2022年江蘇省蘇州市沙溪高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022年江蘇省蘇州市沙溪高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn)，且DE＝EF.K、M、L分別為過D、E、F三點(diǎn)的等勢面．一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子，從a點(diǎn)射入電場，運(yùn)動軌跡如圖中實(shí)線所示，以|Wab|表示該粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場力做功的數(shù)值，以|Wbc|表示該粒子從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場力做功的數(shù)值，則()A．|Wab|＝|Wbc|B．|Wab|＜|Wbc|C．粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，動能減少D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢較b點(diǎn)的電勢低參考答案：C.2.如圖所示，由物體A和B組成的系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。A、B的質(zhì)量分別mA和mB，且mA>mB?；喌馁|(zhì)量和一切摩擦均可不計(jì)。使繩的懸點(diǎn)由P點(diǎn)向右移動一小段距離到Q點(diǎn)，系統(tǒng)再次達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)。則懸點(diǎn)移動前后圖中繩與水平面所夾的角θ(

)A．變大

B．變小C．不變

D．可能變大，也可能變小參考答案：C原來整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩的拉力等于A物體的重力，B物體對滑輪的拉力等于B物體的重力．將繩一端由P點(diǎn)緩慢地向右移到Q點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，繩的拉力F仍等于A物體的重力，B物體對滑輪的拉力仍等于B物體的重力，都沒有變化，即滑輪所受的三個(gè)拉力都不變，則根據(jù)平衡條件可知，兩繩之間的夾角也沒有變化，則θ角不變．故選C。3.（單選）如圖，直線①和曲線②分別是在平直公路上行駛的甲、乙兩車的v-t圖像，已知t1時(shí)刻兩車在同一位置，則在t1到t2時(shí)間內(nèi)（不包括t1、t2時(shí)刻）（）A．乙車速度先減小后增大B．甲、乙兩車的加速度總是不同C．乙車的速度始終小于甲車的速度D．甲車始終在乙車前方，且二者間距離先增大后減小參考答案：C解析：A、圖線切線的斜率表示加速度，在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，甲車圖線斜率先減小后增大，則b車的加速度先減小后增大，速度一直在增大，故A錯(cuò)誤；

B、甲、乙兩車的加速度有相同時(shí)．故B錯(cuò)誤．

C、由圖可知乙車的速度始終小于甲車的速度．故C正確．

D、圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，則在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，乙，所以在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，二者間距離先增大后減?。蔇正確．4.（多選題）從地面豎直上拋一物體A，同時(shí)在離地面某一高度處有一物體B自由下落，兩物體在空中同時(shí)到達(dá)同一高度時(shí)速度大小均為v，則下列說法正確的是A．A上拋的初速度與B落地時(shí)速度大小相等，都是2vB．兩物體在空中運(yùn)動的時(shí)間相等C．A上升的最大高度與B開始下落時(shí)的高度相同D．兩物體在空中同時(shí)達(dá)到的同一高度處一定是B開始下落時(shí)高度的中點(diǎn)參考答案：AC【名師點(diǎn)睛】本題涉及兩個(gè)物體運(yùn)動的問題，關(guān)鍵要分析兩物體運(yùn)動的關(guān)系，也可以根據(jù)豎直上拋運(yùn)動的對稱性理解。KS5U5.（單選）2013年6月我國宇航員在天宮一號空間站中進(jìn)行了我國首次太空授課活動，其中演示了太空“質(zhì)量測量儀”測質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，助教聶海勝將自己固定在支架一端，王亞平將連接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的彈簧拉到指定位置，如圖所示。松手后，彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力，使彈簧回到初始位置，同時(shí)用光柵測速裝置測量出支架復(fù)位時(shí)的速度和所用時(shí)間。這樣，就測出了聶海勝的質(zhì)量——74kg。下列關(guān)于“質(zhì)量測量儀”測質(zhì)量的說法正確的是

