
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江蘇省泰州市口岸中學(xué)2022-2023學(xué)年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(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(多選)某同學(xué)用一個(gè)空的“易拉罐”做實(shí)驗(yàn),他在靠近罐底的側(cè)面打一個(gè)小洞,用手指堵住洞口,向“易拉罐”里面注滿水,再把它懸掛在電梯的天花板上;當(dāng)電梯勻速上升時(shí),他移開(kāi)手指,水就從洞口噴射出來(lái),在水未流完之前,電梯開(kāi)始減速上升.關(guān)于電梯減速上升前、后的兩個(gè)瞬間水的噴射情況,下列說(shuō)法中可能正確的是(
) A.電梯減速前后水的噴射速率不變 B.電梯減速后水不再?gòu)目字袊姵?C.電梯減速后水的噴射速率突然變大 D.電梯減速后水的噴射速率突然變小參考答案:BD2.如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在平面直角坐標(biāo)系的整個(gè)第Ⅰ象限內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量絕對(duì)值為q、不計(jì)重力的粒子,以某速度從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30°的方向進(jìn)入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),粒子速度沿x軸正方向。下列判斷正確的是A.粒子帶正電B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,粒子的速度不變C.粒子由O到A經(jīng)歷的時(shí)間為t=D.離開(kāi)第Ⅰ象限時(shí),粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為30°參考答案:C試題分析:根據(jù)題意作出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,根據(jù)左手定則判斷知,此粒子帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤;粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速度大小不變,但方向改變,所以速度是變化的,故B錯(cuò)誤.粒子由O運(yùn)動(dòng)到A時(shí)速度方向改變了60°角,所以粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為θ=60°,則粒子由O到A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,故C正確;粒子在O點(diǎn)時(shí)速度與x軸正方向的夾角為60°,x軸是直線,根據(jù)圓的對(duì)稱(chēng)性可知,離開(kāi)第一象限時(shí),粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為60°,故D錯(cuò)誤;故選C考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3.兩個(gè)大小分別為F1和F2(F2<F1)的力作用在同一質(zhì)點(diǎn)上,它們的合力的大小F滿足
A.F2≤F≤F1
B.≤F≤C.F1-F2≤F≤F1+F2
D.F12-F22≤F2≤F12+F22參考答案:C4.一體重為500N的同學(xué)站在體重計(jì)上,在升降機(jī)中研究超重與失重現(xiàn)象,升降機(jī)在上升過(guò)程中經(jīng)歷了加速、勻速和減速三個(gè)階段,則比較符合實(shí)際情況的體重計(jì)的示數(shù)依次應(yīng)為A.520N、500N、480N
B.480N、500N、520NC.480N、520N、500N
D.500N、500N、500N參考答案:A5.如圖甲所示,質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上,其上放一質(zhì)量為m2的木塊。t=0時(shí)刻時(shí),給木塊施加一水平恒力F.分別用a1、a2和V1、V2表示木板、木塊的加速度和速度大小,圖乙中可能符合運(yùn)動(dòng)情況的是參考答案:AC本題涉及兩個(gè)物體,所以就要考慮用整體法還是隔離法,但題中兩物體可能存在相對(duì)滑動(dòng),所以應(yīng)該用隔離法.板和物體都做勻變速運(yùn)動(dòng),可以用牛頓定律加運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解判斷。選項(xiàng)A說(shuō)明F小于之間的最大靜摩擦力,整體做勻加速運(yùn)動(dòng);選項(xiàng)C說(shuō)明各自做勻加速運(yùn)動(dòng),且的加速度大于的加速度(相對(duì)向右做加速運(yùn)動(dòng))。二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.某同學(xué)為估測(cè)摩托車(chē)在水泥路面上行駛時(shí)所受的牽引力,設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn):將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后,連同輸液管一起綁在摩托車(chē)上,調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度,剛好每隔1.0s滴一滴,該同學(xué)騎摩托車(chē),先使之加速到某一速度,然后熄火,讓摩托車(chē)沿直線滑行,如圖是某次實(shí)驗(yàn)中水泥路面上的部分水滴(左側(cè)是起點(diǎn))。設(shè)該同學(xué)質(zhì)量為50kg,摩托車(chē)的質(zhì)量為75kg,根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可估算()(下圖長(zhǎng)度單位:m)(1)騎摩托車(chē)行駛至D點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)________;(2)騎摩托車(chē)加速時(shí)的加速度大小為_(kāi)_______;(3)騎摩托車(chē)加速時(shí)的牽引力大小為_(kāi)_________N。參考答案:(1)__14.5________;
(2)___4.0_______;(3)
525
;7.如圖為懸掛街燈的支架示意圖,橫梁BE質(zhì)量為6kg,重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì),兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m,BC=2m,∠ACB=30°,橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg,則直角桿對(duì)橫梁的力矩為
N·m,直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_(kāi)______N。參考答案:150,150
8.土星周?chē)忻利悏延^的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類(lèi)似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104
km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為
。(估算時(shí)不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用)參考答案:9.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,其線速度大小之比為,則這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑之比為_(kāi)_______,運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為_(kāi)_______。參考答案:;
10.核動(dòng)力航母利用可控核裂變釋放核能獲得動(dòng)力.核反應(yīng)是若干核反應(yīng)的一種,其中X為待求粒子,y為X的個(gè)數(shù),則X是
▲
(選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”),y=
▲
.若反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能為E,光在真空中的傳播速度為c,則核反應(yīng)的質(zhì)量虧損表達(dá)式為
▲
.參考答案:中子(1分)
3(1分)
E/c2(1分);11.下列核反應(yīng)中,X1是
、X2是
,其中發(fā)生核裂變反應(yīng)的是
。①
②
參考答案:中子、氘核12.(6分)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E=10V,內(nèi)阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω,C=30μF。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電容器的電荷量為
C。閉合開(kāi)關(guān)S,穩(wěn)定后通過(guò)R1的電流為
A。參考答案:
答案:3×10—4;
113.為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中G1、G2為兩個(gè)光電門(mén),它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連,當(dāng)滑行器通過(guò)G1、G2光電門(mén)時(shí),光束被遮擋的時(shí)間△t1、△t2都可以被測(cè)量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,兩個(gè)光電門(mén)間距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的
螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平,其方法是:在不掛砝
碼的情況下,將滑行器自由放在導(dǎo)軌上,如果
滑行器能在任意位置靜止不動(dòng),或輕輕推滑
行器后,能使滑行器________運(yùn)動(dòng),說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌是水平的.
