2022-2023學(xué)年浙江省紹興市縣馬鞍鎮(zhèn)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年浙江省紹興市縣馬鞍鎮(zhèn)中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，甲、乙兩船在同一條河流中同時渡河，河的寬度為，河水流速為，劃船速度均為，出發(fā)時兩船相距，甲、乙船頭均與岸邊成60°角，且乙船恰好能直達(dá)正對岸的點，則下列判斷正確的是

A．甲、乙兩船到達(dá)對岸的時間相等B．兩船可能在未到達(dá)對岸前相遇C．甲船在點右側(cè)靠岸D．甲船也在點靠岸參考答案：A2.（單選）關(guān)于慣性說法正確的是（） A．只有靜止的物體才具有慣性 B． 物體處于完全失重狀態(tài)時沒有慣性 C．物體運動狀態(tài)改變時才有慣性 D． 物體在任何狀態(tài)下都具有慣性參考答案：分析： 慣性是物體的固有屬性，它指的是物體能夠保持原來的運動狀態(tài)的一種性質(zhì)，慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大．解答： 解：不論是運動的還是靜止的物體都有慣性，慣性與所處的運動狀態(tài)無關(guān)，與所處的位置無關(guān)，慣性只有物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大．故ABC錯誤、D正確．故選：D．點評： 慣性是物理學(xué)中的一個性質(zhì)，它描述的是物體能夠保持原來的運動狀態(tài)的性質(zhì)，不能和生活中的習(xí)慣等混在一起．3.電場線分布如圖，如果只在電場力作用下，一帶電粒子從靜止由b向a運動，則該粒子一定A．帶正電

B．做勻速直線運動C．做勻加速直線運動

D．做變加速直線運動參考答案：AD4.（單選）如圖所示，質(zhì)量為M的斜面體A放在粗糙水平面上，用輕繩拴住質(zhì)量為m的小球B置于斜面上，輕繩與斜面平行且另一端固定在豎直墻面上，不計小球與斜面間的摩擦，斜面體與墻不接觸，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．則（）A．斜面體對水平面的壓力等于（M+m）gB．水平面對斜面體有向左的摩擦力作用C．當(dāng)滑塊緩慢向右移動時，斜面對小球的支持力變大D．當(dāng)滑塊緩慢向右移動時，細(xì)線對小球的拉力先變小參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．版權(quán)所有專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：以斜面體和小球整體為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件求斜面體受到的支持力和摩擦力．隔離小球分析，抓住重力不變，支持力的方向不變，結(jié)合繩子拉力的方向變化得出支持力和拉力的大小變化．解答：解：A、B、以斜面體和小球整體為研究對象受力分析，水平方向：f=Tcosθ，方向水平向右，豎直方向：N=（m+M）g﹣Tsinθ，可見N＜（M+m）g，根據(jù)牛頓第三定律：斜面體對水平面的壓力N′=N＜（M+m）g，故A、B錯誤．C、D、當(dāng)滑塊緩慢向右移動，則繩子與水平方向的夾角減小，隔離對小球分析，通過矢量三角形知，斜面對小球的支持力變大，拉力變大．故C正確，D錯誤．故選：C．點評：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運用共點力平衡進(jìn)行求解，難度中等．5.2011年11月9日，中國首個火星探測器“螢火一號”搭載俄羅斯“福布斯-土壤”探測器發(fā)射升空，遺憾的是，探測器進(jìn)入地球軌道后沒能按計劃實施變軌，明年1月份探測器可能墜落地球。原計劃“福布斯-土壤”探測器是從火星的衛(wèi)星“火衛(wèi)一”上采集土壤樣本后返回地球?；鹦l(wèi)一位于火星赤道正上方，軌道半徑9450km，周期2.75×104s。若其軌道視為圓軌道，引力常量為G，由以上信息可以確定（

）A．火衛(wèi)一的質(zhì)量

B．火星的質(zhì)量C．火衛(wèi)一的繞行速度D．火衛(wèi)一的向心加速度參考答案：．BCD解析：萬有引力定律和牛頓第二定律得，，“火衛(wèi)一”的軌道半徑r和運行周期T均為已知量，故火星的質(zhì)量可以確定，B選項正確；再由可知，火衛(wèi)一的繞行速度v可以確定，C選項正確；由可知，火衛(wèi)一的向心加速度可以確定，D選項正確；由于各等式兩邊均有火衛(wèi)一的質(zhì)量m，故火衛(wèi)一的質(zhì)量不能確定。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，勻強(qiáng)電場中的三點A、B、C構(gòu)成一個邊長為0.1m的等邊三角形。已知電場線的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三點的電勢分別為100V、60V和20V，則此勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E=________V/m。若將電量為1.0×10－10C的正電荷從A點移到B點，電場力所做的功W=________J。參考答案：答案：800；4×10－9。7.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認(rèn)為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當(dāng)M＞＞m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦；

（3）總功為：mgL，動能增加量為：故答案為：mgL=8.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時速度應(yīng)不大于

