福建省寧德市福安樓下中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

福建省寧德市福安樓下中學(xué)2022年高三物理上學(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，某同學(xué)朝著列車行進(jìn)方向坐在車廂中，水平桌面上放有一靜止的小球。突然，他發(fā)現(xiàn)小球向后滾動(dòng)，則可判斷(

)A．列車在剎車

B．列車在做加速直線運(yùn)動(dòng)C．列車在做減速直線運(yùn)動(dòng)D．列車在做勻速直線運(yùn)動(dòng)

參考答案：B2.如圖所示，傾斜軌道AC與有缺口的圓軌道BCD相切于C，圓軌道半徑為R，兩軌道在同一豎直平面內(nèi)，D是圓軌道的最高點(diǎn)，缺口DB所對(duì)的圓心角為90°，把一個(gè)小球從斜軌道上某處由靜止釋放，它下滑到C點(diǎn)后便進(jìn)入圓軌道，要想使它上升到D點(diǎn)后再落到B點(diǎn)，不計(jì)摩擦及接口C處的能量損失，則下列說(shuō)法正確的是(

)A.釋放點(diǎn)須與D點(diǎn)等高

B.釋放點(diǎn)須比D點(diǎn)高R/4C.釋放點(diǎn)須比D點(diǎn)高R/2

D.使小球經(jīng)D點(diǎn)后再落到B點(diǎn)是不可能的參考答案：D3.在我國(guó)臺(tái)灣后位特技演員第一個(gè)騎摩托車飛越長(zhǎng)城。已知他跨越的水平距離約60米，如果他起跳的水平平臺(tái)比著地的水平平臺(tái)高7.2米，且有100米的水平助跑跑道，問(wèn)他在助跑跑道上乘車行駛的平均加速度是（g=10m/s2）（

）

A．12.5m/s2

B．10m/s2

C．20m/s2

D．15m/s2參考答案：

答案：A4.有一只勻質(zhì)橢球形玻璃球，長(zhǎng)軸為8cm，短軸為cm．在橢球的焦點(diǎn)F處有一小氣泡，為了測(cè)定該玻璃橢球的折射率，某同學(xué)將球的上半部表面涂黑，只在球頂A處留出一小塊可以透光的地方，如圖所示．從A處去看氣泡，當(dāng)視線與短軸的夾角為450時(shí)恰好看到氣泡，則該玻璃的折射率為A

B．C．2

D．參考答案：答案：B5.（單選）一輛公共汽車進(jìn)站后開(kāi)始剎車，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的位移大小依次為9m和7m．則剎車后6s內(nèi)的位移是A．20m

B．24m

C．25m

D．75m參考答案：C

解析：設(shè)汽車的初速度為v0，加速度為a．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT2得：

x2-x1=aT2得a==-2m/s2．根據(jù)第1s內(nèi)的位移：x1＝v0t+at2，代入數(shù)據(jù)得，9=v0×1+×(?2)×12，解得v0=10m/s．汽車剎車到停止所需的時(shí)間t0=s=5s．則汽車剎車后6s內(nèi)的位移等于5s內(nèi)的位移，為x=×5m=25m．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖（a）為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.①平衡小車所受的阻力的操作：取下

，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)

（減小或增大）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

為止．②圖（c）為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)圖象，橫坐標(biāo)m為小車上砝碼的質(zhì)量．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_(kāi)__________，小車的質(zhì)量為_(kāi)__________．

參考答案：①砝碼（2分）（答沙桶或其他都不給分）

減?。?分）間隔相等（均勻）②（2分）

（2分）

解析：設(shè)小車的質(zhì)量為，則有，變形得,所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以.7.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)①上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=

(保留兩位有效數(shù)字)。②為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有

。（填入所選物理量前的字母）A.木板的長(zhǎng)度L

B.木板的質(zhì)量C.滑塊的質(zhì)量

D.托盤和砝碼的總質(zhì)量E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t③滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝

（用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g）.與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）0.5

（2）CD

（3）；偏大8.一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其位移S與速度的關(guān)系是S=0.5u2m，則該物體運(yùn)動(dòng)到3s末，其速度大小是________m/s；物體所受合外力的瞬時(shí)功率是__________W。參考答案：答案：3；1.59.如圖所示，用質(zhì)量為m的活塞密封住質(zhì)量為M的氣缸，氣缸有內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計(jì)，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個(gè)裝置倒立在水平地面上．當(dāng)封閉氣體的熱力學(xué)溫度為T時(shí)，活塞與地面接觸但無(wú)相互作用力，這時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為_(kāi)_________．當(dāng)溫度升高到某一值時(shí)，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無(wú)相互作用力，這時(shí)封閉氣體的溫度為_(kāi)_____________．

參考答案：10.如圖所示，豎直墻上掛著一面時(shí)鐘地面上靜止的觀察者A觀測(cè)到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動(dòng)，觀察到鐘的面積為S′則S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

