廣東省深圳市美中學(xué)校2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

廣東省深圳市美中學(xué)校2022-2023學(xué)年高三物理上學(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.如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長(zhǎng)為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑。已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60㎏，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。如果他加速時(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（

）A．下滑過程中的最大速度為4m／sB．加速與減速過程的時(shí)間之比為1∶2C．加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1∶7D．加速與減速過程的位移大小之比為1∶4參考答案：BC2.下列物理量中屬于矢量的是（）A．時(shí)間 B．路程 C．速率 D．位移參考答案：D解：時(shí)間、路程和速率都是只有大小沒有方向的標(biāo)量，而位移是既有大小又有方向的矢量．故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選：D3.如圖甲所示，垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，質(zhì)量為m=0.04kg、高h(yuǎn)=0.05m、總電阻R=5Ω、n=100匝的矩形線圈豎直固定在質(zhì)量為M=0.08kg的小車上，小車與線圈的水平長(zhǎng)度l相同．當(dāng)線圈和小車一起沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，并以初速度v1=10m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈平面和磁場(chǎng)方向始終垂直。若小車運(yùn)動(dòng)的速度v隨車的位移x變化的v－x圖象如圖乙所示，則根據(jù)以上信息可知

（

）

A．小車的水平長(zhǎng)度l=15cm

B．磁場(chǎng)的寬度d=35cm

C．小車的位移x=10cm時(shí)線圈中的電流I=7A

D．線圈通過磁場(chǎng)的過程中線圈產(chǎn)生的熱量Q=1.92J參考答案：C本題考查電磁感應(yīng)綜合，意在考查學(xué)生分析綜合能力。從x=5cm開始，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中有感應(yīng)電流，在安培力作用下小車做減速運(yùn)動(dòng)，速度v隨位移x減小，當(dāng)x=15cm時(shí)，線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)，小車做勻速運(yùn)動(dòng)．小車的水平長(zhǎng)度l=10cm.，A項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)x=30cm時(shí)，線圈開始離開磁場(chǎng)，則d=30cm－5cm=25cm.，B項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)x=10cm時(shí)，由圖象知，線圈速度v2=7m/s，感應(yīng)電流I==7A，C項(xiàng)正確；線圈左邊離開磁場(chǎng)時(shí)，小車的速度為v3=2m/s.，線圈上產(chǎn)生的電熱為Q=（M＋m）（）=5.76J，D項(xiàng)錯(cuò)。4.（單選）如圖所示，一根質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧上端固定在天花板上，下端與一質(zhì)量為m的托盤連接，托盤中有一個(gè)質(zhì)量為M的砝碼。當(dāng)托盤靜止時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)?，F(xiàn)將托盤向下拉，彈簧又伸長(zhǎng)了（未超過彈簧的彈性限度），然后使托盤由靜止釋放，則剛釋放托盤時(shí)，砝碼對(duì)托盤的作用力等于A． B．

C．

D．參考答案：A當(dāng)托盤靜止時(shí)，以托盤和砝碼整體為研究對(duì)象：當(dāng)托盤靜止時(shí)受到平衡力的作用，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,由胡克定律：(m+M)g=kL

①

彈簧又伸長(zhǎng)ΔL釋放后，由牛頓第二定律：k(L+ΔL)－（m+M）g=(m+M)a

②

以砝碼為研究對(duì)象：設(shè)托盤對(duì)砝碼的作用力為FN：由牛頓第二定律：FN－Mg=Ma③聯(lián)立以上三式解得：FN＝，由牛頓第三定律：砝碼對(duì)托盤的作用力為，A正確。5.（06年全國(guó)卷Ⅰ）一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v。在此過程中，A．地面對(duì)他的沖量為mv+mgΔt，地面對(duì)他做的功為mv2B．地面對(duì)他的沖量為mv+mgΔt，地面對(duì)他做的功為零C．地面對(duì)他的沖量為mv，地面對(duì)他做的功為mv2D．地面對(duì)他的沖量為mv-mgΔt，地面對(duì)他做的功為零參考答案：答案：B解析：設(shè)地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力為F，則由動(dòng)量定理得：(F－mg)Δt＝FΔt＝mv＋mgΔt；運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)到身體剛好伸直離開地面，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功為零，這是因?yàn)榈孛鎸?duì)人的作用力沿力的方向沒有位移。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，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過導(dǎo)軌平面。金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，兩極板之間質(zhì)量m=1×10－14kg、帶電荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，兩極板間的電壓為

V；金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度為

m/s。參考答案：0.3，47.（3分）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)(p1、V1)開始做等溫膨脹，狀態(tài)變化如圖中實(shí)線所示。若該部分氣體從狀態(tài)(p1、V1)開始做絕熱膨脹至體積V2，則對(duì)應(yīng)的狀態(tài)變化圖線可能是圖中虛線（選填圖中虛線代號(hào)）。

參考答案：d8.飛機(jī)著陸后做勻減速運(yùn)動(dòng)，初速度為60m/s，加速度大小為10m/s2，則飛機(jī)著陸后8s內(nèi)的位移是

m。參考答案：180m9.（2）（6分）在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖，有一位同學(xué)保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量作出了圖乙、丙兩幅圖。①A圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是_______________________.②A圖上部彎曲的原因是______________________________.③B圖線在縱軸上有截距的原因是_______________________.參考答案：①?zèng)]有平衡摩擦，或平衡摩擦不夠

