2022-2023學年安徽省馬鞍山市湖陽鄉(xiāng)湖陽中學高三物理期末試題含解析

2022-2023學年安徽省馬鞍山市湖陽鄉(xiāng)湖陽中學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.下列情況下會使單擺的振動周期變大的是（）

A．將擺動的振幅減為原來的一半

B．將擺從高山移到平地上

C．將擺從北極移向赤道D．用一個裝滿沙的漏斗和一根較長的細線做成一個單擺，擺動中沙慢慢從漏斗中漏出時參考答案：

CD2.如圖所示，直線和拋物線(開口向上)分別為汽車a和b的位移--時間圖象，則（

）A.0～1s時間內(nèi)a車的平均速度大小比b車的小B.0～3s時間內(nèi)a車的路程比b車的小C.0～3s時間內(nèi)兩車的平均速度大小均為1m/sD.t＝2s時a車的加速度大小比b車的大參考答案：ABC【分析】位移時間關(guān)系圖線反映位移隨時間的變化規(guī)律，縱坐標的變化量△x表示位移，圖線的斜率表示速度的大?。骄俣鹊扔谖灰婆c時間之比．結(jié)合這些知識分析．【詳解】A．根據(jù)圖象可知，0-1s內(nèi)b的位移大于a的位移，時間相等，則b的平均速度大于a的平均速度，故A正確；B．0～3s時間內(nèi)a車的路程為3m，b車的路程為s=s1+s2=4m+1m=5m，故B正確；C．0～3s時間內(nèi)兩車的位移均為-3m，平均速度大小均為1m/s，故C正確；D．a(chǎn)車做勻速直線運動，加速度為零，b車運動的加速度大小恒定且不等于零，故D錯誤；故選ABC.【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道位移時間圖線的物理意義，知道圖線的斜率表示速度的大小，能夠通過圖線得出物體運動的方向．3.（單選）一步行者以6.0m/s2的速度跑去追趕被紅燈阻停的公共汽車，在跑到距離公共汽車25m處時，綠燈亮了，汽車以1.0m/s2的加速度勻加速啟動前進，則 A．人能追上公共汽車，追趕過程中人跑了36m B．人不能追上公共汽車，人、車最近距離是7m C．人能追上公共汽車，追上車前人共跑了43m D．人不能追上公共汽車，且車子開動后人和車相距越來越遠參考答案：B4.（單選）在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場，將一個不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場中，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流方向如圖6甲所示的方向為正。當磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖6乙所示時，圖6丙中能正確表示線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的圖線是參考答案：B5.如圖所示，在水平地面上的點以速度跟地面成角射出一彈丸，恰好以的速度垂直射入豎直墻壁上的小孔，下列說法正確的是

A．在點以跟大小相等的速度，跟方向相反射出的彈丸，它必定落在地面上的點B．在點以跟大小相等的速度，跟方向相反射出的彈丸，它必定落在地面上的點C．在點以跟大小相等的速度，跟方向相反射出的彈丸，它必定落在地面上點的左側(cè)D．在點以跟大小相等的速度，跟方向相反射出的彈丸，它必定落在地面上點的右側(cè)參考答案：AC解析：根據(jù)逆向思維法，A對，B錯；因為，C對，D錯?；蛴蓪ΨQ性(如圖)也可判斷。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某物理興趣小組的同學在研究彈簧彈力的時候，測得彈力的大小F和彈簧長度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數(shù)

N/m。（2）當彈簧受到5N的拉力時，彈簧的長度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。7.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學研究表明其核反應(yīng)過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核，復核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設(shè)α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對論效應(yīng)．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間，復核的速度大小為

，此過程中釋放的核能為________________________________．參考答案：

設(shè)復核速度為v，由動量守恒得解得整個過程中質(zhì)量虧損由愛因斯坦質(zhì)能方程，得8.某同學利用驗證牛頓第二定律的實驗裝置來驗證動能定理。在一端帶滑輪的長木板上固定放置兩個光電門，其中光電門乙固定在靠近滑輪處，光電門甲的位置可移動。與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間。改變光電門甲的位置進行多次測量，每次都使小車上的遮光片從緊靠光電門甲處由靜止開始運動，用米尺測量甲、乙之間的距離s，并記下相應(yīng)的時間t。測得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，并滿足M遠遠大于m。則：外力對小車做功為W=

