2022-2023學(xué)年安徽省宣城市寧國寧墩中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年安徽省宣城市寧國寧墩中學(xué)高三物理上學(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.如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強電場，電場強度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道，圓軌道半徑為R，AB為圓水平直徑的兩個端點，AC為圓弧。一個質(zhì)量為m電荷量為-q的帶電小球，從A點正上方高為H處由靜止釋放，并從A點沿切線進(jìn)入半圓軌道。不計空氣阻力及一切能量損失，關(guān)于帶電粒子的運動情況，下列說法正確的是(

)A.小球一定能從B點離開軌道

B.小球在AC部分不可能做勻速圓周運動C.若小球能從B點離開，上升的高度一定小于HD.小球到達(dá)C點的速度可能為零參考答案：C2.從地面以大小為v1的初速度豎直向上拋出一個皮球，經(jīng)過時間t皮球落回地面，落地時皮球速度的大小為v2。已知皮球在運動過程中受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比，重力加速度大小為g。下面給出時間t的四個表達(dá)式中只有一個是合理的，你可能不會求解t，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，t的合理表達(dá)式應(yīng)為(

)A．

B．

C．

D．參考答案：C3.某彈射管每次彈出的小球速度相等。在沿光滑豎直軌道自由下落過程中，該彈射管保持水平，先后彈出兩只小球。忽略空氣阻力，兩只小球落到水平地面時的速度A.大小相等，方向相同

B.大小相等，方向不同C.大小不等，方向相同

D.大小不等，方向不同參考答案：A解：兩只小球均做平拋運動，由平拋運動規(guī)律可知，水平方向做勻速直線運動的速度相同，豎直方向做自由落體運動，落地時的豎直方向的速度相同，由運動的合成可知，兩球落地時的速度大小相等，方向相同，故A正確，B、C、D錯誤。故應(yīng)選A。4.(1)某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置探究“加速度和力的關(guān)系”。

該小組已經(jīng)測量了木板上兩個光電門間的距離為L，遮光條的寬度為d(d《L)，遮光條通過兩個光電門的時間分別為，則：

①小車的實際加速度可以表示為

（用題中所給物理量表示）

②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出a-F關(guān)系的點跡如圖所示，觀察點跡分布，分析實驗中存在的問題，可能是

。

a．木板與水平方向夾角太大

b．木板保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力

c．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點跡有向下彎曲的趨勢d．所用小車的質(zhì)量太大，造成上部點跡有向下彎曲的趨勢參考答案：5.（單選題）游樂場中有一種叫“空中飛椅”的設(shè)施，其基本裝置是用一細(xì)桿將座椅與轉(zhuǎn)盤的邊緣相連接，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋，若將人和座椅看成質(zhì)量為m的質(zhì)點，簡化為如圖所示的模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，已知細(xì)桿長為l，轉(zhuǎn)盤靜止時細(xì)桿與轉(zhuǎn)軸間的距離為d，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時細(xì)桿只能在轉(zhuǎn)軸與細(xì)桿平行的平面內(nèi)繞其上端點轉(zhuǎn)動。讓轉(zhuǎn)盤由靜止逐漸加速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一段時間后質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動，此時細(xì)桿與豎直方向的夾角為θ，不計空氣阻力及細(xì)桿重，則質(zhì)點從靜止到做勻速圓周運動的過程中，細(xì)桿對質(zhì)點做的功為（

）A．B．C．

D．參考答案：A由于質(zhì)點做勻速圓周運動，有，所以質(zhì)點做勻速圓周運動時的動能為，設(shè)靜止時質(zhì)點的重力勢能為零，則此時質(zhì)點的重力勢能為，由能量守恒知質(zhì)點從靜止到做勻速圓周運動的過程中，細(xì)桿對質(zhì)點做的功全部轉(zhuǎn)化成質(zhì)點的機械能，故A正確。故選A。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）一帶電量為q的小圓環(huán)A，可沿著長為2的光滑絕緣固定的細(xì)桿在豎直方向運動，小圓環(huán)直徑遠(yuǎn)小于。桿的下端固定一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球B。平衡時，小圓環(huán)A恰好懸于細(xì)桿的正中間，如圖所示。這時桿對B小球的拉力為___________；若取B小球位置重力勢能為零，當(dāng)設(shè)法使B小球所帶的電瞬間消失，則此后經(jīng)過時間_____________A小環(huán)的動能恰等于其重力勢能。（一切阻力均不計，靜電力恒量用k表示）。參考答案：；7.如圖甲，在xoy平面內(nèi)有兩個沿z方向（垂直xoy平面）做簡諧振動的點波源S1（0，4m）和S2（0，-2m），兩波源的振動圖線分別如圖乙和圖丙所示，所產(chǎn)生的兩列橫波的波速均為1.0m/s，則波源S1發(fā)出的波在介質(zhì)中的波長為_______m，兩列波引起的點A（8m，-2m）處質(zhì)點的振動相互__________（選填加強、減弱或不能形成干涉）。參考答案：

(1).2m；

(2).加強波源S1振動的周期為T1=2s，則波源S1發(fā)出的波在介質(zhì)中的波長為；同理可知；因，則，可知兩列波引起的點A（8m，-2m）處質(zhì)點的振動相互加強。8.某興趣小組在探究物體動能大小實驗時，讓一物體在恒定合外力作用下由靜止開始沿直線運動，記錄下速度、時間、位置等實驗數(shù)據(jù)，然后分別作出動能EK隨時間變化和動能EK隨位置變化的兩個圖線，但橫坐標(biāo)沒有標(biāo)出，請你判斷物體動能隨位置變化的圖線應(yīng)是圖

