2022-2023學(xué)年安徽省淮南市行知中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

1、2022-2023學(xué)年安徽省淮南市行知中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、 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. 如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，一質(zhì)量為m = 0.2 kg的小球從彈簧上端某高度處自由下落，從它接觸彈簧到彈簧壓縮至最短的過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），其速度v和彈簧壓縮量?x的函數(shù)圖象如圖乙所示，其中A為曲線的最高點(diǎn)，小球和彈簧接觸瞬間的機(jī)械能損失不計(jì)，取重力加速度g = 10 m/s2，則下列說法中正確的是( )A. 該彈簧的勁度系數(shù)為20 N/mB. 當(dāng)?x = 0.3 m時(shí)，小球處于超重狀態(tài)C. 小球剛接觸彈簧時(shí)速度最大D.

2、從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，小球的加速度先減小后增大參考答案：ABD當(dāng)時(shí)，小球的重力等于彈簧對(duì)它的彈力，合力為零，小球的加速度為零，小球處于平衡狀態(tài)，可得：，解得：，故A正確；由圖可知，時(shí)，物體的速度減小，加速度向上，故說明物體處于超重狀態(tài)，故B正確；由小球的速度圖象知，開始小球的速度增大，小球的重力大于彈簧對(duì)它的彈力，當(dāng)為0.1m時(shí)，小球的速度最大，然后速度減小，故C錯(cuò)誤；圖中的斜率表示加速度，則由圖可知，從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，小球的加速度先減小后增大，故D正確。本題選不正確的，故選C?！军c(diǎn)睛】根據(jù)圖象可知，當(dāng)為0.1m時(shí)，小球的速度最大，加速度為零，此時(shí)重力等于彈簧對(duì)它的彈力

3、，根據(jù)求出k，小球和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。2. 如圖所示為正點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線（實(shí)線）和等勢(shì)線（虛線），A、B、C是其中三個(gè)位置，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為、電勢(shì)分別為、則A B C D參考答案：A沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，故，電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱，故。本題選A。3. （單選）A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn),一帶負(fù)電的微粒僅在電場(chǎng)力作用下以一定的初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖甲所示；則此電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布可能是圖乙中的( )參考答案：A由圖象可知，速度在逐漸減小，圖象的斜率在逐漸增大，故此帶負(fù)電的微粒做加速度越來越大的減速直線運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力越

4、來越大，受力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。故選A。4. （單選）如圖所示，OA為遵從胡克定律的彈性輕繩，其一端固定于小車架子上的O點(diǎn)，另一端A與一小球相連，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，BO為一輕質(zhì)硬管，BO長度等于彈性繩的自然長度?，F(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始迅速增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度（彈性繩在彈性限度內(nèi)，不計(jì)彈性繩與BO間摩擦)。與開始穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比，小球的離度A.一定升高B.一定降低C.保持不變D.升高或降低由彈性繩的勁度系數(shù)決定參考答案：A 解析： ：設(shè)L0為橡皮筋與的原長，k為橡皮筋的勁度系數(shù)，小車靜止時(shí)，對(duì)小球受力分析得：T1=mg，彈簧的伸長x1

5、即小球與懸掛點(diǎn)的距離為L1=2L0+，當(dāng)小車的加速度穩(wěn)定在一定值時(shí)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖，得：T2cos=mg，T2sin=ma，所以：T2=，彈簧的伸長：x2則小球與懸掛點(diǎn)的豎直方向的距離為：L2=（2L0+）cos=2L0cos+2L0+，故高度升高，故選A5. 如圖所示，在傾角為a的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒。 在導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確是 A方向垂直斜面向上 B，方向垂直斜面向下 C，方向豎直向上 D，方向豎直向下參考答案：AC 選項(xiàng)A，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直斜面向

6、上，則沿斜面向上的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態(tài)，則大小B=mg,故A正確；選項(xiàng)B，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直斜面向下，則沿斜面向下的安培力、支持力與重力，所以棒不可能處于平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向豎直向上，則水平向右的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態(tài)，則大小B=mg，故C正確；選項(xiàng)D，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向豎直向下，則水平向左的安培力、支持力與重力，所以棒不可能處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。 二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑這名消防隊(duì)員的

7、質(zhì)量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零如果加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為3s，那么該消防隊(duì)員下滑過程中的最大速度為_m/s，加速下滑和減速下滑時(shí)，消防員與鋼管間的摩擦力大小分別為f1和f2，則f1f2_.(g10m/s2)參考答案：8，177. 海爾-波普彗星軌道是長軸非常大的橢圓，近日點(diǎn)到太陽中心的距離為0.914天文單位（1天文單位等于地日間的平均距離），則其近日點(diǎn)速率的上限與地球公轉(zhuǎn)（軌道可視為圓周）速率之比約為（保留2位有效數(shù)字） 。參考答案：1.5（5分）8. 如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t = 0時(shí)刻的波形

8、圖，已知波的傳播速度v = 2m/s試回答下列問題：寫出x = 0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式： cm；x = 0.5m處質(zhì)點(diǎn)在05.5s內(nèi)通過的路程為 cm參考答案：y5cos2t (2分) 110cm (2分) 9. 某同學(xué)為了探究“恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：他的操作步驟是：安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖。將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車。在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì) 量為50g的鉤碼掛在拉線P上。先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后釋放小車，打出一條紙帶。在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：

9、（g=9.8m/s2）第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.00cm.打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.20m/s。該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出從打下第一點(diǎn)到打下第N點(diǎn)拉力對(duì)小車做的功為 J，小車動(dòng)能的增量為 - J。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字） 此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了某些產(chǎn)生誤差的因素。請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助他分析一下，造成較大誤差的主要原因是： 。參考答案： 小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量；沒有平衡摩擦力；10. 質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時(shí)，發(fā)出r射線，已知普朗克恒量為h，真空中光速為c，則這個(gè)

