2022年安徽省滁州市司巷中學高三物理上學期期末試題含解析

2022年安徽省滁州市司巷中學高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運動，撤去F1、F2后受摩擦力的作用減速到停止，其v-t圖象如圖所示。則下列說法正確的是A．F1和F2大小相等

B．F1和F2對A、B做功之比為2：1C．A、B所受摩擦力大小相等D．全過程中摩擦力對A、B做功之比為1：2參考答案：C2.一個靜止的質(zhì)點,在0～4s時間內(nèi)受到力F的作用,力的方向始終在同一直線上,力F所產(chǎn)生的加速度a隨時間t的變化如圖所示,則質(zhì)點在:第2s末速度改變方向

第2s末位移改變方向第4s末回到原出發(fā)點第4s末運動速度為零參考答案：D3.在某一空間同時存在相互正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場的方向豎直向上，磁場方向如圖所示。兩個帶電液滴在此復合場中恰好能沿豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，則（

）A．它們的運動周期可能不等B．它們的圓周運動方向可能相反C．若它們的速率相等，軌道半徑就一定相等D．若它們的動能相等，軌道半徑就一定相等參考答案：C4.（單選）如圖所示，一些商場安裝了智能化的臺階式自動扶梯．為了節(jié)約能源，在沒有乘客乘行時，自動扶梯以較小的速度勻速向左上方運行，當有乘客乘行時自動扶梯經(jīng)過先加速再勻速兩個階段運行．則電梯在運送乘客的過程中（）A．乘客始終受摩擦力作用B．乘客經(jīng)歷先超重再失重C．乘客對扶梯的作用力先指向右下方，再豎直向下D．因為動摩擦因數(shù)未知，所以不能確定參考答案：考點：摩擦力的判斷與計算；超重和失重．版權所有專題：摩擦力專題．分析：加速運動階段，扶梯對乘客有水平向右的摩擦力和豎直向上的支持力（支持力大于重力，乘客處于超重狀態(tài)），二者的合力即扶梯對乘客的作用力指向左上方；勻速運動階段，扶梯對乘客只有豎直向上的支持力（支持力等于重力，乘客既不超重，也不失重），扶梯對乘客的作用力豎直向上．根據(jù)牛頓第三定律，分析乘客對扶梯的作用力方向．解答：解：A、勻速運動階段，扶梯對乘客只有豎直向上的支持力，沒有摩擦力．故A錯誤．B、加速運動階段，扶梯對乘客的支持力大于重力，乘客處于超重狀態(tài)；勻速運動階段，扶梯對乘客的支持力等于重力，乘客既不超重，也不失重．故B錯誤．C、D加速運動階段，扶梯對乘客有水平向左的摩擦力和豎直向上的支持力，扶梯對乘客的作用力指向左上方；勻速運動階段，扶梯對乘客的作用力豎直向上．根據(jù)牛頓第三定律分析可知：乘客對扶梯的作用力先指向右下方，再豎直向下故C正確，D錯誤．故選：C點評：本題考查物體的運動情況分析物體受力情況的能力．要注意的是勻速運動過程，扶梯對乘客沒有摩擦力．5.從16世紀末，隨著人們對力的認識逐漸清晰和豐富，建立了經(jīng)典力學理論，以下有關力的說法正確的有

A．物體的速度越大，說明它受到的外力越大

B．物體的加速度在改變，說明它受到的外力一定改變

C．馬拉車做勻速運動，說明物體做勻速運動需要力來維持

D．一個人從地面跳起來，說明地面對人的支持力大于人對地面的壓力參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）若加在某導體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼臅r，導體中的電流減小了0.4A.如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，則導體中的電流為__________A。參考答案：2.07.某同學做了如圖所示的探究性實驗，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當在右管內(nèi)再注入一些水銀時，氣球?qū)⒐牡酶蟆＜僭O封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時，封閉氣體的體積________，壓強________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強變大，水銀對氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。8.參考答案：9.利用α粒子散射實驗最早提出原子核式結(jié)構模型的科學家是

；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：10.如圖甲所示，在光滑的斜面上，有一滑塊，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端與滑塊相連，下端與斜面上的固定擋板連接，在彈簧與擋板間有一力傳感器（壓力顯示為正值，拉力顯示為負值），能將各時刻彈簧中的彈力數(shù)據(jù)實時傳送到計算機，經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示出F﹣t圖象．現(xiàn)用力將滑塊沿斜面壓下一段距離，放手后滑塊將在光滑斜面上做簡諧運動，此時計算機屏幕上顯示出如圖乙所示圖象．（1）滑塊做簡諧運動的回復力是由

提供的；（2）由圖乙所示的F﹣t圖象可知，滑塊做簡諧運動的周期為s；（3）結(jié)合F﹣t圖象的數(shù)據(jù)和題目中已知條件可知，滑塊做簡諧運動的振幅為．參考答案：（1）彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力（或彈簧彈力、重力和斜面支持力的合力）；（2）0.4；（3）；【考點】簡諧運動的回復力和能量．【分析】對滑塊進行受力分析，回復力指物塊所受力的合力；由F﹣t圖象分析滑塊的周期；根據(jù)胡克定律求出彈簧的伸長量和壓縮量，中間位置為平衡位置，從而可以求出振幅．【解答】解：（1）對滑塊進行受力分析，滑塊的合力為：彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力，合力提供回復力．（2）由圖可以看出周期為0.4s（3）根據(jù)胡克定律：F1=KXF2=KX′振幅d==故答案為：（1）彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力（或彈簧彈力、重力和斜面支持力的合力）；（2）0.4；（3）；11.質(zhì)量為2kg的物體靜止于光滑水平面上，現(xiàn)受到一水平力F的作用開始運動．力F隨位移s變化如圖所示．則物體位移為8m時的動能為______J，該過程經(jīng)歷的時間為_____s．參考答案：1812.半徑分別為r和2r的兩個質(zhì)量不計的圓盤，共軸固定連結(jié)在一起，可以繞水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，大圓盤的邊緣上固定有一個質(zhì)量為m的質(zhì)點，小圓盤上繞有細繩。開始時圓盤靜止，質(zhì)點處在水平軸O的正下方位置?，F(xiàn)以水平恒力F拉細繩，使兩圓盤轉(zhuǎn)動，若恒力F=mg，兩圓盤轉(zhuǎn)過的角度θ=

