2022-2023學(xué)年安徽省合肥市第十四中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年安徽省合肥市第十四中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.（多選）如圖所示，用細(xì)線相連的兩個質(zhì)量均為m的相同小物塊A和B（可視為質(zhì)點(diǎn)），沿半徑方向放在水平圓盤上，A與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為2l，B與轉(zhuǎn)軸的距離為l，物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)為μ，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，圓盤靜止時，細(xì)線處于水平且無張力，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，則（）A．A、B兩物體受到的摩擦力方向相反B．當(dāng)ω=時，細(xì)線張力為C．當(dāng)ω=時，兩物體開始滑動D．兩物體開始滑動時，細(xì)線上張力為參考答案：考點(diǎn)：向心力；牛頓第二定律．專題：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用．分析：AB都做勻速圓周運(yùn)動，合外力提供向心力，當(dāng)轉(zhuǎn)速較小時，繩子沒有張力，AB都是由靜摩擦力提供向心力，方向都指向圓心，當(dāng)B開始滑動時，AB都滑動了，說明此時AB都已達(dá)到最大靜摩擦力，由向心力公式可求得角速度和繩子的拉力．解答：解：A、AB都做勻速圓周運(yùn)動，合外力提供向心力，當(dāng)轉(zhuǎn)速較小時，繩子沒有張力，AB都是由靜摩擦力提供向心力，方向都指向圓心，方向相同，故A錯誤；B、當(dāng)ω=時，對A有：T+μmg=mω2?2l解得：T=，故B正確；C、當(dāng)B開始滑動時，A、B所受靜摩擦力均達(dá)最大，設(shè)此時細(xì)繩張力為FT：對A：FT+μmg=mω2?2l對A：μmg﹣FT=mω2l

聯(lián)立解得：ω=，F(xiàn)T=，故C錯誤，D正確．故選：BD點(diǎn)評：本題考查圓周運(yùn)動中力與運(yùn)動的關(guān)系，注意本題中為靜摩擦力與繩子的拉力充當(dāng)向心力，故應(yīng)注意靜摩擦力是否已達(dá)到最大靜摩擦力．2.物塊A放在傾斜的木板上，已知木板的傾角α分別為300和450時物塊所受摩擦力的大小恰好相同，則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為(

)

A．1/2

B./2

C./2

D．/2參考答案：C3.（多選）如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面且電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以v、3v速度朝兩個方向勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的兩過程中A．導(dǎo)體框所受安培力方向相同B．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同。C．導(dǎo)體框ad邊兩端電勢差相等D．通過導(dǎo)體框截面的電荷量相同參考答案：CD解析：A、導(dǎo)體框移出磁場時，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向均為逆時針方向．向左時，由左手定則，線框受到的安培力方向向右，向右時，由左手定則，線框受到的安培力方向向左，故A錯誤．B、設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框邊長為L，電阻為R，則Q=,又vt=L，得到Q=，則Q∝v，當(dāng)速度為3v時產(chǎn)生的焦耳熱多．故B錯誤．C、向左移出磁場時，ad電勢差U1=BLv；向右移出磁場時，ab電勢差U2=（BL?3v）=BLv．故C正確．D、由電量q=，電量相同故D正確．故選：CD．4.(多選)下列說法中正確的是

▲

A．氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，僅與單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)B．布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的小顆粒的運(yùn)動，它說明分子不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動C．當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時，分子勢能最小D．如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體的平均動能一定增大，因此壓強(qiáng)也必然增大參考答案：（1）BCA、氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，不僅與單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)，還與分子的速率有關(guān)，故A錯誤；B、布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的小顆粒的運(yùn)動，它的這種現(xiàn)象說明分子不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動，故B正確；C、分子間引力和斥力平衡時，分子間距為r0，分子勢能最小，故C正確；D、氣體溫度升高，體積變化情況不知，根據(jù)氣態(tài)方程可知，其壓強(qiáng)的變化不確定，故D錯誤．故選BC。5.如圖所示，水平面上從B點(diǎn)往左都是光滑的，從B點(diǎn)往右都是粗糙的。質(zhì)量分別為M和m的兩個小物塊甲和乙（可視為質(zhì)點(diǎn)），在光滑水平面上相距L以相同的速度同時開始向右運(yùn)動，它們在進(jìn)入粗糙區(qū)域后最后靜止。若它們與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同，設(shè)靜止后兩物塊間的距離為s，甲運(yùn)動的總時間為t1、乙運(yùn)動的總時間為t2，則以下說法中正確的是（

）（A）若M=m，則s=L（B）無論M、m取何值，總是s=0（C）若M=m，則t1=t2（D）無論M、m取何值，總是t1<t2參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)設(shè)計了只用一把刻度尺作為測量工具測量動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)，主要設(shè)計思路為:用同種材料制作的兩個平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，兩木板間用短小光滑圓弧形曲面連接，如圖所示；實(shí)驗(yàn)中讓一小滑塊從斜面上木板的某點(diǎn)P由靜止釋放，小滑塊最終滑到水平上木板的某點(diǎn)Q停下來。短小光滑圓弧形曲面可使小滑塊經(jīng)過時，速度大小不變，方向由沿斜面方向變?yōu)檠厮椒较颉?/p>