A．測量時(shí)儀器必須水平放置B．測量時(shí)儀器必須豎直放置

C．其測量原理根據(jù)萬有引力定律D．其測量原理根據(jù)牛頓第二定律參考答案：D

解析：A、因?yàn)楹教靻T處于完全失重狀態(tài)，測量儀器不論在什么方向上，彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力都是人所受的合力．適用測量時(shí)一起的位置不一定需水平、也不一定需豎直．故A、B錯(cuò)誤．C、天宮中的質(zhì)量測量儀，應(yīng)用的物理學(xué)原理是牛頓第二運(yùn)動定律：F（力）=m（質(zhì)量）×a（加速度）．質(zhì)量測量儀上的彈簧能夠產(chǎn)生一個(gè)恒定的力F，同時(shí)用光柵測速裝置測量出支架復(fù)位的速度v和時(shí)間t，計(jì)算出加速度a=，再根據(jù)牛頓第二定律就能夠計(jì)算出物體的質(zhì)量．故C錯(cuò)誤，D正確．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，已知t＝0時(shí)，波剛好傳播到x＝40m處，如圖所示，在x＝400m處有一接收器(圖中未畫出)，由此可以得到波源開始振動時(shí)方向沿y軸

方向（填正或負(fù)），若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動，則接收器接收到的波的頻率

波源的頻率（填大于或小于）。參考答案：負(fù)方向

小于7.模塊3－4試題（4分）設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍。則粒子運(yùn)動時(shí)的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的

倍，粒子運(yùn)動速度是光速的

倍。參考答案：答案：k；解析：以速度v運(yùn)動時(shí)的能量E=mv2，靜止時(shí)的能量為E0=m0v2，依題意E=kE0，故m=km0；由m=，解得v=c。8.2011年我國第一顆火星探測器“螢火一號”將與俄羅斯火衛(wèi)一探測器“福布斯一格朗特”共同對距火星表面一定高度的電離層開展探測，“螢火一號”探測時(shí)運(yùn)動的周期為T，且把“螢火一號”繞火星的運(yùn)動近似看做勻速圓周運(yùn)動；已知火星的半徑為R，萬有引力常量為G；假設(shè)宇航員登陸火星后，在火星表面某處以初速度v0豎直上拋一小球，經(jīng)時(shí)間f落回原處。則：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。參考答案：9.汽車的速度計(jì)顯示的是

的大小。（填“瞬時(shí)速度”或“平均速度”）參考答案：瞬時(shí)速度10.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，11.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學(xué)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(fù)核，復(fù)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(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度大小為

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

設(shè)復(fù)核速度為v，由動量守恒得解得整個(gè)過程中質(zhì)量虧損由愛因斯坦質(zhì)能方程，得12.如圖所示，m為在水平傳送帶上被傳送的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），A為終端皮帶輪，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會打滑。若物塊被水平拋出，則A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)至少是A．

B．

C．

D．參考答案：C13.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動，動能減小為原來的1/4，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的軌道半徑之比為

，周期之比為

。參考答案：1︰4

；

1︰8三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證自由下落物體的機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)在打O點(diǎn)時(shí)釋放物體，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)物體速度為，OA之間的距離為，一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中稱，他測得,,據(jù)此可得：，，在誤差允許的范圍內(nèi)兩者相等。但老師認(rèn)為數(shù)據(jù)失實(shí)，其理由是

。參考答案：空氣阻力、摩擦影響動能增量應(yīng)略小于重力勢能減少量15.在完成《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，（1）不需測量或計(jì)算的物理量是：（

）A、下落高度

B、瞬時(shí)速度

C、重物的質(zhì)量

D、時(shí)間（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04s．那么從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，物體重力勢能的減少量Ep＝_______J，此過程中物體動能的增加量Ek=______J．由此可得到的結(jié)論是