②砂和砂桶的總質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量…③平衡摩擦力太過…10.如圖所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中勻速上浮．在紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知蠟塊勻速上升的速度大小為3cm/s，玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度大小為4cm/s，則：（1）蠟塊的所做運(yùn)動(dòng)為

A．勻速直線運(yùn)動(dòng)B．勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．曲線運(yùn)動(dòng)（2）蠟塊的運(yùn)動(dòng)速度為

cm/s．參考答案：（1）A；（2）5【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】（1）分析蠟塊在相互垂直的兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)情況，從而得知其合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)（是勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng)）還是曲線運(yùn)動(dòng)．（2）分析水平和豎直方向上的速度，對(duì)其利用平行四邊形定則進(jìn)行合成，即可求得其實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度．【解答】解：（1）蠟塊參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，因兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)的加速度都為零，所以合加速度方向?yàn)榱悖瀴K做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確．故選：A（2）蠟塊的運(yùn)動(dòng)合速度為：v合===5cm/s故答案為：（1）A；（2）511.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí)刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲，4s~9s內(nèi)合外力對(duì)物塊做功為

▲

。

參考答案：12.用速度大小為v1的中子轟擊靜止的碳原子核，結(jié)果中子以速度大小v2反向彈回。認(rèn)為質(zhì)子、中子質(zhì)量均為m，以v1的方向?yàn)檎较?，則轟擊前后中子的動(dòng)量改變量為________；不計(jì)其它力的作用，碰后碳原子核獲得的初速度為___________．

參考答案：.-m(v2+v1)，(v2+v1)/1213.測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．（1）（4分）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在

（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．（2）（3分）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

．（3）（3分）如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分23.為了探究半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值RT與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路。圖中RT是熱敏電阻，R1是電阻箱，R2

R3是定值電阻是滑動(dòng)變阻器，V是零刻度在正中央的電壓表，S是開關(guān)，E是電池。1在圖2中將實(shí)物圖按電路原理圖連線；2閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R1，使電壓表的示數(shù)為零,記下此時(shí)R1的阻值和熱敏電阻的溫度T。則在溫度T時(shí),熱敏電阻的阻值RT=_____3改變熱敏電阻的溫度,測(cè)量相應(yīng)的電阻值,得到多組數(shù)據(jù)。該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，在一定溫度范圍內(nèi),熱敏電阻的阻值RT與該電阻的熱力學(xué)溫度T之間滿足關(guān)系RT=AeB/Te，式中A,B為常數(shù)。利用實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),該同學(xué)作出了如圖3所示的圖線,證明了以上關(guān)系式成立，并求出了常數(shù)A、B。該同學(xué)所作圖線是以______為縱軸。參考答案：1如圖所示，2R1R2/R3

3lnRT

15.（6分）在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻度線對(duì)齊其中某條亮條紋的中心，如圖乙所示，此時(shí)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為

mm。如果用該裝置測(cè)量氦氖激光器發(fā)出激光的波長(zhǎng)，則圖中除了光源以外，其它不必要的器材元件有

。參考答案：

答案：0.440；濾光片、單縫四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如右圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ＝37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E＝4.5V、內(nèi)阻r＝0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m＝0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0＝2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2.已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：(1)通過導(dǎo)體棒的電流；(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大?。?3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力．參考答案：(1)導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，閉合電路歐姆定律得：I＝＝1.5A.（4分）(2)導(dǎo)體棒受到的安培力：F安＝BIL＝0.30N.（4分）(3)導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力F1＝mgsin37°＝0.24N（2分）由于F1小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力Ff，如圖根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件mgsin37°＋Ff＝F安（3分）解得：Ff＝0.06N.（1分）方向沿斜面向下

（1分）17.如圖所示，傾角為θ=30°的足夠長(zhǎng)的固定斜面上，在底端O處固定一垂直斜面的擋板，斜面上OM段光滑，M點(diǎn)及以上均粗糙。質(zhì)量為m的物塊A在M點(diǎn)恰好能靜止，有一質(zhì)量為2m的光滑小物塊B以初速度自N點(diǎn)滑向物塊A，已知MN=L，AB間每次碰撞后即緊靠在一起但不粘連，每次AB與擋板碰撞后均原速率彈回，重力加速度為g。求：（1）A、B第一次碰撞后緊靠在一起的初速度；（2）物塊A在M點(diǎn)上方時(shí)，離M點(diǎn)的最大距離s；（3）系統(tǒng)由于摩擦和碰撞所產(chǎn)生的總內(nèi)能E。參考答案：（1）小物塊B從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)由動(dòng)能定理，有：2mgLsinθ=×2-×2

(3分)解得：，為B即將與A碰撞時(shí)的速度。

(1分)A、B的碰撞過程動(dòng)量守恒，有：

(3分)解得

(2分)（2）A、B在MO之間運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒，故A、B返回M點(diǎn)時(shí)速度仍為，且來到M點(diǎn)后由于A受到摩擦力作用，造成AB分離。對(duì)A自M點(diǎn)往上運(yùn)動(dòng)運(yùn)用動(dòng)能定理，有：

(3分)其中摩擦力(1分)解得：

(1分)（3）物塊A、B最終緊靠一起在OM間作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有：

(3分)

解得：E=3mgL

(1分)18.（11分）第29屆奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)即將在北京舉辦，解答下列與奧運(yùn)會(huì)有關(guān)的物理學(xué)問題：（取重力加速度g=10m/s2）如圖乙所示，女排