若實(shí)驗(yàn)要求測量長度的次數(shù)最少，你認(rèn)為應(yīng)測量下列哪些物理量______(填選項前的字母序號），小滑塊與木板間動摩擦因數(shù)μ的計算公式為_________(用你選取的物理量對應(yīng)的符號表達(dá))。A.P點(diǎn)距地面的高度HB.P點(diǎn)到斜面底端的水平距離LC.斜面底端到Q點(diǎn)的距離XD.P點(diǎn)到Q點(diǎn)的水平距離S參考答案：

(1).AD

(2).【詳解】由能量關(guān)系可知：（其中S1和x分別是斜面的長度和水平面的長度，S是P點(diǎn)在水平面上的投影到Q點(diǎn)的距離；H是斜面的高度），解得，則需要測量：P點(diǎn)距地面的高度H和P點(diǎn)到Q點(diǎn)的水平距離S。小滑塊與木板間動摩擦因數(shù)的計算公式為.7.如圖所示，在勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點(diǎn)，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab與電場線平行，bc與電場線成60°角．將一個帶電荷量為+2×10-8C的電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時，電場力做功為4×10-6J．則a、b間電勢差為________V，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為________V/m，a、c間電勢差為________V。參考答案：8.小球作直線運(yùn)動時的頻閃照片如圖所示．已知頻閃周期T=0．1s，小球相鄰位置間距(由照片中的刻度尺量得)分別為OA=6．51cm，AB=5．59cm，BC=4．70cm，CD=3．80cm，DE=2．89cm，EF=2．00cm．小球在位置A時的速度大小νA=

m/s，小球運(yùn)動的加速度大小a=

m/s2．（結(jié)果保留一位小數(shù)。）參考答案：0.6m/s,

0.9m/s29.兩個勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧、串接在一起，彈簧的一端固定在墻上，如圖所示.開始時兩彈簧均處于原長狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動彈簧，已知彈的伸長量為，則彈簧的伸長量為

.參考答案：10.實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，某同學(xué)用導(dǎo)熱性能良好的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸內(nèi)（活塞與氣缸壁之間無摩擦），活塞的質(zhì)量為m，氣缸內(nèi)部的橫截面積為S．用滴管將水緩慢滴注在活塞上，最終水層的高度為h，如圖所示．在此過程中，若大氣壓強(qiáng)恒為p0，室內(nèi)的溫度不變，水的密度為，重力加速度為g，則：①圖示狀態(tài)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為

；②以下圖象中能反映密閉氣體狀態(tài)變化過程的是

。

參考答案：①；②A14.（3分）在一次探究活動中，某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測量鐵塊A與放在光滑水平桌面上的金屬板B之間的動摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金屬板B，使其向左運(yùn)動，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖所示，g取10m/s2，則A、B間的動摩擦因數(shù)=

0.28-0.30

參考答案：1）0.29～0.30（3分）

（2）0.8012.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對外做了100J的功，則此過程中_______(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：＜

（2分）

吸熱13.如圖所示，把電量為－2×10-9C的電荷，從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能___________（選填“增大”、“減少”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢UA=15V，B點(diǎn)的電勢UB=－5V，則此過程中克服電場力做的功為__________________J。參考答案：

答案：增大

4×10-8

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學(xué)物理量，并比較每個光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖?，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.

質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動，一段時間后撤去F，其運(yùn)動的v－t圖象如圖所示．g取10m/s2，求：

(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)水平推力F的大?。?3)0～10s內(nèi)物體運(yùn)動位移的大?。?/p>

參考答案：(1)0.2(2)6N(3)46m

此題考查牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用和運(yùn)動學(xué)知識．(1)（5分）設(shè)物體做勻減速直線運(yùn)動的時間為Δt2、初速度為v20、末速度為v2t、加速度為a2，則a2＝＝－2m/s2

①設(shè)物體所受的摩擦力為Ff，根據(jù)牛頓第二定律，有Ff＝ma2

②Ff＝－μmg

③聯(lián)立②③得μ＝＝0.2.

④(2)（4分）設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動的時間為Δt1、初速度為v10、末速度為v1t、加速度為a1，

則a1＝＝1m/s2

⑤根據(jù)牛頓第二定律，有F＋Ff＝ma1⑥聯(lián)立③⑥得F＝μmg＋ma1＝6N.(3)（4分）解法一：由勻變速直線運(yùn)動位移公式，得x＝x1＋x2＝v10Δt1＋a1Δt12＋v20Δt2＋a2Δt22＝46m解法二：根據(jù)v－t圖象圍成的面積，得x＝＝46m.

17.如圖15所示，一條軌道固定在豎直平面內(nèi)，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O(shè)為圓心、R為半徑的一小段圓弧。可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A和B緊靠在一起，靜止于b處，A的質(zhì)量是B的3倍。兩物體在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，分別向左、右始終沿軌道運(yùn)動。B到b點(diǎn)時速度沿水平方向，此時軌道對B的支持力大小等于B所受重力的，A與ab段的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度g，求：（1）物塊B在d點(diǎn)的速度大小v;（2）物塊A滑行的距離s.參考答案：見解析（1）B在d點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：

解得：（2）B從b到d過程，只有重力做功，機(jī)械能守恒有：…………①AB分離過程動量守恒有：………………②A勻減速直線運(yùn)動，用動能定理得，………③聯(lián)立①②③，解得：18.如圖所示，P為位于某一高度處的質(zhì)量為m的物塊，B為位于水平地面上的質(zhì)量為M的特殊長板，m:M=1:10，平板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.02，在板的上表面上方，存在一定厚度的相互作用區(qū)域，如圖中畫虛線的部分，當(dāng)滑塊P進(jìn)入相互作用