2022年江蘇省徐州市鐘吾中學高三物理下學期期末試卷含解析

2022年江蘇省徐州市鐘吾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.如圖，AO、BO、CO是三條完全相同的輕繩，它們共同作用將鋼梁水平吊起，BO、CO間的夾角θ，若三條輕繩承受的拉力一樣大，則

A．θ=60°B．θ>120°C．θ<120°D．θ=120°參考答案：D2.（單選）如圖所示，A、B兩物體之間用輕質(zhì)彈簧連接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做勻加速直線運動，這時彈簧長度為L1；若將A、B置于粗糙水平面上，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做勻加速直線運動，此時彈簧長度為L2．若A、B與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)相同，則下列關(guān)系式正確的是（）A．L2＜L1B．L2＞L1C．L2=L1D．由于A、B質(zhì)量關(guān)系未知，故無法確定L1、L2的大小關(guān)系參考答案：解：第一種情況：水平面光滑時：

用水平恒力F拉A時，對于整體，由牛頓第二定律可得，F(xiàn)=（mA+mB）a，

對B受力分析可得，F(xiàn)1=mBa=第二種情況：水平面粗糙時，對于整體：F﹣μ（mA+mB）=（mA+mB）a﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①對B受力分析；F2﹣μmBg=mBa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②解得，F(xiàn)2=可知F1=F2故L1=L2故C正確．故選：C3.如圖所示，一段通電的直導線平行于磁場方向放入勻強磁場中，導線中的電流方向由左向右.將導線從圖示位置在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)過90°，在此過程中導線所受安培力的大小A．保持不變

B．由零逐漸增大C．由最大逐漸減小到零

D．先增大再減小到零參考答案：B4.（多選題）甲、乙兩物體由同一位置出發(fā)沿一直線運動，其速度﹣時間圖象如圖，下列說法正確的是（）A．甲做勻速直線運動，乙做勻變速直線運動B．兩物體兩次相遇的時刻分別是在2s末和6s末C．乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運動，2s后做勻減速直線運動D．2s后，甲、乙兩物體的速度方向相反參考答案：BC【考點】勻變速直線運動的圖像．【分析】在速度﹣時間圖象中，某一點代表此時刻的瞬時速度，時間軸上方速度是正數(shù)，時間軸下方速度是負數(shù)；切線的斜率表示加速度，加速度向右上方傾斜，加速度為正，向右下方傾斜加速度為負；圖象與坐標軸圍成面積代表位移，時間軸上方位移為正，時間軸下方位移為負．【解答】解：A、甲做勻速直線運動，乙物體前2s做勻加速直線運動，加速度為正方向，后4s做勻減速直線運動，加速度為負方向，所以乙物體全程不是勻變速直線運動，故A錯誤．B、甲、乙兩物體由同一位置出發(fā)；在速度﹣時間圖象中圖象與坐標軸圍成面積代表位移，時間軸上方位移為正，時間軸下方位移為負；所以前2s內(nèi)乙的三角形面積等于甲的正方形面積，即位移相同，此時兩車相遇；前6s內(nèi)甲車的矩形面積等于乙車三角形的面積，此時又相遇，故B正確．C、前4s內(nèi)甲的位移小于乙的位移，所以甲的平均速度小于乙的平均速度，故C正確．D、由于在速度﹣時間圖象中，某一點代表此時刻的瞬時速度，時間軸上方速度是正數(shù)，時間軸下方速度是負數(shù)；所以前6s內(nèi)甲乙兩物體的速度都為正方向，故D錯誤．故選：BC5.勻速圓周運動不變的物理量是（

）A．線速度

B

向心加速度

C

向心力

D角速度參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一列沿+x方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻剛好傳到x=6m處，已知波速v=10m/s，則圖中P點開始振動的方向沿

（選填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的點在t=

s第二次出現(xiàn)波峰．參考答案：7.如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，車上裝有半徑為R的半圓形光滑軌道。現(xiàn)將質(zhì)量為m的小球放于半圓形軌道的邊緣上，并由靜止開始釋放，當小球滑至半圓形軌道的最低點位置時，小車移動的距離為______________，小球的速度為_________參考答案：8.利用α粒子散射實驗最早提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的科學家是

；他還利用α粒子轟擊（氮核）生成和另一種粒子，寫出該核反應方程

．參考答案：盧瑟福，9.完全相同的三塊木塊，固定在水平面上，一顆子彈以速度v水平射入，子彈穿透第三塊木塊的速度恰好為零，設子彈在木塊內(nèi)做勻減速直線運動，則子彈先后射入三木塊前的速度之比為___________，穿過三木塊所用的時間之比______________________。參考答案：10.圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象．則波傳播的速度為________m/s，t＝0.15s時質(zhì)點P的運動方向沿y軸________方向(選填“正”或“負”)．參考答案：40負11.己知地球表面重力加速度大約是月球表面重力加速度的6倍,地球半徑大約是月球半徑的4倍,不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響,則地球質(zhì)量與月球質(zhì)量之比約為_________,靠近地球表面沿圓軌逆運行的航天器與靠近月球表面沿圓軌道行的航天器的線速度之比約為________參考答案：

(1).96:1

(2).【詳解】萬有引力等于重力,即,計算得出:；則;萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律得:,計算得出:，則:12.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

