2022年福建省泉州市國(guó)光中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年福建省泉州市國(guó)光中學(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.如圖所示，甲、乙兩物塊用跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩連接，分別靜止在斜面AB、AC上，滑輪兩側(cè)細(xì)繩與斜面平行。甲、乙兩物塊的質(zhì)量分別為m1、m2。AB斜面粗糙，傾角為，AC斜面光滑，傾角為，不計(jì)滑輪處摩擦，則以下分析正確的是A．若，則甲所受摩擦力沿斜面向上B．若在乙物塊上面再放一個(gè)小物塊后，甲、乙仍靜止，則甲所受的摩擦力一定變小C．若在乙物塊上面再放一個(gè)小物塊后，甲、乙仍靜止，則甲所受的拉力一定變大D．若在甲物塊上面再放一個(gè)小物塊后，甲、乙仍靜止，則甲所受拉力一定變大參考答案：AC由力的平衡知識(shí)可得，若，則甲物體有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故甲所受靜摩擦力方向沿斜面向上，A正確；在乙物塊上面再放一個(gè)小物塊后，相當(dāng)于增大m2，由于開始時(shí)甲所受靜摩擦力的方向不確定，則f的大小變化不確定，可能增大也可能減小，B錯(cuò)誤；隔離乙物體分析可知，甲所受拉力即繩上的拉力等于乙物體重力沿斜面方向的分力的大小，故選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。2.如圖所示，張芳在學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律之后，在家做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。她站在質(zhì)量為M=10kg的木板上，用繞過定滑輪的水平輕繩拉木板。她發(fā)現(xiàn)彈簧秤（質(zhì)量不計(jì)）的示數(shù)為50N時(shí)，木板和她剛好能夠移動(dòng)；當(dāng)她用60N的拉力拉繩子時(shí)，她的加速度應(yīng)為（已知張芳和木板之間始終沒有相對(duì)滑動(dòng)，張芳的質(zhì)量為m=40kg，g=10m/s2）A．0.2m/s2

B．0.4m/s2C．0.6m/s2

D．0.8m/s2參考答案：B3.（多選）A、D分別是斜面的頂端、底端，B、C是斜面上的兩個(gè)點(diǎn)，AB＝BC＝CD，E點(diǎn)在D點(diǎn)的正上方，與A等高．從E點(diǎn)以一定的水平速度拋出質(zhì)量相等的兩個(gè)小球，球1落在B點(diǎn)，球2落在C點(diǎn)，關(guān)于球1和球2從拋出到落在斜面上的運(yùn)動(dòng)過程(BC)A．球1和球2運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2∶1B．球1和球2動(dòng)能增加量之比為1∶2C．球1和球2拋出時(shí)初速度之比為2∶1D．球1和球2運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度之比為1∶2參考答案：BC4.(單選)關(guān)于物理學(xué)的研究方法，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．伽利略開創(chuàng)了運(yùn)用邏輯推理和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合進(jìn)行科學(xué)研究的方法B．卡文迪許在利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量萬(wàn)有引力常量時(shí)，應(yīng)用了“放大法”C．電場(chǎng)強(qiáng)度是用比值法定義的，因而電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力成正比，與試探電荷的電荷量成反比D．探究合力與分力的關(guān)系，用的是“等效替代”的方法參考答案：C5.光滑絕緣的水平桌面上方存在垂直桌面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B俯視圖如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電小球甲靜止在桌面上，另一個(gè)大小相同、質(zhì)量為m的不帶電小球乙，以速度v0沿兩球心連線向帶電小球甲運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生彈性碰撞。假設(shè)碰撞后兩小球的帶電量相同，忽略兩小球間靜電力的作用。則下列關(guān)于甲、乙兩小球碰后在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，說(shuō)法正確的是A.甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是外切圓，半徑之比為2︰1B.甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是外切圓，半徑之比為4︰1C.甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是內(nèi)切圓，半徑之比為2︰1D.甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是內(nèi)切圓，半徑之比為4︰1參考答案：B【詳解】不帶電小乙球與帶正電小甲球發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，規(guī)定速度v0方向?yàn)檎较颍O(shè)碰撞后甲球的速度為，乙球的速度為，則有：，，解得：，，根據(jù)左手定則可知甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是外切圓，根據(jù)洛倫磁力提供向心力可得，半徑之比為，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小為原來(lái)的1/4，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌后衛(wèi)星的軌道半徑

（填“變大”，“變小”或“不變”），前后角速度之比為

。參考答案：變大，8:17.如圖，半徑為和的圓柱體靠摩擦傳動(dòng)，已知，分別在小圓柱與大圓柱的邊緣上，是圓柱體上的一點(diǎn)，，如圖所示，若兩圓柱之間沒有打滑現(xiàn)象，則∶∶=

；ωA∶ωB∶ωc=

。參考答案：8.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測(cè)半圓形玻璃磚的折射率。開始玻璃磚的位置如圖中實(shí)線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在玻璃磚直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像。如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時(shí)，上述現(xiàn)象恰好消失。此時(shí)只需測(cè)量出_______________________________，即可計(jì)算出玻璃磚的折射率。請(qǐng)用你的測(cè)量量表示出折射率________________。