(2)若取M=0.4kg,改變m的值,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),以下m的取值最不合適的一個(gè)是
_______.
A.m1=5g
B.m2=15g
C.m3=40g
D.m4=400g
(3)在此實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度,其中求得的加速度的表達(dá)式為a=____(用△t1、△t2、D、x表示).參考答案:(1)勻速(2)D(3)(1)當(dāng)滑行器獲得一個(gè)初速度時(shí),若能保持勻速直線運(yùn)動(dòng),則說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌是水平的,符合實(shí)驗(yàn)要求。(2)牽引砝碼的重力要遠(yuǎn)小于擋光片的重力,可使擋光片受到的合力近似等于牽引砝碼的重力來(lái)測(cè)量.最不合適的應(yīng)該是D.(3)光電門(mén)測(cè)量瞬時(shí)速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法.由于光電門(mén)的寬度d很小,所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度,又,所以。三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.2004年1月25日,繼“勇氣”號(hào)之后,“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星.人類(lèi)為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球,也發(fā)射了一種類(lèi)似四輪小車(chē)的月球探測(cè)器.它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走,且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào),探測(cè)器上還裝著兩個(gè)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(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障,從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開(kāi)障礙物.此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)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(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快.科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問(wèn):(1)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析,你認(rèn)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(qǐng)計(jì)算說(shuō)明.
參考答案:(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令,啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器,加速度a>1m/s2,便可使探測(cè)器不與障礙物相碰.
15.(12分)位于處的聲源從時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng),振動(dòng)圖像如圖,已知波在空氣中傳播的速度為340m/s,則:
(1)該聲源振動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為
mm。(2)從聲源振動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)
s,位于x=68m的觀測(cè)者開(kāi)始聽(tīng)到聲音。(3)如果在聲源和觀測(cè)者之間設(shè)置一堵長(zhǎng)為30m,高為2m,吸音效果良好的墻,觀測(cè)者能否聽(tīng)到聲音,為什么?參考答案:答案:(1)(4分);(2)(4分)0.2;(3)(4分)能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)與障礙物的高度差不多,可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,所以,觀察者能夠聽(tīng)到聲音。四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.(19分)把一個(gè)質(zhì)量為m=0.20kg的小球放在高度為h=5.0m的直桿的頂端,如圖所示,一顆質(zhì)量為m'=0.01kg的子彈以速度v0=500m/s沿水平方向擊穿小球,小球落地點(diǎn)與桿的水平距離S=20m。求:(1)子彈落地點(diǎn)距桿的水平距離S';(2)子彈擊穿小球過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能。
參考答案:解析:(1)小球被擊穿后做平拋運(yùn)動(dòng),擊穿后的速度為v1,空中飛行時(shí)間為t
則:S=v1t
①
h=
②
由①②式得v1=20m/s
擊穿過(guò)程中,子彈與小球水平方向動(dòng)量守恒,設(shè)擊穿后子彈的速度為v2
由動(dòng)量守恒定律得:
得:v2=100m/s
由平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知:
得s'=100m
(2)
得:J17.如圖,將質(zhì)量m=2kg的圓環(huán)套在與水平面成θ=37°角的足夠長(zhǎng)直桿上,直桿固定不動(dòng),環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑,桿上依次有三點(diǎn)A、B、C,sAB=8m,sBC=0.6m,環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)m=0.5,對(duì)環(huán)施加一個(gè)與桿成37°斜向上的拉力F,使環(huán)從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿桿向上運(yùn)動(dòng),已知t=4s時(shí)環(huán)到達(dá)B點(diǎn)。試求:(重力加速度g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)F的大??;(2)若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,則環(huán)到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間。參考答案:解:(1)(8分)環(huán)做勻加速運(yùn)動(dòng),若Fsin370<Gcos370,桿對(duì)環(huán)的彈力在垂直桿向上,N+Fsin37°=mgcos37°,F(xiàn)cos37°-mN-mgsin37°=ma,代入數(shù)據(jù)得,F(xiàn)=20N若Fsin370>Gcos370,桿對(duì)環(huán)的彈力在垂直桿向下,N+mgcos37°=Fsin37°Fcos37°-mN-mgsin37°=ma,代入數(shù)據(jù)得,F(xiàn)=12N。不符合要求。(備注:得到20N正確,沒(méi)有舍去12N扣1分)(2)(4分),μmgcosθ+mgsinθ=ma2,a2=μgcosθ+gsinθ=10m/s2,,若物體向上經(jīng)過(guò)C點(diǎn),。若物體向下經(jīng)過(guò)C點(diǎn),mgsinθ-
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