參考答案：大于11.在用兩面平行的玻璃磚測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，已畫(huà)好玻璃磚的界面和后，不慎將玻璃磚向上平移了一些，放在如圖所示的位置上，而實(shí)驗(yàn)中的其他操作均正確，則測(cè)得的折射率將（

）（填“偏大，偏小或不變”）。參考答案：不變12.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)水平放置的金屬框架，框架寬L，足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，右端接有電阻R。磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒以v0的初速沿框架向左運(yùn)動(dòng)。棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。測(cè)得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻的電量為q，則棒能運(yùn)動(dòng)的距離為_(kāi)_____________，電阻R上消耗的電能為_(kāi)_____________。

參考答案：，13.

三個(gè)用電器均為“110V，20W”，將兩個(gè)并聯(lián)后與第三個(gè)串聯(lián)，然后接于電源上，當(dāng)每個(gè)用電器均不超過(guò)額定功率時(shí)，這個(gè)電路最多消耗電功率為

W，此時(shí)電源輸出電壓為

V．參考答案：答案：30，165三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個(gè)用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點(diǎn)處在同一水平面的平臺(tái)；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長(zhǎng)處B點(diǎn)；對(duì)彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過(guò)程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長(zhǎng)L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計(jì)算時(shí)g取10m/s2，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，它通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時(shí)所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點(diǎn)所受彈力為零，通過(guò)牛頓第二定律求出D點(diǎn)的最小速度；（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出D點(diǎn)的速度，通過(guò)機(jī)械能守恒定律求出通過(guò)C點(diǎn)的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時(shí)，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對(duì)B的壓縮位置到C點(diǎn)的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)且只受重力時(shí)速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)它通過(guò)D點(diǎn)的速度為v，則s=vtR=gt從C點(diǎn)到D點(diǎn)，彈珠機(jī)械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動(dòng)能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，以及平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長(zhǎng)，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場(chǎng)時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在空間坐標(biāo)系x<0區(qū)域中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，在一、四象限的正方形區(qū)域CDEF內(nèi)有方向如圖所示的正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，已知CD=2L，OC=L，E2=4E1。在負(fù)x軸上有一質(zhì)量為m、電量為+q的金屬a球以速度V0沿x軸向右勻速運(yùn)動(dòng)，并與靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O處用絕緣細(xì)支柱支撐的（支柱與b球不粘連、無(wú)摩擦）質(zhì)量為2m、不帶電金屬b球發(fā)生彈性碰撞。已知a、b球體積大小、材料相同且都可視為點(diǎn)電荷，碰后電荷總量均分，重力加速度為g，不計(jì)a、b球間的靜電力，不計(jì)a、b球產(chǎn)生的場(chǎng)對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的影響，求：（1）碰撞后，a、b球的速度大小；（2）a、b碰后，經(jīng)時(shí)a球到某位置P點(diǎn)，求P點(diǎn)的位置坐標(biāo)；（3）a、b碰后，要使b球不從CD邊界射出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值。參考答案：（1）（2）（3）【分析】（1）a、b碰撞，由動(dòng)量守恒和能量守恒關(guān)系求解碰后a、b的速度；（2）碰后a在電場(chǎng)中向左做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解P點(diǎn)的位置坐標(biāo)；（3）要使b球不從CD邊界射出，求解恰能從C點(diǎn)和D點(diǎn)射出的臨界條件確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍.【詳解】（1）a勻速，則：①ab碰撞，動(dòng)量守恒：②機(jī)械能守恒：③由②③得④（2）碰后a、b電量總量平分，則碰后a在電場(chǎng)中向左做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)a球到P點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（x，y）⑤

⑥其中⑦,由⑤⑥⑦得，故P點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（-，-）⑧（3）碰撞后對(duì)b:⑨故b做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則：⑩得b恰好從C射出,則：?由??得：?恰從D射出，則由幾何關(guān)系：?，得綜上，?故要使b不從CD邊界射出，則B的取值范圍滿足：?【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)量守恒定律及能量守恒關(guān)系，注意在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)要注意幾何關(guān)系的應(yīng)用，在電場(chǎng)中注意由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．17.（10分）有兩個(gè)人要把質(zhì)量m=1000kg的貨物裝進(jìn)離地h=1m高的卡車車廂內(nèi)。他們找來(lái)L=5m的斜面，但沒(méi)有其它任何工具可用。假設(shè)貨物在水平地面上和此斜面上滑動(dòng)時(shí)所受摩擦阻力恒為貨物重力的0.12倍，兩個(gè)人的最大推力各為800N。（1）通過(guò)分析說(shuō)明倆人能否將貨物直接推進(jìn)車廂？（2）請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)可行的方案，并詳細(xì)證明之。（g取10m/s2）參考答案：解析：