10、核反應(yīng)的質(zhì)量虧損m= ，r射線的頻率v= 。參考答案：11. 圖1059中虛線表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的若干個(gè)等勢(shì)面。質(zhì)子、氘核、粒子以相同的初速度，沿與等勢(shì)面平行的方向由A點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng)，從上端進(jìn)入電場(chǎng)到下端離開電場(chǎng)的過程中，質(zhì)子、氘核、粒子的動(dòng)量改變量之比是_，電勢(shì)能改變量之比是_。參考答案：1：1：2 2：1：212. 一位同學(xué)受到“研究平拋運(yùn)動(dòng)”昀實(shí)驗(yàn)啟示，他想用如圖所示的裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律：一光滑水平臺(tái)上，等大的甲、乙兩小球間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，彈簧的原長較短。當(dāng)彈簧突然釋放后，兩個(gè)小球被彈簧彈射，分別落在水平地面上的P、Q兩點(diǎn)，然后該同學(xué)進(jìn)行了下列物理量的測(cè)量：A用天平測(cè)出甲、

11、乙兩個(gè)小球的質(zhì)量分別是m1、m2B用米尺測(cè)出甲、乙兩個(gè)小球的落地點(diǎn)與平臺(tái)邊緣的水平距離分別為s1、s2C用米尺測(cè)出平臺(tái)離地面的高度h(1)上面的三個(gè)步驟中，你認(rèn)為不必要的步驟有_（填序號(hào)）。(2)根據(jù)需要選用上面A、B、C三個(gè)步驟中的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式_,則說明彈簧彈射小球的過程中動(dòng)量守恒。參考答案： (1). C (2). m1 s1 ? m2 s2【詳解】（1）兩球均做平拋運(yùn)動(dòng)，因高度相同，則時(shí)間相同；要驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1-m2v2=0，即，即m1 s1 ? m2 s2，故不需要測(cè)量平臺(tái)離地面的高度h，即不必要的步驟有C；（2）只要滿足關(guān)系式m1 s1 ? m2 s2，則說明

12、彈簧彈射小球的過程中動(dòng)量守恒。13. 一水泵的出水管口距離地面1.25m，且與地面平行，管口的橫截面積大小為110-2m2。調(diào)節(jié)水泵使出水管噴水的流量達(dá)到410-2m3/s，忽略空氣阻力，則水柱的水平射程為_m，空中水柱的總水量為_m3。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：2，210-2 三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面試判斷玻璃在圖中哪個(gè)區(qū)域內(nèi)（或）？簡(jiǎn)要說明理由并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，根據(jù)折射定律=n，因n1，所以i，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，入射角

13、應(yīng)該大于折射角如圖，在圖中作出法線，比較角度i和的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)箭頭如圖所示（7分）15. 圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺(tái)，接著以4m/s水平速度離開平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計(jì).(計(jì)算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角.(3)若已知人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時(shí)人和車對(duì)軌

14、道的壓力.參考答案：(1)1.6m (2)m/s，90 (3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運(yùn)動(dòng)，很據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點(diǎn)時(shí)其豎直方向的分速度：到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度：設(shè)摩托車落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對(duì)摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以有：當(dāng)時(shí)，計(jì)算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點(diǎn)O時(shí)對(duì)軌道的壓力為5600N.答：(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度，圓弧對(duì)應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點(diǎn)O速度為6m/s，人和車對(duì)軌道的壓力56

15、00N.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. (14分)如圖所示，某放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的、質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子為測(cè)定其飛出的速度大小，現(xiàn)讓其先經(jīng)過一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、區(qū)域?yàn)榘雸A形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)該磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，它恰好能夠沿x軸進(jìn)入右側(cè)的平行板電容器，并打到置于板N的熒光屏上。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觸頭，當(dāng)觸頭P位于滑動(dòng)變阻器的中央位置時(shí)，通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點(diǎn)恰好能消失。已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為，滑動(dòng)變阻器的總電阻，求： (1)粒子速度的大小(2)滿足題意(即亮點(diǎn)恰好能消失)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；(3)該半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R參考答案：17. 如

16、圖所示，EF為絕緣水平面，0點(diǎn)左側(cè)是粗糙的，右側(cè)是光滑的，一輕質(zhì)絕緣彈簧右端固定在墻壁上，左端與靜止在0點(diǎn)、質(zhì)量為m的不帶電小物塊A連接，彈簧處于原長狀態(tài)質(zhì)量為2m，電荷量為q的帶電物塊B，在水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)作用下由C處從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，B運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)時(shí)與物塊A相碰(設(shè)碰撞時(shí)間極短，碰撞過程中無電荷量損失，A、B不粘連)，碰后它們以碰前B速度的2/3一起向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng)已知物塊B與地面EO段間的滑動(dòng)摩擦力大小為0.2Eq物塊B和A均可視為質(zhì)點(diǎn)，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，且EO=5L，OD=L. 求：(1)撤去電場(chǎng)后彈簧的最大彈性勢(shì)能；(2)返回運(yùn)動(dòng)的過程中，物塊B由O點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)直到靜止所用的時(shí)間。參考答案：18. 如圖17所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.010-11kg、電荷量為q=+1.010-5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場(chǎng)加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)電壓為U2=100V，接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中金屬板長L=20cm，兩板間距d=17.3cm，帶電微粒的重力略不計(jì)。求：（l）帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速率v1;（2）帶電微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)