；

3mv02/8

13.如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個水平固定的等量同種正點電荷，AOB在兩電荷連線的中垂線上，O為兩電荷連線中點，AO＝OB＝L，一質(zhì)量為m、電荷量為q的負點電荷若由靜止從A點釋放則向上最遠運動至O點?，F(xiàn)若以某一初速度向上通過A點，則向上最遠運動至B點，重力加速度為g。該負電荷A點運動到B點的過程中電勢能的變化情況是

；經(jīng)過O點時速度大小為

。參考答案：先減小后增大；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)15.動畫片《光頭強》中有一個熊大熊二愛玩的山坡滑草運動，若片中山坡滑草運動中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出下滑的加速度，對熊大連同滑草裝置進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ．解答： 解：（1）由運動學公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

聯(lián)立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．點評： 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運動，也可以根據(jù)運動求力．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(18分)兩根平行的金屬導軌，固定在同一水平面上，磁感強度B＝0.50T的勻強磁場與導軌所在平面垂直，導軌的電阻很小，可忽略不計。導軌間的距離l=0.20m。兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行金屬桿甲、乙可在導軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導軌保持垂直，每根金屬桿的電阻為R＝0.50Ω。在t=0時刻，兩金屬桿都處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)有一與導軌平行、大小為0.20N的恒力F作用于金屬桿上，使兩金屬桿在導軌上滑動。經(jīng)過t=5.0s，金屬桿甲的加速度為a=1.37m/s2，問此時兩金屬桿的速度各是多少？參考答案：解析：設任一時刻t兩金屬桿甲、乙之間的距離為x，速度分別為v1和v2經(jīng)過很短的時間△t，桿甲移動距離v1△t，桿乙移動距離v2△t，回路面積改變

△S＝[（x－v2△t）+v1△t]l－lx=（v1－v2）l△t

由法拉第電磁感應定律，回路中的感應電動勢

ε＝B

回路中的感應電流

i=

桿的運動方程

F－Bli=ma

由于作用于桿甲和乙和安培力總是大小相等，方向相反，所以兩桿的動量（t＝0時為0）等于外力F的沖量

Ft=mv1+mv2聯(lián)立以上各式解得

v1=

v2=

代入數(shù)據(jù)得：v1=8.15m/s，v2=1.85m/s17.如圖所示，參加某電視臺娛樂節(jié)目的選手從較高的平臺上以水平速度躍出后，落在水平傳送帶上．已知平臺與傳送帶的高度差H=1.8m，水池寬度s0=1.2m，傳送帶AB間的距離L0=20m．由于傳送帶足夠粗糙，假設選手落到傳送帶上后瞬間相對傳送帶靜止，經(jīng)過△t=1.0s反應時間后，立刻以a=2m/s2恒定向右的加速度跑至傳送帶最右端．（1）若傳送帶靜止，選手以v0=3m/s的水平速度從平臺躍出，求選手從開始躍出到跑至傳送帶右端所經(jīng)歷的時間．（2）若傳送帶以v=1m/s的恒定速度向左運動，選手要能到達傳送帶右端，則他從高臺上躍出的水平速度v1至少為多大？參考答案：解：（1）選手離開平臺后做平拋運動，在豎直方向上有：H=gt，得t1==0.6s在水平方向上有：s1=v0t1=1.8m選手在傳送帶上做勻加速運動的位移s2=L0﹣（s1﹣s0）=at，得t2=4.4s則選手運動的總時間t=t1+t2+△t=6.0s．（2）設水平躍出的速度為v1，落到傳送帶上1.0s反應時間內(nèi)向左發(fā)生的位移大小為：s3=v△t=1m然后向左減速至速度為零又向左發(fā)生位移s4==0.25m不從傳送帶上掉下，平拋水平位移s≥s0+s3+s4=2.45m則v1≥=4.08m/s所以選手從高臺上躍出的水平速度最小為4.08m/s．答：（1）若傳送帶靜止，選手以v0=3m/s的水平速度從平臺躍出，選手從開始躍出到跑至傳送帶右端所經(jīng)歷的時間為6.0s．（2）若傳送帶以v=1m/s的恒定速度向左運動，選手要能到達傳送帶右端，則他從高臺上躍出的水平速度v1至少為4.08m/s．【考點】平拋運動；勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系；牛頓第二定律．【分析】（1）從開始躍出到跑至傳送帶右端經(jīng)歷的時間經(jīng)歷兩個過程：平拋運動和勻加速直線運動．平拋運動的時間可以通過豎直方向去求，因為平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，在水平方向上做勻速直線運動，求出水平位移，然后再求出勻加速運動的位移以及時間．（2）選手平拋運動到傳送帶上后，在反應時間內(nèi)跟傳送帶一起向左做勻速，然后以2m/s2的加速度向左做勻減速直線運動到0，如果在這段時間內(nèi)未掉入水中，則不會落入水中，以后向右做初速度為0的勻加速直線運動．18.兩根固定在水平面上的光滑平行金屬導軌MN和PQ，一端接有阻值為R=4Ω的電阻，處于方向豎直向下的勻強磁場中．在導軌上垂直導軌跨放質(zhì)量m=0.5kg的金屬直桿，金屬桿的電阻為r=1Ω，金屬桿與導軌接觸良好，導軌足夠長且電阻不計．金屬桿在垂直桿F=0.5N的水平恒力作用下向右勻速運動時，電阻R上的電功率是P=4W.

（1）求通過電阻R的電流的大小和方向；

（2）求金屬桿的速度大小；

（3）某時刻撤去拉力,當電阻R上的電功率為時，金屬桿的加速度大小、方向.參考答案：（1）P=I2R 2分I=1A 1分方向M到P