2022-2023學(xué)年安徽省馬鞍山市湖陽鄉(xiāng)湖陽中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年安徽省馬鞍山市湖陽鄉(xiāng)湖陽中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.下列情況下會(huì)使單擺的振動(dòng)周期變大的是（）

A．將擺動(dòng)的振幅減為原來的一半

B．將擺從高山移到平地上

C．將擺從北極移向赤道D．用一個(gè)裝滿沙的漏斗和一根較長(zhǎng)的細(xì)線做成一個(gè)單擺，擺動(dòng)中沙慢慢從漏斗中漏出時(shí)參考答案：

CD2.如圖所示，直線和拋物線(開口向上)分別為汽車a和b的位移--時(shí)間圖象，則（

）A.0～1s時(shí)間內(nèi)a車的平均速度大小比b車的小B.0～3s時(shí)間內(nèi)a車的路程比b車的小C.0～3s時(shí)間內(nèi)兩車的平均速度大小均為1m/sD.t＝2s時(shí)a車的加速度大小比b車的大參考答案：ABC【分析】位移時(shí)間關(guān)系圖線反映位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，縱坐標(biāo)的變化量△x表示位移，圖線的斜率表示速度的大?。骄俣鹊扔谖灰婆c時(shí)間之比．結(jié)合這些知識(shí)分析．【詳解】A．根據(jù)圖象可知，0-1s內(nèi)b的位移大于a的位移，時(shí)間相等，則b的平均速度大于a的平均速度，故A正確；B．0～3s時(shí)間內(nèi)a車的路程為3m，b車的路程為s=s1+s2=4m+1m=5m，故B正確；C．0～3s時(shí)間內(nèi)兩車的位移均為-3m，平均速度大小均為1m/s，故C正確；D．a(chǎn)車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零，b車運(yùn)動(dòng)的加速度大小恒定且不等于零，故D錯(cuò)誤；故選ABC.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道位移時(shí)間圖線的物理意義，知道圖線的斜率表示速度的大小，能夠通過圖線得出物體運(yùn)動(dòng)的方向．3.（單選）一步行者以6.0m/s2的速度跑去追趕被紅燈阻停的公共汽車，在跑到距離公共汽車25m處時(shí)，綠燈亮了，汽車以1.0m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)前進(jìn)，則 A．人能追上公共汽車，追趕過程中人跑了36m B．人不能追上公共汽車，人、車最近距離是7m C．人能追上公共汽車，追上車前人共跑了43m D．人不能追上公共汽車，且車子開動(dòng)后人和車相距越來越遠(yuǎn)參考答案：B4.（單選）在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場(chǎng)，將一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場(chǎng)中，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流方向如圖6甲所示的方向?yàn)檎?。?dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖6乙所示時(shí)，圖6丙中能正確表示線圈中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖線是參考答案：B5.如圖所示，在水平地面上的點(diǎn)以速度跟地面成角射出一彈丸，恰好以的速度垂直射入豎直墻壁上的小孔，下列說法正確的是

A．在點(diǎn)以跟大小相等的速度，跟方向相反射出的彈丸，它必定落在地面上的點(diǎn)B．在點(diǎn)以跟大小相等的速度，跟方向相反射出的彈丸，它必定落在地面上的點(diǎn)C．在點(diǎn)以跟大小相等的速度，跟方向相反射出的彈丸，它必定落在地面上點(diǎn)的左側(cè)D．在點(diǎn)以跟大小相等的速度，跟方向相反射出的彈丸，它必定落在地面上點(diǎn)的右側(cè)參考答案：AC解析：根據(jù)逆向思維法，A對(duì)，B錯(cuò)；因?yàn)?，C對(duì)，D錯(cuò)?；蛴蓪?duì)稱性(如圖)也可判斷。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候，測(cè)得彈力的大小F和彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數(shù)

N/m。（2）當(dāng)彈簧受到5N的拉力時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。7.1919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(duì)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(dòng)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8.某同學(xué)利用驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)能定理。在一端帶滑輪的長(zhǎng)木板上固定放置兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在靠近滑輪處，光電門甲的位置可移動(dòng)。與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使小車上的遮光片從緊靠光電門甲處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s，并記下相應(yīng)的時(shí)間t。測(cè)得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，并滿足M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m。則：外力對(duì)小車做功為W=

