福建省莆田市私立東圳中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

福建省莆田市私立東圳中學(xué)2022年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示，水平路面上有一輛質(zhì)量為Μ的汽車，車廂中有一質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂，在車以加速度a向前加速行駛距離L的過程中，下列說法正確的是（）A．人對車的推力F做的功為FLB．人對車做的功為maLC．車對人的摩擦力做的功為（F+ma）LD．車對人的作用力大小為ma參考答案：考點：功的計算．專題：功的計算專題．分析：通過牛頓第二定律求出各力的大小和明確方向且在力的方向上通過的位移，由W=FL求出各力做的功；解答：解：A、人對車做功為W=FL，故A正確；B、在水平方向上，由牛頓第二定律可知車對人的作用力為F′=ma，人對車的作用力為﹣ma，故做功為W=﹣maL，同時車對人還有支持力，故車對人的作用力為N=，故D錯誤C、對人由牛頓第二定律可以f﹣F=maf=ma+F車對人的摩擦力做功為W=fL=（F+ma）L，故C正確，故選：AC點評：求車廂對人的作用力，不能只考慮水平方向的產(chǎn)生加速度的合力，同時車廂對人還有一個豎直方向上的支持力的作用，這是有的同學(xué)經(jīng)常出錯的原因，知道這些這道題就不難做了．2.如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ,以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動.在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanθ,則圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是

(

)

參考答案：D3.如圖所示的電路中，L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，D1、D2和D3是三個完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計的電源。在t=0時刻，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后在t1時刻斷開開關(guān)S。規(guī)定以電路穩(wěn)定時流過D1、D2的電流方向為正方向，分別用I1、I2表示流過D1和D2的電流，則下圖中能定性描述電流I隨時間t變化關(guān)系的是參考答案：C4.（多選）一根繩長為L的輕繩一端系一個質(zhì)量為m的小球，另一端懸于固定點O，若小球一次在豎直面做單擺運動，另一次做圓錐擺運動．單擺運動時的最大擺角和圓錐擺運動時的偏角均為θ，如圖所示，下列判斷正確的是（）A．單擺可能容易斷B．單擺一定容易斷C．圓錐擺可能容易斷D．圓錐擺一定容易斷參考答案：考點：向心力；牛頓第二定律．專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應(yīng)用．分析：分別對兩種情況下的小球進(jìn)行受力分析，單擺中小球所受合力沿軌跡的切線方向，圓錐擺小球所受的合力提供圓周運動向心力在水平方向．解答：解：如圖分別對兩小球進(jìn)行受力分析有：對于單擺小球所受合力沿軌跡的切線方向提供恢復(fù)力，由受力圖知T1=mgcosθ；對于圓錐擺小球所受合力沿水平方向提供小球圓周運動的向心力，由受力圖可知，T2cosθ=mg所以有：=cos2θ，由于cosθ＜1，則：T1＜T2，圓錐擺容易斷；故選：C．點評：本題關(guān)鍵是考查單擺與圓錐擺的受力特征以及合力的方向，掌握兩種擺的合力特征是正確解決本題的關(guān)鍵．5.如圖直角坐標(biāo)系中，電子沿y軸正方向運動，由于電子運動產(chǎn)生的磁場在z軸上a處的方向是（

）

A．+x軸方向

B．-x軸方向

C．+z軸方向

D．-z軸方向.參考答案：答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.利用油膜法可粗略測寫分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)。若已知n滴油的總體積為v，一滴油所形成的單分子油膜的面積為S，這種油的摩爾質(zhì)量為，密度為.則可求出一個油分子的直徑d=

△△；阿伏加德羅常數(shù)=△△

。參考答案：

7.放射性同位素被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代。宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年。該衰變的核反應(yīng)方程式為

。的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中的含量是不變的。當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)的含量將會不斷減少。若測得一具古生物遺骸中含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有

年。參考答案：；

11460

8.如圖所示，豎直墻上掛著一面時鐘地面上靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運動，觀察到鐘的面積為S′則S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

參考答案：大于9.（6分）如果乘客在地鐵列車中能忍受的最大加速度是1.4m/s2，兩相鄰車站相距560m，則地鐵列車在這兩站行駛時間最少為_________s，這種情況下最大行駛速度為_________m/s。參考答案：40s，28m/s10.（選修3-3）（5分）如圖表示一定質(zhì)量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線．圖中等溫線Ⅰ對應(yīng)的溫度比等溫線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度要

（填“高”或“低”）．在同一等溫線下，如果該氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍，則氣體的體積應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?/p>