，小車動能的增量為△EK=

。（用題中的字母表示）為減小實驗誤差，你認為實驗操作之前必須進行的操作是：

。參考答案：9.（6分）為了安全，在行駛途中，車與車之間必須保持一定的距離。因為，從駕駛員看見某一情況到采取制動動作的時間里，汽車仍然要通過一段距離（稱為思考距離）；而從采取制動支作到車完全停止的時間里，汽車又要通過一段距離（稱為制動距離）。下表給出了汽車在不同速度下的思考距離和制動距離等部分數(shù)據(jù)。請分析這些數(shù)據(jù)，完成表格。

速度（km/h）思考距離（m）制動距離(m)停車距離（m）4591423751538

90

105217596參考答案：答案：18

55

53（以列為序）10.質(zhì)量為M的物塊以速度v運動，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動量正好相等，兩者質(zhì)量之比M/m可能為A．2

B．3

C．4

D．

5參考答案：AB碰撞時動量守恒，故Mv=mv1+Mv2

又兩者動量相等

mv1=Mv2

①

則v2=

又碰撞時，機械能不能增加，則有：Mv2≥mv12+Mv22②

由①②化簡整理得≤3。選項AB符合題意。11.傳感器是自動控制設(shè)備中不可缺少的元件，下圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動，則在工件移動的過程中，通過電流表G的電流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始終為零”）。參考答案：方向由a到b

12.如圖所示（a）所示，在x軸上有一個點電荷Q（圖中未畫出）．A，B兩點的坐標分別為0.2m和0.5m．放在A，B兩點的檢驗電荷q1，q2受到的電場力的大小和方向跟檢驗電荷所帶電量的關(guān)系如圖（b）所示．則A點的電場強度大小為2000N/C，點電荷Q的位置坐標為x=0.3m．參考答案：：解：（1）由圖可知，A點的電場強度的大小為N/C．（2）同理B點的電場強度N/C，設(shè)點電荷Q的坐標為x，由點電荷的電場得：，聯(lián)立以上公式解得：x=0.3m．故答案為：2000，0.313.為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），某同學經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復到原長過程中，彈力所做的功為，于是他設(shè)計了下述實驗：

第1步：如圖所示，將彈簧的一端固定的豎直墻上，彈簧處于原長時另一端位置A?，F(xiàn)使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置B，松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離，到達C位置時停止：第2步：將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止狀態(tài)。

回答下列問題：

（1）你認為，該同學應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號表示）

。

（2）用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)μ的計算式：μ=

。參考答案：（1）AB間距離x1，BC間距離s，彈簧豎直懸掛時伸長的長度x2（3分）（2）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一列簡諧橫波在t=時的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，圖（b）是質(zhì)點Q的振動圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標。參考答案：（1）波沿負方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動圖像、振動圖像、波動傳播及其相關(guān)的知識點。（ii）設(shè)質(zhì)點P、Q平衡位置的x坐標分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時Q點處于平衡位置，經(jīng)，其振動狀態(tài)向x軸負方向傳播至P點處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標為

⑥15.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺上，活塞質(zhì)量為5kg，面積為25cm2，厚度不計，氣缸全長25cm，大氣壓強為1×105pa，當溫度為27℃時，活塞封閉的氣柱長10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過程中，下列說法正確的是__________A．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多B．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少C．吸收熱量，對外做功D．外界氣體對缸內(nèi)氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時，活塞剛好接觸平臺(活塞摩擦不計)?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(12分)如圖所示，物塊A的質(zhì)量為m=2kg；木板B長為L=1m，質(zhì)量為M=3kg．開始時兩物體靜止，且A在B最右端，現(xiàn)用F=24N的水平拉力拉著輕質(zhì)滑輪水平向左運動，經(jīng)過一段時間，物塊A滑到木板最左端，不計一切摩擦，求：(1)此時物塊A的速度；(2)這個過程中，拉力F做的功。參考答案：解析：(1)設(shè)滑輪兩端繩子拉力為T，