．(g=9.8m/s2，保留三位有效數(shù)字)參考答案：（1）C（2）2.28；2.26

；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能是守恒的四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接有一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域OO1O1′O′內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直地?cái)R在導(dǎo)軌上，與磁場的上邊界相距d0．現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌的電阻不計(jì))．(1)求棒ab離開磁場的下邊界時(shí)的速度大小．(2)求棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱．(3)試分析討論棒ab在磁場中可能出現(xiàn)的運(yùn)動情況．參考答案：(1)設(shè)棒ab離開磁場的邊界前做勻速運(yùn)動的速度為v，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E＝BLv

……1分電路中的電流I＝

……1分對棒ab，由平衡條件得：mg－BIL＝0

……1分解得：v＝

……1分(2)設(shè)整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得：mg(d0＋d)＝Q＋mv2

……2分解得：Q＝mg(d0＋d)－

……1分故Qab＝[mg(d0＋d)－]．

……1分(3)設(shè)棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v0，由mgd0＝mv02

……1分解得：v0＝

……1分棒在磁場中勻速運(yùn)動時(shí)的速度v＝，……1分則①當(dāng)v0＝v，即d0＝時(shí)，棒進(jìn)入磁場后做勻速直線運(yùn)動……1分②當(dāng)v0＜v，即d0＜時(shí)，棒進(jìn)入磁場后先做加速運(yùn)動，后做勻速直線運(yùn)動

……1分③當(dāng)v0＞v，即d0＞時(shí)，棒進(jìn)入磁場后先做減速運(yùn)動，后做勻速直線運(yùn)動

……1分17.如圖所示，在光滑水平地面上，質(zhì)量為M的滑塊上用輕桿及輕繩懸吊質(zhì)量為m的小球，輕繩的長度為L。此裝置一起以速度v0向右滑動。另一質(zhì)量也為M的滑塊靜止于上述裝置的右側(cè)。當(dāng)兩滑塊相撞后，便粘在一起向右運(yùn)動，求①兩滑塊相撞過程中損失的機(jī)械能；②當(dāng)小球向右擺到最大高度時(shí)兩滑塊的速度大小。

參考答案：18.如圖所示，相距3L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個(gè)大小不同、方向相反的有界勻強(qiáng)電場，其中PT上方的電場I的場強(qiáng)方向豎直向下，PT下方的電場II的場強(qiáng)方向豎直向上，電場I的場強(qiáng)大小是電場Ⅱ的場強(qiáng)大小的兩倍，在電場左邊界AB上有點(diǎn)Q，PQ間距離為L。從某時(shí)刻起由Q以初速度v0沿水平方向垂直射入勻強(qiáng)電場的帶電粒子，電量為＋q、質(zhì)量為m。通過PT上的某點(diǎn)R進(jìn)入勻強(qiáng)電場I后從CD邊上的M點(diǎn)水平射出，其軌跡如圖，若PR兩點(diǎn)的距離為2L。不計(jì)粒子的重力。試求：（1）勻強(qiáng)電場I的電場強(qiáng)度E的大小和MT之間的距離；（2）有一邊長為a、由光滑彈性絕緣壁圍成的正三角形容器，在其邊界正中央開有一小孔S，將其置于CD右側(cè)且緊挨CD邊界，若從Q點(diǎn)射入的粒子經(jīng)AB、CD間的電場從S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出(粒子與絕緣壁碰撞時(shí)無機(jī)械能和電量損失)，并返回Q點(diǎn)，需在容器中現(xiàn)加上一個(gè)如圖所示的勻強(qiáng)磁場，粒子運(yùn)動的半徑小于a/2，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小應(yīng)滿足的條件以及從Q出發(fā)再返回到Q所經(jīng)歷的時(shí)間。參考答案：.解析：（1）設(shè)粒子經(jīng)PT直線上的點(diǎn)R由E2電場進(jìn)入E1電場，由Q到R及R到M點(diǎn)的時(shí)間分別為t2與t1，到達(dá)R時(shí)豎直速度為vy，則：由。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（1）1分2L=v0t2

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（2）1分L=v0t1

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（3）1分

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（4）2分

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（5）2分上述三式聯(lián)立解得：

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（6）1分（2）欲使粒子仍能從S孔