，小車動(dòng)能的增量為△EK=

。（用題中的字母表示）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作之前必須進(jìn)行的操作是：

。參考答案：9.（6分）為了安全，在行駛途中，車與車之間必須保持一定的距離。因?yàn)?，從駕駛員看見某一情況到采取制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間里，汽車仍然要通過一段距離（稱為思考距離）；而從采取制動(dòng)支作到車完全停止的時(shí)間里，汽車又要通過一段距離（稱為制動(dòng)距離）。下表給出了汽車在不同速度下的思考距離和制動(dòng)距離等部分?jǐn)?shù)據(jù)。請(qǐng)分析這些數(shù)據(jù)，完成表格。

速度（km/h）思考距離（m）制動(dòng)距離(m)停車距離（m）4591423751538

90

105217596參考答案：答案：18

55

53（以列為序）10.質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等，兩者質(zhì)量之比M/m可能為A．2

B．3

C．4

D．

5參考答案：AB碰撞時(shí)動(dòng)量守恒，故Mv=mv1+Mv2

又兩者動(dòng)量相等

mv1=Mv2

①

則v2=

又碰撞時(shí)，機(jī)械能不能增加，則有：Mv2≥mv12+Mv22②

由①②化簡(jiǎn)整理得≤3。選項(xiàng)AB符合題意。11.傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件，下圖是一種測(cè)定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過程中，通過電流表G的電流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始終為零”）。參考答案：方向由a到b

12.如圖所示（a）所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q（圖中未畫出）．A，B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.2m和0.5m．放在A，B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷q1，q2受到的電場(chǎng)力的大小和方向跟檢驗(yàn)電荷所帶電量的關(guān)系如圖（b）所示．則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2000N/C，點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為x=0.3m．參考答案：：解：（1）由圖可知，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為N/C．（2）同理B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度N/C，設(shè)點(diǎn)電荷Q的坐標(biāo)為x，由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)得：，聯(lián)立以上公式解得：x=0.3m．故答案為：2000，0.313.為了只用一根彈簧和一把刻度尺測(cè)定某滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），某同學(xué)經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長(zhǎng)量為x至恢復(fù)到原長(zhǎng)過程中，彈力所做的功為，于是他設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：

第1步：如圖所示，將彈簧的一端固定的豎直墻上，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)另一端位置A?，F(xiàn)使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置B，松手后滑塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)一段距離，到達(dá)C位置時(shí)停止：第2步：將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)。

回答下列問題：

（1）你認(rèn)為，該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測(cè)量的物理量是（寫出名稱并用符號(hào)表示）

。

（2）用測(cè)得的物理量表示滑塊與水平桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的計(jì)算式：μ=

。參考答案：（1）AB間距離x1，BC間距離s，彈簧豎直懸掛時(shí)伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度x2（3分）（2）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=時(shí)的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。參考答案：（1）波沿負(fù)方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動(dòng)圖像、振動(dòng)圖像、波動(dòng)傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為

⑥15.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為5kg，面積為25cm2，厚度不計(jì)，氣缸全長(zhǎng)25cm，大氣壓強(qiáng)為1×105pa，當(dāng)溫度為27℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過程中，下列說法正確的是__________A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多B．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少C．吸收熱量，對(duì)外做功D．外界氣體對(duì)缸內(nèi)氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長(zhǎng)度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)(活塞摩擦不計(jì))?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(12分)如圖所示，物塊A的質(zhì)量為m=2kg；木板B長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m，質(zhì)量為M=3kg．開始時(shí)兩物體靜止，且A在B最右端，現(xiàn)用F=24N的水平拉力拉著輕質(zhì)滑輪水平向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間，物塊A滑到木板最左端，不計(jì)一切摩擦，求：(1)此時(shí)物塊A的速度；(2)這個(gè)過程中，拉力F做的功。參考答案：解析：(1)設(shè)滑輪兩端繩子拉力為T，