參考答案：玻璃磚直徑邊繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度，9.如圖1－26所示，質(zhì)量為m、橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠BAC＝α，AB邊靠在豎直墻上，F(xiàn)是垂直于斜面AC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則摩擦力大小為

。參考答案：10.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當(dāng)甲、乙同時(shí)以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為0.6m/s，方向是向左．參考答案：考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解．專題：運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題．分析：根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析，甲乙船三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．解答：解：甲乙船三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．規(guī)定向左為正方向．設(shè)小船的速度大小為v，由動(dòng)量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v為正值，說(shuō)明方向向左．故答案為：0.6，向左．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵熟練運(yùn)用動(dòng)量守恒定律，注意動(dòng)量的失量性，與速度的正負(fù)是解題的關(guān)鍵．11.（4分）圖A是在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)物體的速度。圖B中p1、p2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2是p1、p2由汽車反射回來(lái)的信號(hào)。設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖B可知，汽車在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是

m，汽車的速度是

m/s。參考答案：答案：17，17.912.12．如圖所示，A、B為不同金屬制成的正方形線框，導(dǎo)線粗細(xì)相同，A的邊長(zhǎng)是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的電阻是B的4倍。當(dāng)它們的下邊在同一高度豎直下落，垂直進(jìn)入如圖所示的磁場(chǎng)時(shí)，A框恰能勻速下落，那么；（1）B框進(jìn)入磁場(chǎng)過程將作

運(yùn)動(dòng)（填“勻速”“加速”“減速”）；（2）兩線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，A、B兩線框消耗的電能之比為

。參考答案：13.如圖所示，OB桿長(zhǎng)L，質(zhì)量不計(jì)，在豎直平面內(nèi)繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。桿上每隔處依次固定A、B兩個(gè)小球，每個(gè)小球的質(zhì)量均為m。已知重力加速度為g。使棒從圖示的水平位置靜止釋放，當(dāng)OB桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)小球B的動(dòng)能為_____________，小球A的機(jī)械能的變化量為___________。參考答案：，三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說(shuō)明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時(shí)A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始時(shí)B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動(dòng)量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）公路上行駛的兩輛汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。通常情況下，人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí)，安全距離為120m。設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5，若要求安全距離仍為120m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度。參考答案：設(shè)路面干燥時(shí)，汽車與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，剎車時(shí)汽車的加速度大小為，安全距離為，反映時(shí)間為，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

①

②式中，和分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度。設(shè)在雨天行駛時(shí)，汽車與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，依題意有

③設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為，安全行駛的最大速度為，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

④

⑤聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得=20m/s

(72km/h)

⑥

17.如圖所示，兩電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角，導(dǎo)軌間距，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為T，方向垂直斜面向上．將甲乙兩電阻阻值相同、質(zhì)量均為kg的相同金屬桿如圖放置在導(dǎo)軌上，甲金屬桿處在磁場(chǎng)的上邊界，甲乙相距也為，其中m．靜止釋放兩金屬桿的同時(shí)，在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的外力F，使甲金屬桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終做沿導(dǎo)軌向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小5m/s2．（取m/s2）（1）乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)乙金屬桿作勻速運(yùn)動(dòng)，則甲乙的電阻R為多少？（2）以剛釋放時(shí)，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場(chǎng)，外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系，并說(shuō)明F的方向．（3）乙金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙金屬桿中的電功率多少？（4）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場(chǎng)，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量J，試求此過程中外力F對(duì)甲做的功．參考答案：（1）甲乙加速度相同(5m/s2)，當(dāng)乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，甲剛出磁場(chǎng)

(1分)乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)

①

(1分)乙受力平衡

②

(1分)

=

(1分)（2）甲在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，

③

(1分)外力F始終等于安培力，

④

(2分)F方向沿導(dǎo)軌向下

(1分)（3）乙在磁場(chǎng)中作勻速運(yùn)動(dòng)，

⑤

(2分)（4）乙進(jìn)入磁場(chǎng)前，甲乙發(fā)出相同熱量，設(shè)為Q1，此過程中甲一直在磁場(chǎng)中，外力F始終等于安培力，則有WF=W安=2Q1

⑥

(1分)乙在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)發(fā)出熱量Q2，利用動(dòng)能定理mglsinθ－2Q2=0

(1分)得Q2=0.02J

⑦

甲乙發(fā)出相同熱量Q1=(Q-Q2）/2=1/75=0.0133J

(1分)由于甲出磁場(chǎng)以后，外力F為零。得WF=2Q1=2/75=0.0266J

(1分)（另解：整個(gè)過程甲、乙通過的電流相同，所以發(fā)出的熱量相同，總熱量為2Q=0.0667J

(1分)根據(jù)能量守恒，由于甲在磁場(chǎng)中是a=5m/s=gsinθ，所以甲金屬桿下滑時(shí)重力做功全部轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，