倍．參考答案：答案：低（2分）

1/2（3分）11.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實驗，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時，氣球?qū)⒐牡酶?。假設(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時，封閉氣體的體積________，壓強(qiáng)________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)變大，水銀對氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。12.某同學(xué)“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動；重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點距離先增大后減小，由于打點計時器打點的時間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長度為2.98cm的一段.13.如圖所示，放在水平圓盤上質(zhì)量為0.5kg的小物塊，離轉(zhuǎn)軸距離0.2m。當(dāng)小物塊隨圓盤一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運動時，其受到靜摩擦力的大小為

▲

N．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(4分)在橄欖球比賽中，一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見圖（1分）

能得分（1分）

15.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點P做簡諧運動的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運動的表達(dá)式可知，t=0時刻指點P向上運動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，CDE是固定在絕緣水平面上的光滑金屬導(dǎo)軌，CD=DE=L，∠CDE=60°，CD和DE單位長度的電阻均為r0，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。MN是絕緣水平面上的一根金屬桿，其長度大于L，電阻可忽略不計。現(xiàn)MN在向右的水平拉力作用下以速度v0在CDE上勻速滑行。MN在滑行的過程中始終與CDE接觸良好，并且與C、E所確定的直線平行。（1）求MN滑行到C、E兩點時，C、D兩點電勢差的大?。唬?）推導(dǎo)MN在CDE上滑動過程中，回路中的感應(yīng)電動勢E與時間t的關(guān)系表達(dá)式；（3）在運動學(xué)中我們學(xué)過：通過物體運動速度和時間的關(guān)系圖線（v–t圖）可以求出物體運動的位移x，如圖乙中物體在0–t0時間內(nèi)的位移在數(shù)值上等于梯形Ov0Pt的面積。通過類比我們可以知道：如果畫出力與位移的關(guān)系圖線（F-x圖）也可以通過圖線求出力對物體所做的功。請你推導(dǎo)MN在CDE上滑動過程中，MN所受安培力F安與MN的位移x的關(guān)系表達(dá)式，并用F安與x的關(guān)系圖線求出MN在CDE上整個滑行的過程中，MN和CDE構(gòu)成的回路所產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案：（1）MN滑行到C、E兩點時，在回路中的長度等于L，此時回路中的感應(yīng)電動勢E=BLv0

（2分）由于MN的電阻忽略不計，CD和DE的電阻相等，所以C、D兩點電勢差的大小為

（2分）

（2）設(shè)經(jīng)過時間t運動到如圖所示位置，此時桿在回路中的長度

（2分）電動勢

（2分）

（3）在第（2）題圖示位置時，回路中的電阻（1分）回路中的電流（1分）即回路中的電流為一常量。此時安培力的大小為（1分）由于MN在CDE上滑動時的位移（1分）所以（1分）所以安培力的大小隨位移變化的圖線（F安-x）如圖所示所以在MN在CDE上的整個滑行過程中，安培力所做的功（1分）根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律回路中產(chǎn)生的焦耳熱量Q等于安培力所做的功，即（2分）17.如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長L＝0.2m，板間距d＝0.2m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場，忽略其邊緣效應(yīng)。在金屬板右側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其左右寬度D＝0.4m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1×10－2T．現(xiàn)從t＝0開始，從兩極板左側(cè)的中點O處以每秒鐘1000個的數(shù)量均勻連續(xù)地釋放出某種正電荷粒子，這些粒子均以v0＝2×105m/s的速度沿兩板間的中線OO′連續(xù)進(jìn)入電場，已知帶電粒子的比荷＝1×108C/kg，粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計，在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變．求：(1)t＝0時刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離；(2)在0～1s內(nèi)有多少個帶電粒子能進(jìn)入磁場；(3)何時由O點進(jìn)入的帶電粒子在磁場中運動的時間最長？參考答案：1）t＝0時刻，電壓為0，粒子勻速通過兩板進(jìn)入磁場，

（2分)

（2分)

r<D，則粒子在MN邊界射出磁場。

入射點和出射點的距離為s＝2r＝0.4m

（2分)（2）粒子在兩板間做類平拋運動，剛好打到板最右端時，

L＝v0t1

（3分)

U0＝400V

（1分)

則0～1s內(nèi)能夠進(jìn)入磁場的粒子個數(shù)為

（2分)（3）假設(shè)兩板加電壓為U時，粒子向下偏轉(zhuǎn)并進(jìn)入磁場，剛好與磁場PQ邊界相切，

在磁場中，

由幾何關(guān)系得，R+Rsinθ＝D

（2分)

在電場中，

聯(lián)立解得：θ＝370

U＝300V

（2分)

U<U0＝400V，則當(dāng)兩板電壓U＝300V，且粒子向下偏轉(zhuǎn)時，粒子在磁場中運動的時間最長，對