2022-2023學(xué)年天津星座中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年天津星座中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.（單選題）如圖所示，固定斜面傾角為θ，整個(gè)斜面分為AB、BC兩段，且2AB＝BC。小物塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）與AB、BC兩段斜面之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2。已知P由靜止開始從A點(diǎn)釋放，恰好能滑動到C點(diǎn)而停下，那么θ、μ1、μ2間應(yīng)滿足的關(guān)系是A．B． C．tanθ＝2μ1－μ2D．tanθ＝2μ2－μ1

參考答案：A2.（單選）如圖，質(zhì)量mA>mB的兩個(gè)物體A、B疊放在一起，靠著豎直墻面。讓他們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力示意圖是（

）參考答案：AA、B在豎直下落過程中與墻面沒有彈力，所以也沒有摩擦力，A、B均做自由落體運(yùn)動，處于完全失重狀態(tài)，均只受重力，故A正確。3.關(guān)于摩擦力與彈力，下列說法中正確的是

A、兩物體間有彈力作用時(shí)，物體間一定也有摩擦力

B、兩物體間有摩擦力作用時(shí)，物體間一定也有彈力

C、兩個(gè)物體間的彈力和摩擦力的方向總是相互垂直的

D、受到滑動摩擦力的物體一定是運(yùn)動的，受到靜摩擦力的物體一定是靜止的參考答案：BC4.一帶電小球在空中由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，受重力和電場力作用。若重力做功－3J，電場力做功1J，則小球的(

)A．重力勢能增加3J

B．電勢能增加1JC．動能減少3J

D．機(jī)械能增加1J參考答案：

答案：AD5.如圖所示，相距為d的兩水平虛線p1、p2表示方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中的上下邊界，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.正方形abcd的邊長為L（L<d）、質(zhì)量為m、電阻為R，線框處在磁場正上方，ab邊與虛線p1相距h.線框由靜止釋放，下落過程中線框平面始終在豎直平面內(nèi)，線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度和ab邊剛離開磁場時(shí)的速度相同.在線框從進(jìn)入到全部穿過磁場的過程中，下落說法正確的是

A.線框克服安培力所做的功為2mgd

B.線框克服安培力所做的功為mgd

C.線框的最小速度為

D.線框的最小速度為參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.1999年11月20日，我國發(fā)射了“神舟號”載人飛船，次日載人艙著陸，實(shí)驗(yàn)獲得成功。載人艙在將要著陸之前，由于空氣阻力作用有一段勻速下落過程。若空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)為k，載人艙的質(zhì)量為m，則此過程中載人艙的速度應(yīng)為__________________。參考答案：。解:由于空氣阻力作用載人艙勻速下落,則

又空氣阻力為:聯(lián)立兩式解得:答:7.如圖所示，兩個(gè)已知質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端(m1>m2)，1、2是兩個(gè)光電門．用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(1)實(shí)驗(yàn)中除了記錄物塊B通過兩光電門時(shí)的速度v1、v2外，還需要測量的物理量是________．(2)用已知量和測量量寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式_____________．參考答案：(1)，兩光電門之間的距離h8.（4分）在與x軸平行的勻強(qiáng)電場中，一帶電量為1.0×10－8庫侖、質(zhì)量為2.5×10－3千克的物體在光滑水平面上沿著x軸作直線運(yùn)動，其位移與時(shí)間的關(guān)系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以米為單位，t以秒為單位。從開始運(yùn)動到5秒末物體所經(jīng)過的路程為

米，克服電場力所作的功為

焦耳。參考答案：

答案：0.34，3×10－49.如圖所示，有一塊無限大的原來不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷放置于板右側(cè)的A點(diǎn)，并使金屬板接地。已知A點(diǎn)離金屬板MN的距離為d，C點(diǎn)在A點(diǎn)和板MN之間，AC⊥MN，且AC長恰為。金屬平板與電量為+Q的點(diǎn)電荷之間的空間電場分布可類比______________（選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”）之間的電場分布；在C點(diǎn)處的電場強(qiáng)度EC=______________。參考答案：（1）等量異種電荷

(2)

10.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為

。（估算時(shí)不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：6.4×1026kg

11.（1）．如圖所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，在圖示狀態(tài)下，開始做實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)有裝置和操作中的主要錯(cuò)誤是:_________________________________________________________________________________________________________________________（2）在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，為了使小車受到合外力等于小沙桶和沙的總重量，通常采用如下兩個(gè)措施：（A）平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊，反復(fù)移動木塊的位置，直到小車在小桶的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運(yùn)動；（B）調(diào)整沙的多少，使沙和小沙桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量M．請問：①（2分）以上哪一個(gè)措施中有何重大錯(cuò)誤?答：______________________________________________________________________②（2分）在改正了上述錯(cuò)誤之后,保持小車及砝碼質(zhì)量M不變．反復(fù)改變沙的質(zhì)量，并測得一系列數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車受到的合外力（小桶及砂重量）與加速度的比值略大于小車及砝碼質(zhì)量M，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出現(xiàn)這種情況的主要原因是什么?