①

對A：T=ma1

②

對B：T=Ma2

③

設(shè)A運動到B的最左端時，時間為t，對地位移為s，則B對地的位移為s－L，有

由①②③④⑤得t=1s

解①②并將t=1s代入，得物塊A的速度v1=a1t=6m/s

⑥

(2)設(shè)木板B的速度為v2，

v2=a2t

⑦

由功能關(guān)系

⑧

由⑥⑦⑧得W=60J

⑨17.如圖所示，在真空中的豎直平面內(nèi)，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，A球的電荷量為+4q，B球的電荷量為-3q，組成一帶電系統(tǒng)。虛線MN與PQ平行且相距3L，開始時PQ恰為桿的中垂線．在MN與PQ間加豎直向上的勻強電場，恰能使帶電系統(tǒng)靜止不動。現(xiàn)使電場強度突然加倍（已知當?shù)刂亓铀俣葹間），求：（1）B球剛到達電場邊界PQ時的速度大??；（2）判定A球能否到達電場邊界MN，如能，請求出A球到達電場邊界MN時的速度大??；如不能，請說明理由。（3）帶電系統(tǒng)運動過程中，B球電勢能增加量的最大值；（4）宇航員勻速運動時速度多大才能剛好接到小球？參考答案：（1）（共6分）設(shè)帶電系統(tǒng)靜止時電場強度為E，有2mg=4qE，解得電場強度加倍后，從開始靜止到B進入電場，根據(jù)動能定理有（2分）得B球剛進入電場時的速度（2分）

（注：用牛二定律求解同樣給分。）（2）（共6分）B球進入電場后，系統(tǒng)做勻減速直線運動，假設(shè)A球能到達電場邊界MN，從開始到A剛運動到MN線時，電場力對系統(tǒng)做功為2E?4q?2L-2E?3q?L=10qEL，系統(tǒng)克服重力做功為2mg?2L=8qEL，則電場力對系統(tǒng)做功大于系統(tǒng)克服重力做功，說明A到達MN線時系統(tǒng)仍有向上的速度，所以A球能到達電場邊界MN。（2分）對AB系統(tǒng)應(yīng)用動能定理得：2E?4q?2L-2E?3q?L-2mg?2L=

（3）（共4分）設(shè)B球在電場中運動的最大位移為s，經(jīng)分析知B球在電場中的位移最大時，A球已向上越過了MN，根據(jù)動能定理有

得s=1.2L；（2分）電場力對B球做功則B球電勢能增加3.6mgL（2分）（4）（共4分）帶電系統(tǒng)向上運動分為三階段，第一階段勻加速運動，據(jù)牛頓第二定律有，運動時間（1分）第二階段勻減速運動，同理可得A球出電場時速度為v2，根據(jù)運動學公式有：，解得，運動時間；（1分）第三階段勻減速運動，，運動時間（1分）因B球在電場中運動的最大位移為s=1.2L小于3L，故帶電系統(tǒng)不能全部離開電場，由運動的對稱性可知，系統(tǒng)剛好能夠回到原位置，此后系統(tǒng)又重復開始上述運動。所以帶電系統(tǒng)從開始運動到返回原地發(fā)點所經(jīng)歷的時間為

18.如圖所示，若將A、B兩個光滑帶電小球靜止放在無阻力的水平管道內(nèi)，其中A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，（M＞m）．開始時兩球之間相距很遠，現(xiàn)在給A一個初速度v，讓其向右運動．已知兩球之間由于帶同種電荷會相互排斥，選取無窮遠為參考面，兩帶電小球的電勢能為，其中K為已知常數(shù)，r為兩球之間的距離．問：（1）若兩個帶電小球逐漸靠近，帶電小球A的電勢能如何變化？（2）如果A不會超過B，計算A、B間的最小距離？（3）若讓A能夠超過B，求B最終的速度？（用圖示或公式分析都可以）參考答案：解：（1）兩帶電小球逐漸靠近，電場力做負功，A帶電小球的電勢能逐漸增大，（2）AB運動過程中，系統(tǒng)動量守恒，以向右為