時，質(zhì)點m的速度最大。若圓盤轉(zhuǎn)過的最大角度θ=，則此時恒力F=

。參考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，則有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圓盤轉(zhuǎn)過的最大角度θ=，則質(zhì)點m速度最大時θ=，故可求得F=mg。13.（4分）細繩的一端在外力作用下從t=0時刻開始做簡諧運動，激發(fā)出一列簡諧橫波。在細繩上選取15個點，圖1為t=0時刻各點所處的位置，圖2為t=T/4時刻的波形圖（T為波的周期）。在圖3中畫出t=3T/4時刻的波形圖。參考答案：答案：傳到10號點，7號點在最高點t=3T/4時刻的波形圖如下三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大?。唬?）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環(huán)距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以4m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達A點時速度大小及圓弧對應圓心角θ.(3)若已知人和車運動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運動，很據(jù)平拋運動的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度：到達A點時速度：設摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力，所以有：

當時，計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點O時對軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離.(2)從平臺飛出到達A點時速度，圓弧對應圓心角.(3)當最低點O速度為6m/s，人和車對軌道的壓力5600

N.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，工廠利用傾角θ=30°的皮帶傳輸機，將每個質(zhì)量為m=5kg的木箱從地面運送到高為h=5.25m的平臺上，機械手每隔1s就將一個木箱放到傳送帶的底端，傳送帶的皮帶以恒定的速度順時針轉(zhuǎn)動且不打滑．木箱放到傳送帶上后運動的部分v﹣t圖象如圖乙所示，已知各木箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)都相等．若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2．求：（1）木箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ；（2）傳送帶上最多有幾個木箱同時在向上輸送；（3）皮帶傳輸機由電動機帶動，從機械手放上第一個木箱開始計時的10分鐘內(nèi)，因為木箱的放入，電動機需要多做的功．參考答案：解：（1）由乙圖可知，木箱運動的加速度為：a==1m/s2，皮帶勻速運動的速度為：v=1m/s，根據(jù)牛頓第二定律得：μmgcosθ﹣mgsinθ=ma解得：（2）木箱加速運動的位移為：，木箱相對皮帶靜止后，相鄰兩個木箱之間的距離都相等，有：△L=vt=1m傳送帶的長度為：L=，L=10△L+x1，所以傳送帶上最多同時存在的木箱個數(shù)為11個，（3）木箱再傳送帶上運動時，和皮帶間的相對位移為：△x=vt﹣x1=1×1﹣0.5=0.5m，和皮帶間的摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q1=μmgcosθ?△x=15J木箱最終增加的動能為：，木箱到達平臺增加的重力勢能為：EP=mgh=262.5J，從開始的10分鐘內(nèi)共傳送木箱的個數(shù)N=10×60=600個，其中590個已經(jīng)到達平臺，還有10個正在傳送帶上，到達平臺的590個，電動機做的功為：W1=590（Q1+EK1+EP1）=165200J，在傳送帶上的已經(jīng)開始運動得10個木箱增加的動能為：10EK1=25J，10個木箱的摩擦生熱為：10Q1=150J，10個木箱增加的重力勢能共為：EP′=10mg△xsin30°+mg△Lsin30°+2mg△Lsin30°+…+9mg△Lsin30°=10mg△xsin30°+mgLsin30°（1+2+3+…+9）=1250J，所以電動機多做的功為：W=W1+10EK1+10Q1+EP′=166625J答：（1）木箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ為；（2）傳送帶上最多有11個木箱同時在向上輸送；（3）皮帶傳輸機由電動機帶動，從機械手放上第一個木箱開始計時的10分鐘內(nèi)，因為木箱的放入，電動機需要多做的功為166625J．【考點】功能關系；勻變速直線運動的位移與時間的關系；牛頓第二定律．【分析】（1）由乙圖得出木箱運動的加速度和皮帶運動的速度，根據(jù)牛頓第二定律求解動摩擦因數(shù)μ；（2）根據(jù)運動學基本公式求出木箱加速的位移，木箱相對皮帶靜止后，相鄰兩個木箱之間的距離都相等，結(jié)合傳送帶的長度列式求解即可；（3）先求出一個木箱在傳送帶上運動時產(chǎn)生的熱量和增加的動能和重力勢能，再求出從開始的10分鐘內(nèi)共傳送木箱的個數(shù)，求和即可電動機需要多做的功．17.如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A.一質(zhì)量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運動，運動4.0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點.求A、C間的距離（取重力加速度g=10m/s2）.

參考答案：1.2m18.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從距地面高為h處以一定的初速度水平拋出．在距拋出點水平距離為l處，有﹣根管口比小球直徑略大的豎直細管，管的上口距地面．為使小球能無碰撞地通過管子，可在管子上方的整個區(qū)域里加一個場強方向水平向左的勻強電場，如圖所示，求：（1