①

對(duì)A：T=ma1

②

對(duì)B：T=Ma2

③

設(shè)A運(yùn)動(dòng)到B的最左端時(shí)，時(shí)間為t，對(duì)地位移為s，則B對(duì)地的位移為s－L，有

由①②③④⑤得t=1s

解①②并將t=1s代入，得物塊A的速度v1=a1t=6m/s

⑥

(2)設(shè)木板B的速度為v2，

v2=a2t

⑦

由功能關(guān)系

⑧

由⑥⑦⑧得W=60J

⑨17.如圖所示，在真空中的豎直平面內(nèi)，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，A球的電荷量為+4q，B球的電荷量為-3q，組成一帶電系統(tǒng)。虛線MN與PQ平行且相距3L，開始時(shí)PQ恰為桿的中垂線．在MN與PQ間加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰能使帶電系統(tǒng)靜止不動(dòng)?，F(xiàn)使電場(chǎng)強(qiáng)度突然加倍（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間），求：（1）B球剛到達(dá)電場(chǎng)邊界PQ時(shí)的速度大小；（2）判定A球能否到達(dá)電場(chǎng)邊界MN，如能，請(qǐng)求出A球到達(dá)電場(chǎng)邊界MN時(shí)的速度大??；如不能，請(qǐng)說明理由。（3）帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中，B球電勢(shì)能增加量的最大值；（4）宇航員勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度多大才能剛好接到小球？參考答案：（1）（共6分）設(shè)帶電系統(tǒng)靜止時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，有2mg=4qE，解得電場(chǎng)強(qiáng)度加倍后，從開始靜止到B進(jìn)入電場(chǎng)，根據(jù)動(dòng)能定理有（2分）得B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度（2分）

（注：用牛二定律求解同樣給分。）（2）（共6分）B球進(jìn)入電場(chǎng)后，系統(tǒng)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)A球能到達(dá)電場(chǎng)邊界MN，從開始到A剛運(yùn)動(dòng)到MN線時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功為2E?4q?2L-2E?3q?L=10qEL，系統(tǒng)克服重力做功為2mg?2L=8qEL，則電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功大于系統(tǒng)克服重力做功，說明A到達(dá)MN線時(shí)系統(tǒng)仍有向上的速度，所以A球能到達(dá)電場(chǎng)邊界MN。（2分）對(duì)AB系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理得：2E?4q?2L-2E?3q?L-2mg?2L=

（3）（共4分）設(shè)B球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大位移為s，經(jīng)分析知B球在電場(chǎng)中的位移最大時(shí)，A球已向上越過了MN，根據(jù)動(dòng)能定理有

得s=1.2L；（2分）電場(chǎng)力對(duì)B球做功則B球電勢(shì)能增加3.6mgL（2分）（4）（共4分）帶電系統(tǒng)向上運(yùn)動(dòng)分為三階段，第一階段勻加速運(yùn)動(dòng)，據(jù)牛頓第二定律有，運(yùn)動(dòng)時(shí)間（1分）第二階段勻減速運(yùn)動(dòng)，同理可得A球出電場(chǎng)時(shí)速度為v2，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：，解得，運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（1分）第三階段勻減速運(yùn)動(dòng)，，運(yùn)動(dòng)時(shí)間（1分）因B球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大位移為s=1.2L小于3L，故帶電系統(tǒng)不能全部離開電場(chǎng)，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，系統(tǒng)剛好能夠回到原位置，此后系統(tǒng)又重復(fù)開始上述運(yùn)動(dòng)。所以帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到返回原地發(fā)點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為

18.如圖所示，若將A、B兩個(gè)光滑帶電小球靜止放在無阻力的水平管道內(nèi)，其中A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，（M＞m）．開始時(shí)兩球之間相距很遠(yuǎn)，現(xiàn)在給A一個(gè)初速度v，讓其向右運(yùn)動(dòng)．已知兩球之間由于帶同種電荷會(huì)相互排斥，選取無窮遠(yuǎn)為參考面，兩帶電小球的電勢(shì)能為，其中K為已知常數(shù)，r為兩球之間的距離．問：（1）若兩個(gè)帶電小球逐漸靠近，帶電小球A的電勢(shì)能如何變化？（2）如果A不會(huì)超過B，計(jì)算A、B間的最小距離？（3）若讓A能夠超過B，求B最終的速度？（用圖示或公式分析都可以）參考答案：解：（1）兩帶電小球逐漸靠近，電場(chǎng)力做負(fù)功，A帶電小球的電勢(shì)能逐漸增大，（2）AB運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為