答：_________________________________________________________________________參考答案：（1）主要錯(cuò)誤是：A長木板右端未墊高以平穩(wěn)衡摩擦力；B電源應(yīng)改用6V的交流電源；C牽引小車的細(xì)線沒有與木板平行；D開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)。點(diǎn)（2）①（A）中平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)用小桶拉動小車做勻速運(yùn)動，應(yīng)讓小車拖著紙帶下滑來平衡摩擦力。

②由于拉小車的合外力F<mg,而處理數(shù)據(jù)時(shí)又將F=mg處理，因此有：12.兩個(gè)傾角相同的滑桿上分別套A、B兩圓環(huán)，兩環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著兩物體C、D，如圖所示，當(dāng)它們都沿滑桿一起向下滑動時(shí)，A的懸線與桿垂直，B的懸線豎直向下，則（

）A.A環(huán)與桿無摩擦力B.B環(huán)與桿無摩擦力C.A環(huán)做的是勻速運(yùn)動D.B環(huán)做的是勻速運(yùn)動參考答案：AD【詳解】AC.假設(shè)A環(huán)與桿間的摩擦力為f，對A環(huán)受力分析，受重力、拉力、支持力、沿桿向上的摩擦力f，如圖，根據(jù)牛頓第二定律，有mAgsinθ-f=mAa對C，據(jù)牛頓第二定律有mCgsinθ=mCa聯(lián)立解得：f=0a=gsinθ故A正確，C錯(cuò)誤；BD.對D球受力分析，受重力和拉力，由于做直線運(yùn)動，合力與速度在一條直線上或者合力為零，故合力只能為零，物體做勻速運(yùn)動；再對B求受力分析，如圖，受重力、拉力、支持力，由于做勻速運(yùn)動，合力為零，故必有沿桿向上的摩擦力。故B錯(cuò)誤，D正確。13.（4分）從某高度處水平拋出一物體，著地瞬間的速度方向與水平方向成角，則拋出時(shí)物體的動能與重力勢能(以地面為參考平面)之比為

。參考答案：

答案：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(20分)一卡車拖掛一相同質(zhì)量的車廂，在水平直道上以的速度勻速行駛，其所受阻力可視為與車重成正比，與速度無關(guān)。某時(shí)刻，車廂脫落，并以大小為的加速度減速滑行。在車廂脫落后，司機(jī)才發(fā)覺并緊急剎車，剎車時(shí)阻力為正常行駛時(shí)的3倍。假設(shè)剎車前牽引力不變，求卡車和車廂都停下后兩者之間的距離。參考答案：解析：設(shè)卡車的質(zhì)量為M，車所受阻力與車重之比為；剎車前卡車牽引力的大小為，卡車剎車前后加速度的大小分別為和。重力加速度大小為g。由牛頓第二定律有設(shè)車廂脫落后，內(nèi)卡車行駛的路程為，末速度為，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有

⑤

⑥

⑦式中，是卡車在剎車后減速行駛的路程。設(shè)車廂脫落后滑行的路程為有

⑧卡車和車廂都停下來后相距

⑨由①至⑨式得 ⑾代入題給數(shù)據(jù)得

⑿17.（計(jì)算）（2014?杏花嶺區(qū)校級模擬）如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10﹣11kg、電荷量為q=+1.0×10﹣5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，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)磁場區(qū)域．已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長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)電場時(shí)的速率v1；（2）帶電微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度偏轉(zhuǎn)角θ；（3）為使帶電微粒不會從磁場右邊界射出，該勻強(qiáng)磁場的磁應(yīng)強(qiáng)度的最小值B．參考答案：（l）帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速率；（2）帶電微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度偏轉(zhuǎn)角θ=30°；（3）為使帶電微粒不會從磁場右邊界射出，該勻強(qiáng)磁場的磁應(yīng)強(qiáng)度的最小值B=0.1T帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力解（1）帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v1，根據(jù)動能定理∴（2）帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用，做類平拋運(yùn)動．在水平方向：L=v1t…①帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，加速度為a，出電場時(shí)豎直方向速度為v2，豎直方向：=…②v2=at…③由①②③得又因?yàn)椋?代入∴=即：θ=30°（3）帶電微粒進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，設(shè)微粒軌道半徑為R，由幾何關(guān)系知：R+Rsinθ=D設(shè)微粒進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v′則由牛頓運(yùn)動定律及運(yùn)動學(xué)規(guī)律B=0.1T若帶電粒子不射出磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少為0.1T．答：（l）帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速率；（2）帶電微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度偏轉(zhuǎn)角θ=30°；（3）為使帶電微粒不會從磁場右邊界射出，該勻強(qiáng)磁場的磁應(yīng)強(qiáng)度的最小值B=0.1T．18.如圖所示，虛線MO與水平線PQ相交于O，二者夾角θ=30°，在MO左側(cè)存在電場強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，MO右側(cè)某個(gè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，O點(diǎn)處在磁場的邊界上，現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v（0≤v≤）垂直于MO