2022年江蘇省徐州市鐘吾中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年江蘇省徐州市鐘吾中學(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.如圖，AO、BO、CO是三條完全相同的輕繩，它們共同作用將鋼梁水平吊起，BO、CO間的夾角θ，若三條輕繩承受的拉力一樣大，則

A．θ=60°B．θ>120°C．θ<120°D．θ=120°參考答案：D2.（單選）如圖所示，A、B兩物體之間用輕質(zhì)彈簧連接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)彈簧長度為L1；若將A、B置于粗糙水平面上，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧長度為L2．若A、B與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則下列關(guān)系式正確的是（）A．L2＜L1B．L2＞L1C．L2=L1D．由于A、B質(zhì)量關(guān)系未知，故無法確定L1、L2的大小關(guān)系參考答案：解：第一種情況：水平面光滑時(shí)：

用水平恒力F拉A時(shí)，對(duì)于整體，由牛頓第二定律可得，F(xiàn)=（mA+mB）a，

對(duì)B受力分析可得，F(xiàn)1=mBa=第二種情況：水平面粗糙時(shí)，對(duì)于整體：F﹣μ（mA+mB）=（mA+mB）a﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①對(duì)B受力分析；F2﹣μmBg=mBa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②解得，F(xiàn)2=可知F1=F2故L1=L2故C正確．故選：C3.如圖所示，一段通電的直導(dǎo)線平行于磁場方向放入勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線中的電流方向由左向右.將導(dǎo)線從圖示位置在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)過90°，在此過程中導(dǎo)線所受安培力的大小A．保持不變

B．由零逐漸增大C．由最大逐漸減小到零

D．先增大再減小到零參考答案：B4.（多選題）甲、乙兩物體由同一位置出發(fā)沿一直線運(yùn)動(dòng)，其速度﹣時(shí)間圖象如圖，下列說法正確的是（）A．甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．兩物體兩次相遇的時(shí)刻分別是在2s末和6s末C．乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2s后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)D．2s后，甲、乙兩物體的速度方向相反參考答案：BC【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．【分析】在速度﹣時(shí)間圖象中，某一點(diǎn)代表此時(shí)刻的瞬時(shí)速度，時(shí)間軸上方速度是正數(shù)，時(shí)間軸下方速度是負(fù)數(shù)；切線的斜率表示加速度，加速度向右上方傾斜，加速度為正，向右下方傾斜加速度為負(fù)；圖象與坐標(biāo)軸圍成面積代表位移，時(shí)間軸上方位移為正，時(shí)間軸下方位移為負(fù)．【解答】解：A、甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙物體前2s做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為正方向，后4s做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為負(fù)方向，所以乙物體全程不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．B、甲、乙兩物體由同一位置出發(fā)；在速度﹣時(shí)間圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成面積代表位移，時(shí)間軸上方位移為正，時(shí)間軸下方位移為負(fù)；所以前2s內(nèi)乙的三角形面積等于甲的正方形面積，即位移相同，此時(shí)兩車相遇；前6s內(nèi)甲車的矩形面積等于乙車三角形的面積，此時(shí)又相遇，故B正確．C、前4s內(nèi)甲的位移小于乙的位移，所以甲的平均速度小于乙的平均速度，故C正確．D、由于在速度﹣時(shí)間圖象中，某一點(diǎn)代表此時(shí)刻的瞬時(shí)速度，時(shí)間軸上方速度是正數(shù)，時(shí)間軸下方速度是負(fù)數(shù)；所以前6s內(nèi)甲乙兩物體的速度都為正方向，故D錯(cuò)誤．故選：BC5.勻速圓周運(yùn)動(dòng)不變的物理量是（

）A．線速度

B

向心加速度

C

向心力

D角速度參考答案：D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，一列沿+x方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻剛好傳到x=6m處，已知波速v=10m/s，則圖中P點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿

（選填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的點(diǎn)在t=

s第二次出現(xiàn)波峰．參考答案：7.如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，車上裝有半徑為R的半圓形光滑軌道?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的小球放于半圓形軌道的邊緣上，并由靜止開始釋放，當(dāng)小球滑至半圓形軌道的最低點(diǎn)位置時(shí)，小車移動(dòng)的距離為______________，小球的速度為_________參考答案：8.利用α粒子散射實(shí)驗(yàn)最早提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是

；他還利用α粒子轟擊（氮核）生成和另一種粒子，寫出該核反應(yīng)方程

．參考答案：盧瑟福，9.完全相同的三塊木塊，固定在水平面上，一顆子彈以速度v水平射入，子彈穿透第三塊木塊的速度恰好為零，設(shè)子彈在木塊內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則子彈先后射入三木塊前的速度之比為___________，穿過三木塊所用的時(shí)間之比______________________。參考答案：10.圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象．則波傳播的速度為________m/s，t＝0.15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸________方向(選填“正”或“負(fù)”)．參考答案：40負(fù)11.己知地球表面重力加速度大約是月球表面重力加速度的6倍,地球半徑大約是月球半徑的4倍,不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響,則地球質(zhì)量與月球質(zhì)量之比約為_________,靠近地球表面沿圓軌逆運(yùn)行的航天器與靠近月球表面沿圓軌道行的航天器的線速度之比約為________參考答案：

(1).96:1

(2).【詳解】萬有引力等于重力,即,計(jì)算得出:；則;萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律得:,計(jì)算得出:，則:12.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運(yùn)動(dòng)，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對(duì)A做功為