；若圖甲中OA連線的斜率為p，圖乙中直線的斜率為q，則物體在A點所對應(yīng)的瞬時速度的大小為

．參考答案：乙

9.為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置(如圖所示)．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進(jìn)行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．

(3)通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：（1）

之前

；

（2）（繪圖略）

（3）答：正確，有v-t圖像知v越大，a越小，

合力越小，風(fēng)阻力越大。10.某實驗小組采用如圖所示的裝置探究“動能定理”，小車內(nèi)可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點計時器工作頻率為50Hz．

（1）實驗的部分步驟如下，請將步驟②補充完整．

①在小車內(nèi)放人砝碼，把紙帶穿過打點計時器限位孔，連在小車后端，用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點計時器附近，先

再

，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，關(guān)閉電源；

③改變鉤碼或小車內(nèi)砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作，

（2）上圖是鉤碼質(zhì)量為0．03kg，砝碼質(zhì)量為0．02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到0點的距離s及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v（見表1），請將C點的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．

（3）實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中△v2=（v2—v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

。要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和

。參考答案：11.A.動能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比vA:vB=2:1，則動量大小之比PA:PB=

;兩者碰后粘在一起運動，其總動量與A原來動量大小之比P:PA=

。參考答案：1:2；1:1根據(jù)動量與動能的關(guān)系：【考點】動能和速度的關(guān)系：vA:vB=2:1，可知兩者質(zhì)量之比1:4，所以動量的關(guān)系為：1:2；兩者碰撞遵循動量守恒，其總動量與A的動量等大反向，所以碰后的總動量與A原來的動量之比為1:1。

12.（實驗）（2013?朝陽區(qū)一模）（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測定物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，想出了很多方法．①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實驗，他使物塊在重物的牽引下開始運動，當(dāng)重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上．實驗中甲同學(xué)用打點計時器記錄了物塊的運動，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運動過程的信息，1、2、3、4、5是他選取的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出．已知打點計時器電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運動過程中的加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，則物塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ1=

（保留兩位有效數(shù)字），該測量結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）．②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實驗，使物塊A位于水平桌面的O點時，重物B剛好接觸地面．將A拉到P點，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點．分別測量OP、OQ的長度h和s．改變h，重復(fù)以上的操作，分別測出以下幾組實驗數(shù)據(jù)．

123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點，請你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點，并畫出s﹣h關(guān)系圖線．實驗中測得A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，則根據(jù)s﹣h圖線計算出物塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2=

．參考答案：①2.0；0.2；偏大．②0.4探究影響摩擦力的大小的因素解：①、由打點計時器電源的頻率為50Hz，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，可知相鄰計數(shù)點間的時間為T=0.1s，進(jìn)而由逐差法可得加速度為：物體受摩擦力作用而減速運動，可得：μMg=Ma解得：由于實際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受的阻力，所以計算結(jié)果比動摩擦因素的真實值偏大．②、如圖：B下落至臨落地時根據(jù)動能定理有：在B落地后，A運動到Q，有：解得：A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，在s﹣h圖象上任取一組數(shù)據(jù)h=10cm，s=9.5cm，代入可以得：．答：①2.0；0.2；偏大．②0.4．13.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：

（1）你認(rèn)為還需要的實驗器材有

．

（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：1）天平，刻度尺（1分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（1分），

平衡摩擦力（1分）

（3）（2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）質(zhì)量,M=3kg的長木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開始向右運動.如圖11所示,當(dāng)速度達(dá)到1m/s2將質(zhì)量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊可視為質(zhì)點.(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時,物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對靜止？(3)物塊與木板相對靜止后物塊受到摩擦力大??？參考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當(dāng)兩物體達(dá)速度相等后保持相對靜止，故

∴t=1秒

1秒內(nèi)木板位移物塊位移，所以板長L=x1-x2=0.5m（3）相對靜止后，對整體

，對物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運動的速度公式與位移公式可以求出位移．

（3）由牛頓第二定律可以求出摩擦力．15.（8分）小明測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過計算并對照圖像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn)，如何改進(jìn)？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.云室處于一個垂直紙面向外的勻強磁場中，一靜止的原子核在云室中發(fā)生了一次衰變，其衰變產(chǎn)物在磁場中運動的圓軌跡如圖所示。已知新核的質(zhì)量為M，粒子的質(zhì)量為m，衰變后粒子的速度大小為v，假設(shè)原子核衰變時釋放的能量都轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動能。（i）試寫出核衰變方程；（ii）求原子核衰變時釋放的能量。參考答案：（i）

（ii）原子核在衰變前后動量守恒，設(shè)衰變后新核的速度為，則有

根據(jù)題意可知，衰變釋放的總能量…聯(lián)立得：

17.

如圖所示，若電子由陰極飛出時的初速度忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0.電容器板長和板間距離均為L＝10cm，下極板接地．電容器右端到熒光屏的距離也是L＝10cm.在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖所示．每個電子穿過兩極板的時間極短，可以認(rèn)為電壓是不變的，求：

(1)在t＝0.06s時刻，電子打在熒光屏上的何處？(2)熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長？(3)屏上的亮點如何移動？參考答案：（1）電子打在屏上