2022-2023學年江西省宜春市石江中學高三物理下學期期末試卷含解析

2022-2023學年江西省宜春市石江中學高三物理下學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.（單選）以速度v0水平拋出一小球，忽略空氣阻力，當小球的水平速度與豎直速度大小相等時，水平位移與豎直位移的比值是（） A．1：1 B． 2：1 C． 1：2 D． 1：4參考答案：考點： 平拋運動．專題： 平拋運動專題．分析： 小球做平拋運動，根據(jù)水平速度與豎直速度大小相等，可得到時間；再分別求出豎直位移與水平位移，即可求解答： 解：根據(jù)平拋運動規(guī)律，且水平速度與豎直速度大小相等，即：v0=gt得下落時間t=水平方向，勻速直線運動位移x=v0t=豎直方向，自由落體運動位移y==則水平位移與豎直位移的之比：x：y=2：1，故ACD錯誤，B正確故選：B點評： 本題關(guān)鍵要抓住平拋運動豎直分運動和水平分運動的規(guī)律，結(jié)合題中條件求解．2.如圖所示，純凈水桶和簡易金屬支架靜止于水平桌面上，則（）A．桌面對支架的摩擦力水平向左B．水桶對支架的作用力豎直向下C．支架對水桶的作用力斜向右上方D．支架對桌面的壓力大小等于支架的重力參考答案：B【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】AD、對水桶和支架整體受力分析，根據(jù)平衡條件分析；BC、隔離水桶分析，同樣根據(jù)共點力平衡條件分析．【解答】解：AD、對水桶和支架整體，受重力和支持力，二力平衡，故桌面對支架沒有摩擦力，否則不平衡；支架對桌面的壓力等于整體的重力，大于支架的重力，故A錯誤，D錯誤；BC、隔離水桶分析，受重力和支架的支持力，根據(jù)平衡條件，支持力與重力等值、反向、共線，故支架對水桶的作用力豎直向上，根據(jù)牛頓第三定律，水桶對支架的作用力豎直向下，故B正確，C錯誤；故選：B3.如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場。一帶電粒子a（不計重力）以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點（圖中未標出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個同樣的粒子b（不計重力）仍以相同初速度由O點射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子bA．穿出位置一定在O′點下方B．穿出位置一定在O′點上方C．運動時，在電場中的電勢能一定減小D．在電場中運動時，動能一定減小參考答案：C解析：a粒子要在電場、磁場的復(fù)合場區(qū)內(nèi)做直線運動，則該粒子一定做勻速直線運動，故對粒子a有：Bqv=Eq即只要滿足E=Bv無論粒子帶正電還是負電，粒子都可以沿直線穿出復(fù)合場區(qū)，當撤去磁場只保留電場時，粒子b由于電性不確定，故無法判斷從O’點的上方或下方穿出，故AB錯誤；粒子b在穿過電場區(qū)的過程中必然受到電場力的作用而做類似于平拋的運動，電場力做正功，其電勢能減小，動能增大，故C項正確D項錯誤。4.（單選）運輸人員要把質(zhì)量為，體積較小的木箱拉上汽車。現(xiàn)將長為L的木板搭在汽車尾部與地面間，構(gòu)成一固定斜面，然后把木箱沿斜面拉上汽車。斜面與水平地面成30o角，拉力與斜面平行。木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。則將木箱運上汽車，拉力至少做功

A.mgL

B.

C.

D.

參考答案：C5.在地球赤道附近某建筑上有一豎立的避雷針，當一團帶正電的烏云經(jīng)過其正上方時，避雷針發(fā)生放電，則此過程中地磁場對避雷針的作用力的方向是A．向東B．向南C．向西D．向北參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.

（4分）如圖是用導熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置，封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，若用力緩慢向下推動活塞，使活塞向下移一段距離，不計活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦，環(huán)境溫度保持不變．由此可以判斷，被封閉氣體的內(nèi)能-

（填不變或改變），體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體

熱（填吸或放）．

參考答案：答案：不變；放．（每空2分）7.在傾角為30°的斜面頂點以10m/s的速度水平拋出一個質(zhì)量為0.1kg的小球，則小球落到斜面上瞬間重力的瞬時功率為

，過程中重力的平均功率為

。（結(jié)果保留根號）參考答案：

平拋運動的位移偏轉(zhuǎn)角為30°，故：，而、解得：故過程中重力的平均功率為：小球落到斜面上瞬間重力的瞬時功率為：8.如圖所示，一個半徑為R、透明的球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對藍光的折射率為。則它從球面射出時的出射角

▲

。若換用一束紫光同樣從A點射入該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不變”）。參考答案：由折射率的定義式可得,由幾何關(guān)系可知=30°，故60°。在同種介質(zhì)中，紫光的偏折程度大于藍光，故紫光從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置偏左。9.一小球沿光滑斜面向下運動，用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機拍攝下不同時刻小球的位置照片如圖所示，選小球的五個連續(xù)位置A，B，C，D，E進行測量，測得距離s1，s2，s3，s4的數(shù)據(jù)如表格所示．（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球沿斜面下滑的加速度的大小為