；設(shè)轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

；。9.如圖所示，粗細(xì)相同質(zhì)量均勻的AB桿在B點用鉸鏈與墻連接，A端有一光滑輕質(zhì)滑輪（大小可忽略）。輕繩通過滑輪將重物吊住，保持繩AC在水平方向。要使桿能平衡，θ必須小于______（選填“45°”、“60°”或“90°”）。若θ為37°時恰好達(dá)到平衡，則桿AB的質(zhì)量m與重物的質(zhì)量M的比值為________。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：

45°

2：3

10.一物體做勻加速直線運動，經(jīng)過A、B、C三點，已知AB=BC，AB段平均速度的大小為20m/s，BC段平均速度的大小為30m/s，則可求得從A到C的平均速度的大小為

參考答案：24m/11.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆有時將同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件其他元件最小啟動風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當(dāng)風(fēng)速為6m/s時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為______________h；參考答案：1，84

12.直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角=60°．已知這種玻璃的折射率n=，則：①這條光線在AB面上的的入射角為

；②圖中光線ab

（填“能”或“不能”）從AC面折射出去．參考答案：①45°(2分)

②不能13.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s達(dá)到最高點，設(shè)物體運動中所受的空氣阻力大小不變，g=10m/s2，則物體上升的高度為

，物體從最高點落回拋出點的時間為

．參考答案：24m，s．【考點】豎直上拋運動．【分析】物體上升到最高點做勻減速運動，根據(jù)平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出向下運動時的加速度，再根據(jù)位移時間公式求解最高點落回拋出點所用的時間．【解答】解：物體上升到最高點做勻減速運動，則：h=t=×2=24m；物體向上運動時有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；當(dāng)物體向下運動時有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案為：24m，s．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)用下列器材測量一電阻絲的電阻Rx：電源E，適當(dāng)量程的電流表、電壓表各一只，滑線變阻器R，電阻箱RP，開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干。他設(shè)計的電路圖如圖（a）所示，具體做法：先閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R和RP，使電流表和電壓表示數(shù)合理，記下兩表示數(shù)為I1，U1；再保持RP阻值不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2．（1）請你幫他按電路圖在實物圖（b）上連線；（2）寫出被測電阻Rx=

（用電表的讀數(shù)表示）；（3）此實驗中因電流表有內(nèi)阻，電壓表內(nèi)阻不是無限大，使被測電阻的測量值

真實值（選填“大于、小于或等于”）．參考答案：（1）

（2）Rx=

（3）等于15.（4分）一小車做勻變速直線運動，某段時間的運動情況如圖所示，已知打點計時器所用的交流電的頻率為50Hz，圖中A、B、C、D、E、F是所選定的計數(shù)點，每兩個計數(shù)點之間均包括四個點。測出A、B間距離為50mm，D、E間距離為35mm，則小車的加速度大小為

m/s2；若再測出E、F間距為30mm，則打點計時器打計數(shù)點E時小車的速度大小為 m/s。參考答案：

答案：0.5

0.325（每空2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示，一平板車以某一速度v0勻速行駛，某時刻一貨箱（可視為質(zhì)點）無初速度地放置于平板車上，貨箱離車后端的距離為l=3m，貨箱放入車上的同時，平板車開始剎車，剎車過程可視為做a=4m/s2的勻減速直線運動。已知貨箱與平板車之間動摩擦因數(shù)為μ=0.2,g=10m/s2。為使貨箱不從平板車上掉下來，平板車勻速行駛的速度v0應(yīng)滿足什么條件？參考答案：解析：貨箱先相對于平板車向左滑，當(dāng)與平板車的速度相等后相對于平板車向右滑。若貨箱與平板車的速度相等時，貨箱仍未從平板車上掉下來，則以后貨箱不會從平板車上掉下來。設(shè)經(jīng)過時間t，貨箱和平板車達(dá)到共同速度v。以貨箱為研究對象，由牛頓第二定律得貨箱向右作勻加速運動的加速度a′=μg------1分

貨箱向右運動的位移S箱=a′t2

-------1分

又v=a′t

-----1分

以平板車為研究對象，向右運動的位移

S車=v0t-at2

------1分

又v=v0-at

-----1分

為使貨箱不從平板車上掉下來，應(yīng)滿足S箱+l≥S車

--------2分

聯(lián)立①～⑥解得

v0≤-----------2分

代入數(shù)據(jù)得

v0≤6m/s---------1分17.(14分)有人設(shè)想用圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。粒子在電離室中電離后帶正電，電量與其表面積成正比。電離后，粒子緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域Ⅰ，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場、磁場區(qū)域Ⅱ，其中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向如圖。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。已知半徑為r0的粒子，其質(zhì)量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室。(不計納米粒子重力，）

(1)試求圖中區(qū)域Ⅱ的電場強(qiáng)度？(2)試求半徑為r的粒子通過O2時的

速率？(3)討論半徑r≠r0的粒子剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時向哪個極板偏轉(zhuǎn)？參考答案：解析：(1)設(shè)半徑為r0的粒子加速后的速度為v0，則

(2分)

設(shè)區(qū)域Ⅱ內(nèi)電場強(qiáng)度為E,則

(2分)

電場強(qiáng)度方向豎直向上

(1分)

(2)設(shè)半徑為r的粒子的質(zhì)量為m、帶電量為q、被加速后的速度為v,則

(2分)

由

得