāng)A下滑到C點(diǎn)時(shí)(C點(diǎn)圖中未標(biāo)出)A的速度剛好為零，此時(shí)B還沒有到達(dá)滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計(jì)，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點(diǎn),則滑塊A到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當(dāng)物塊A滑到C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據(jù)幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．15.（12分）位于處的聲源從時(shí)刻開始振動，振動圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動的位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動開始經(jīng)過

s，位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測者之間設(shè)置一堵長為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分46.如圖甲所示，豎直平面坐標(biāo)系xoy第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場，第一象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E2=。該區(qū)域同時(shí)存在按圖乙所示規(guī)律變化的可調(diào)磁場，磁場方向垂直紙面(以向外為正)?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒，以速度v0從A點(diǎn)豎直向上進(jìn)人第二象限，并在乙圖t=0時(shí)刻從C點(diǎn)水平進(jìn)入第一象限，調(diào)整B0、T0不同的取值組合，總能使微粒經(jīng)過相應(yīng)磁場的四分之一周期速度方向恰好偏轉(zhuǎn)，又經(jīng)一段時(shí)間后恰能以水平速度通過與C在同一水平線上的D點(diǎn)。已知重力加速度為g，OA=OC，CD=OC。求：

(1)微粒運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)的速度大小v。以及OC的長度L；

(2)微粒從C點(diǎn)到D點(diǎn)的所有可能運(yùn)動情況中離CD的最大距離H；

(3)若微粒以水平速度通過與C同一水平線上的是D′點(diǎn)，CD′=3OC，求交變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及周期T0的取值分別應(yīng)滿足的條件。

參考答案：解：（1）設(shè)OA=OC=L，則粒子在第一象限中有：水平方向：豎直方向：，解得：vc=v0，（2）依題可得：故離子從C運(yùn)動到D的軌跡如圖所示，有：粒子離CD的距離為：?？傻茫汗孰x子CD的最大距離為（3）粒子從C運(yùn)動到的軌跡與上圖相同，有：粒子要不離開第一象限到達(dá)應(yīng)滿足：粒子做勻速圓周運(yùn)動，有：解得：粒子做圓周運(yùn)動的周期為由粒子運(yùn)動規(guī)律得：得：17.如圖所示，在粗糙水平臺階上靜止放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊，它與水平臺階表面的動摩擦因數(shù)μ=0.5，且與臺階邊緣O點(diǎn)的距離s=5m．在臺階右側(cè)固定了一個(gè)1/4圓弧擋板，圓弧半徑R=1m，今以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系．現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動小物塊，一段時(shí)間后撤去拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板．

（1）若小物塊恰能擊中檔板上的P點(diǎn)（OP與水平方向夾角為37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8），則其離開O點(diǎn)時(shí)的速度大小；

（2）為使小物塊擊中檔板，求拉力F作用的最短時(shí)間；參考答案：18.如圖所示，長為R的輕繩，上端固定在O點(diǎn)，下端連一小球．小球接近水平地面，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)給小球一沿水平方向的初速度v0，不計(jì)空氣阻力，小球開始在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動．設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)繩突然斷開．已知小球最后落在離小球最初位置2R的地面上．求：（1）小球在最高點(diǎn)的速度v；（2）小球的初速度v0；（3）小球在最低點(diǎn)時(shí)球?qū)K的拉力（不計(jì)水平地面的支持力）；（4）如果細(xì)繩轉(zhuǎn)過60°角時(shí)突然斷開，則小球上升到最高點(diǎn)時(shí)的速度多大？（小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g）．參考答案：（1）在水平方向有2R＝vt

（1分）在豎直方向有2R＝gt2

（1分）解得v＝

（1分）（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mv02－mv2＝mg2R

（2分）解得v0＝