m/s2；（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球在位置A的速度大小為

m/s．參考答案：（1）1.10（2）0.765【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【分析】根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小．根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，結(jié)合速度時間公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根據(jù)△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B點的瞬時速度m/s=0.875m/s，則A位置的瞬時速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案為：（1）1.10（2）0.76510.從正六邊形ABCDEF的一個頂點A向其余五個頂點作用著五個力F1、F2、F3、F4、F5(圖)，已知F1=f，且各個力的大小跟對應(yīng)的邊長成正比，這五個力的合力大小為_____，參考答案：6f11.如圖，重為G的物體，用繩子掛在支架的滑輪B上，繩子的另一端接在絞車D上．轉(zhuǎn)動絞車，物體便能升起．設(shè)滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計，桿AB和BC的質(zhì)量不計，A、B、C三處均用鉸鏈連接．當物體處于平衡狀態(tài)時，桿AB所受力的大小為2.73G，桿BC所受力的大小為3.73G．參考答案：考點：力矩的平衡條件；共點力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：畫出各個力，分別作出各個力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A為支點，AB受到BC的支持力和兩個繩子的拉力，它們的力臂如圖1，設(shè)AB桿的長度為L，則：豎直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入數(shù)據(jù)得：FBC=3.73G同理，以B為支點，BC受到AB的拉力和兩個繩子的拉力，它們的力臂如圖2，則：豎直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入數(shù)據(jù)得：FAB=2.73G故答案為：2.73G；3.73G點評：本題的解題突破口是抓住AB桿和BC桿是二力桿，分別畫出AB和BC的作用力方向，再根據(jù)力矩平衡條件求解．12.模塊3-4試題一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播。位于原點的質(zhì)點的振動圖象如圖1所示。①該振動的振幅是

______cm；②振動的周期是_______s；③在t等于周期時，位于原點的質(zhì)點離開平衡位置的位移是________cm。圖2為該波在某一時刻的波形圖，A點位于x=0.5m處。④該波的傳播速度為_______m/s；⑤經(jīng)過周期后，A點離開平衡位置的位移是_______cm。

參考答案：答案：①8②0.2③0④10⑤－8解析：振幅是質(zhì)點偏離平衡位置的最大距離。所以可以得出振幅為。質(zhì)點完成一個全振動的時間叫做一個周期。從圖中可以看出周期為。當t等于周期時，坐標原點的質(zhì)點處在平衡位置向下運動。所以位移為0。從圖2中可以看出波長等于，所以有經(jīng)過半個周期后，A點走過的路為振幅的2倍，所以處在負的最大位移處，為。13.飛鏢是一種喜聞樂見的體育活動。飛鏢靶上共標有10環(huán)，其中第10環(huán)的半徑為1cm，第9環(huán)的半徑為2cm……以此類推，靶的半徑為10cm。記成績的方法是：當飛鏢擊中第n環(huán)與第n+1環(huán)之間區(qū)域則記為n環(huán)。某人站在離靶5m的位置，將飛鏢對準靶心以水平速度v投出，當v<________m/s（小數(shù)點后保留2位）時，飛鏢將不能擊中靶，即脫靶；當v=60m/s時，成績應(yīng)為______環(huán)。（不計空氣阻力，g取10m/s2）參考答案：35.36，7三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

15.（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,當速度達到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小？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)當兩物體達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．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如圖甲所示，場強大小為E、方向豎直向上的勻強電場內(nèi)存在一豎直平面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域，O點為該圓形區(qū)域的圓心，A點是圓形區(qū)域的最低點，B點是最右側(cè)的點。在A點有放射源釋放出初速度大小不同、方向均垂直于場強向右的正電荷，電荷的質(zhì)量為m，電量為q，不計重力。試求：（1）電荷在電場中運動的加速度多大？（2）運動軌跡經(jīng)過B點的電荷在A點時的速度多大？（3）某電荷的運動的軌跡和圓形區(qū)域的邊緣交于P點，∠POA=θ，請寫出該電荷經(jīng)過P點時動能的表達式。（4）若在圓形區(qū)域的邊緣有一接收屏CBD，C、D分別為接收屏上最邊緣的兩點，如圖乙，∠COB=∠BOD=30°。求該屏上接收到的電荷的末動能大小的范圍。參考答案：解析：（1）a=（3分）（2）由R=v0t，R=at2

及a=三個式子可解得：v0=（3分）

（3）Ek=Eq(R-Rcosθ)+mv′02，Rsinθ=v′0t，R-Rcosθ=at2及a=（3分）

得：Ek=EqR(5-3cosθ)（2分）

（4）由第（3）小題的結(jié)論可以看出，當θ從0°變化到180°，接收屏上電荷的動能逐漸增大，因此D點接收到的電荷的末動能最小，C點接收到的電荷的末動能最大。（2分）

EkD=EqR(5-3cos60°)=

EqR（1分）

EkC=EqR(5-3cos120°)=

EqR（1分）所以，屏上接收到的電荷的末動能大小的范圍為[EqR，EqR]（1分）17.如圖，質(zhì)量m=2Kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m。用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t0=2s拉至B處。(已知，。取)(1)求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)用大小為30N，與水平方向成37°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運動并能到達B處，求該力作用的最短時間t。參考答案：（1）0.5

（2）1.03s18.如圖所示，在粗糙水平臺階上靜止放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊，它與水平臺階表面的動摩擦因數(shù)μ=0.5，且與臺階邊緣O點的距離s=5m．在臺階右側(cè)固定了一個1/4圓弧擋板，圓弧半徑R=1m，今以O(shè)點為原點建立平面直角坐標系．現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動小物塊，一段時間后撤去拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板．（1）若小物塊恰能擊中檔板上的P點（OP與水平方向夾角為37°，已知，），則其離開O點時的速度大??；（2）為使小物塊擊中檔板，求拉力F作用的最短時間；（3）改變拉力F的作用時間，使小物塊擊中擋板的不同位置．求擊中擋板時小物塊動能的最小值．參考答案：解：（1）小物塊從O到P，做平拋運動

水平方向：

（2分）豎直方向：

（2分）

解得：