福建省福州市市第八中学2022年高三物理期末试卷含解析

福建省福州市市第八中学2022年高三物理期末试卷含
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）在研究摩擦力的实验中，用弹簧秤沿水平方向拉一置于水平桌面上的木块，木块与桌面间的动摩擦因数处处相同，如图所示。

木块运动状态及弹簧秤的读数如下表所示，则由表可知
A．木块受到的最大摩擦力为0.8N
B．木块与桌面间的最大静摩擦力为0.6N
C．在所测的五组数据中有四组摩擦力大小相同
D．在所测的五组数据中有两组摩擦力大小相同
参考答案：
C
2. 物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。

B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，
施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是
（）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
参考答案：
D
3. 17．自然界中某个量D的变化量△D，与发生这个变化所用时间△t的比值，叫做这个量D的变化率。

以下物理量中变化率恒定不变的是（）
（A）某质点做匀加速直线运动的位移
（B）某汽车匀加速启动中牵引力的功率
（C）某质点做匀速圆周运动的速度
（D）某感应电流恒定的固定线圈中穿过的磁通量
参考答案：
BD
4. 关于向心力的下列说法中正确的是ks5u
A．做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力
B．做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的
C．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力
D．向心力会改变做圆周运动物体速度的大小
参考答案：
A
5. 在验证牛顿第二定律的实验中：
图14
（1）某组同学用如图14（甲）所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是______
①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动
③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源
A．①③⑤ B．②③⑤ C．③④⑤ D．②④⑤
（2）某组同学实验得出数据，画出a-F图14如图（乙）所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是______
A．实验中摩擦力没有平衡
B．实验中摩擦力平衡过度
C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行
D．实验中小车质量发生变化
参考答案：
（1） B （2） B
（1）平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力；由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，实验时，应先接通打点计时器电源，再放开小车。

（2）图象说明当绳子上拉力为0时，小车的加速度不为0，说明实验中摩擦力平衡过度。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，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：
（1）10Hz （2）1.5m/s （3）2.5m/s。

7. （4分）从某高度处水平抛出一物体，着地瞬间的速度方向与水平方向成角，则抛出时物体的动能与重力势能(以地面为参考平面)之比为。

参考答案：
答案：
8. 如图所示，在空气阻力可忽略的情况下，水平管中喷出的水柱显示了水流
做▲（填“平抛运动”或“圆周运动”）的轨迹．
参考答案：
9. 如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q 的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地。

已知A点离金属板MN的距离
为d， C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为。

金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电
荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度
EC=______________。

参考答案：
（1）等量异种电荷 (2)
10. （1）完成核反应方程：Th→Pa+ ．
（2）Th衰变为Pa的半衰期是1.2min，则64g Th经过6min还有 2 g尚未衰变．
参考答案：
解：根据质量数和电荷数守恒可知90234Th衰变为91234Pa时，放出的是电子；
剩余质量为：M剩=M×（）n，经过6分钟，即经过了5个半衰期，即n=5，代入数据得：还有2克没有发生衰变．
故答案为：，2
11. 如图所示，一轻杆上端可以绕固定的水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球（可视为质点），开始时轻杆竖直静止。

现用力F＝mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆转动，转动过程中保持力F与轻杆始终垂直，当轻杆转过的角度θ＝_________时，F的功率最大。

若从轻杆竖直静止开始，保持F＝mg，且F始终水平作用于轻杆的中点，则杆能转过的最大角度θM＝_________。

参考答案：
30o，53o
12. 如图R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，正方形
的边长之比为2：1。

通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个
导体电阻之比为R1：R2= 。

你认为这种关系对电路元件改进
的意义是。

参考答案：
13. （5分）质量分布均匀的摆球质量为m，半径为r，带正电荷，用长为L的细线将摆球悬挂在悬点O作简谐振动，则这个单摆的振动周期T＝_____________；若在悬点O处固定另一个正电荷，如图所示，则该单摆的振动周期将_________。