。參考答案：4.5m

；

3mv02/8

13.如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個(gè)水平固定的等量同種正點(diǎn)電荷，AOB在兩電荷連線的中垂線上，O為兩電荷連線中點(diǎn)，AO＝OB＝L，一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷若由靜止從A點(diǎn)釋放則向上最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)?，F(xiàn)若以某一初速度向上通過A點(diǎn)，則向上最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，重力加速度為g。該負(fù)電荷A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電勢能的變化情況是

；經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度大小為

。參考答案：先減小后增大；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請(qǐng)估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))15.動(dòng)畫片《光頭強(qiáng)》中有一個(gè)熊大熊二愛玩的山坡滑草運(yùn)動(dòng)，若片中山坡滑草運(yùn)動(dòng)中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時(shí)間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m．（不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出下滑的加速度，對(duì)熊大連同滑草裝置進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．解答： 解：（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN(yùn)

聯(lián)立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．點(diǎn)評(píng)： 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(18分)兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感強(qiáng)度B＝0.50T的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻很小，可忽略不計(jì)。導(dǎo)軌間的距離l=0.20m。兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌保持垂直，每根金屬桿的電阻為R＝0.50Ω。在t=0時(shí)刻，兩金屬桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20N的恒力F作用于金屬桿上，使兩金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。經(jīng)過t=5.0s，金屬桿甲的加速度為a=1.37m/s2，問此時(shí)兩金屬桿的速度各是多少？參考答案：解析：設(shè)任一時(shí)刻t兩金屬桿甲、乙之間的距離為x，速度分別為v1和v2經(jīng)過很短的時(shí)間△t，桿甲移動(dòng)距離v1△t，桿乙移動(dòng)距離v2△t，回路面積改變

△S＝[（x－v2△t）+v1△t]l－lx=（v1－v2）l△t

由法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢

ε＝B

回路中的感應(yīng)電流

i=

桿的運(yùn)動(dòng)方程

F－Bli=ma

由于作用于桿甲和乙和安培力總是大小相等，方向相反，所以兩桿的動(dòng)量（t＝0時(shí)為0）等于外力F的沖量

Ft=mv1+mv2聯(lián)立以上各式解得

v1=

v2=

代入數(shù)據(jù)得：v1=8.15m/s，v2=1.85m/s17.如圖所示，參加某電視臺(tái)娛樂節(jié)目的選手從較高的平臺(tái)上以水平速度躍出后，落在水平傳送帶上．已知平臺(tái)與傳送帶的高度差H=1.8m，水池寬度s0=1.2m，傳送帶AB間的距離L0=20m．由于傳送帶足夠粗糙，假設(shè)選手落到傳送帶上后瞬間相對(duì)傳送帶靜止，經(jīng)過△t=1.0s反應(yīng)時(shí)間后，立刻以a=2m/s2恒定向右的加速度跑至傳送帶最右端．（1）若傳送帶靜止，選手以v0=3m/s的水平速度從平臺(tái)躍出，求選手從開始躍出到跑至傳送帶右端所經(jīng)歷的時(shí)間．（2）若傳送帶以v=1m/s的恒定速度向左運(yùn)動(dòng)，選手要能到達(dá)傳送帶右端，則他從高臺(tái)上躍出的水平速度v1至少為多大？參考答案：解：（1）選手離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有：H=gt，得t1==0.6s在水平方向上有：s1=v0t1=1.8m選手在傳送帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移s2=L0﹣（s1﹣s0）=at，得t2=4.4s則選手運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=t1+t2+△t=6.0s．（2）設(shè)水平躍出的速度為v1，落到傳送帶上1.0s反應(yīng)時(shí)間內(nèi)向左發(fā)生的位移大小為：s3=v△t=1m然后向左減速至速度為零又向左發(fā)生位移s4==0.25m不從傳送帶上掉下，平拋水平位移s≥s0+s3+s4=2.45m則v1≥=4.08m/s所以選手從高臺(tái)上躍出的水平速度最小為4.08m/s．答：（1）若傳送帶靜止，選手以v0=3m/s的水平速度從平臺(tái)躍出，選手從開始躍出到跑至傳送帶右端所經(jīng)歷的時(shí)間為6.0s．（2）若傳送帶以v=1m/s的恒定速度向左運(yùn)動(dòng)，選手要能到達(dá)傳送帶右端，則他從高臺(tái)上躍出的水平速度v1至少為4.08m/s．【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系；牛頓第二定律．【分析】（1）從開始躍出到跑至傳送帶右端經(jīng)歷的時(shí)間經(jīng)歷兩個(gè)過程：平拋運(yùn)動(dòng)和勻加速直線運(yùn)動(dòng)．平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可以通過豎直方向去求，因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求出水平位移，然后再求出勻加速運(yùn)動(dòng)的位移以及時(shí)間．（2）選手平拋運(yùn)動(dòng)到傳送帶上后，在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)跟傳送帶一起向左做勻速，然后以2m/s2的加速度向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到0，如果在這段時(shí)間內(nèi)未掉入水中，則不會(huì)落入水中，以后向右做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．18.兩根固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，一端接有阻值為R=4Ω的電阻，處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌跨放質(zhì)量m=0.5kg的金屬直桿，金屬桿的電阻為r=1Ω，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)．金屬桿在垂直桿F=0.5N的水平恒力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻R上的電功率是P=4W.

（1）求通過電阻R的電流的大小和方向；

（2）求金屬桿的速度大小；

（3）某時(shí)刻撤去拉力,當(dāng)電阻R上的電功率為時(shí)，金屬桿的加速度大小、方向.參考答案：（1）P=I2R 2分I=1A 1分方向M到P