（填“变大”、“变小”或“不变”）
参考答案：
、不变
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （05年全国卷Ⅰ）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）。

实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。

某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长。

B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。

C．在使用弹簧秤时要注意弹簧秤与木板平面平行。

其中正确的是_______________。

(填入相应的字母)
参考答案：
答案：C
解析：该实验中两细绳作用是便于记录力的方向，不必等长。

实验中两细绳的方向与橡皮条方向分别代表三个力的方向，合力的方向不一定要在两分力的角平分线上，即两分力并不要求大小相等。

但实验中两细绳、橡皮条和弹簧秤应与木板平面平行。

15. （6分）用右图所示的电路，测定一节干电池的
电动势和内阻。

电池的内阻较小，为了防止在调节
滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0
起保护作用。

除电池、开关和导线外，可供使用的
实验器材还有：
（a）电流表（量程0.6A、3A）；
（b）电压表（量程3V、15V）
（c）定值电阻（阻值1、额定功率5W）
（d）定值电阻（阻值10，额定功率10W）
（e）滑动变阻器（阴值范围0--10、额定电流2A）
（f）滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）
那么
（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择 V，电流表的量程应选
择 A； R0应选择的定值电阻，R应选择阻值范围是的滑动变阻器。

（2）引起该实验系统误差的主要原因是。

参考答案：
（1）3，0.6，1，0～10。

（2）由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。

解析：由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。

关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小。

本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测<E真，r测<r真。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图（1）所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为0.8m，导轨平面与水平面夹角为α，导轨电阻不计。

有一个匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为0.1kg、与导轨接触端间电阻为1Ω。

两金属导轨的上端连接右端电路，电路中R2为一电阻箱。

已知灯泡的电阻RL＝4Ω，定值电阻R1＝2Ω，调节
电阻箱使R2＝12Ω，重力加速度g=10m/s2。

将电键S打开，金属棒由静止释放，1s后闭合电键，如图（2）所示为金属棒的速度随时间变化的图像。

求：
（1）斜面倾角α及磁感应强度B的大小；
（2）若金属棒下滑距离为60m时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑100m的过程中，整个电路产生的电热；
（3）改变电阻箱R2的值，当R2为何值时，金属棒匀速下滑时R2消耗的功率最大；消耗的最大功率为多少？
参考答案：
（1）电键S打开，从图上得：m/s2，（1分）
F安＝BIL，I＝，（1分）
，（1分）
从图上得：vm=18.75m/s，（1分）
当金属棒匀速下滑时速度最大，有：mgsinα＝F安，所以mgsinα＝，（1分）得：T=0.5T；（1分）
（2）由动能定理：（2分）
=32.42J；（2分）
（3）改变电阻箱R2的值后，金属棒匀速下滑时的速度为vm’，
，
，
R2消耗的功率：
=，（2分）
当R2=4Ω时，R2消耗的功率最大：
P2m＝W=1.5625W。

17. 某种材料的三棱镜截面如图所示，BC边水平，，.一束竖直向下的光束从AB边入射，经过三棱镜折射后，垂直于AC射出，求三棱镜的折射率。

(sin530=0.8 sin370=0.6)
参考答案：
解：……………………（3分）
由即可关系可得……………………(2分)
……………………(2分)
……………………(2分)
最后结果小数、分数表示均可，如直接用sinl60表示答案，但答案正确，扣1分
18. 如图所示，在空间存在水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场，电场强度为E，磁感应强度为B，在场区某点由静止释放一个带电液滴a，它运动到最低点处恰与一个原来处于静止的液滴b相碰，碰后两液滴合为一体，沿水平方向做直线运动，已知液滴a质量是液滴b质量的2倍，液滴a所带的电量是液滴b所带电量的4倍。

求两液滴初始位置之间的高度差h（设a、b之间的静电力不计）。

参考答案：
见解析。