2022安徽省阜陽市王化中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022安徽省阜陽市王化中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，鐵板AB與水平地面間的夾角為θ，一塊磁鐵吸附在鐵板下方．先緩慢抬起鐵塊B端使θ角增加（始終小于90°）的過程中，磁鐵始終相對鐵板靜止．下列說法正確的是（）A．磁鐵所受合外力逐漸減小 B．磁鐵始終受到三個力的作用C．磁鐵受到的摩擦力逐漸減小 D．鐵板對磁鐵的彈力逐漸增加參考答案：D【分析】對鐵塊受力分析，受重力、磁力支持力和摩擦力，根據(jù)平衡條件列式求解出支持力和摩擦力的表達式后分析．【解答】解：對鐵塊受力分析，受重力G、磁力F、支持力N和摩擦力f，如圖由于始終平衡，故合力為零，故A錯誤，B錯誤；根據(jù)平衡條件，有：mgsinθ﹣f=0F﹣mgcosθ﹣N=0解得：f=mgsinθN=F﹣mgcosθ由于θ不斷變大，故f不斷變大，N不斷變大，故C錯誤，D正確；故選D．2.（單選）質(zhì)量為m的汽車以恒定的功率P在平直的公路上行駛，汽車勻速行駛時的速率為v1，則當汽車的速率為v2（v2<v1）時，汽車的加速度為（

）A．P/mv1

B．P/mv2

C．2P/m（v1+v2）

D．P（v1-v2）/mv1v2參考答案：D解析：汽車勻速行駛時，P=F1v1=fv1，解得：f=，當汽車的速率為v2（v2＜v1）時，汽車的牽引力為：F＝，根據(jù)牛頓第二定律得：a=．故D正確，A、B、C錯誤．故選：D．3.如圖，質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊放在小車的最左端?，F(xiàn)在一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開始做勻加速直線運動，小物塊和小車之間的摩擦力為f,經(jīng)過時間t，小車運動的位移為s，小物塊剛好滑到小車的最右端(

)A.此時物塊的動能為(F-f)(s+L)B.這一過程中，物塊對小車所做的功為f(s+L)C.這一過程中，物塊和小車增加的機械能為FsD.這一過程中，物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為fL參考答案：AD由圖可知，在拉力的作用下物體前進的位移為L+s，故拉力的功為F（s+L），摩擦力的功為f（s+L），則由動能定理可知物體的動能為（F-f）（s+L），故A正確；小車受物塊的摩擦力作用，摩擦力作用的位移為s，故摩擦力對小車做功為fs，故物塊對小車所做的功為fs；故B錯誤；物塊和小車增加的機械能等于外力的功減去內(nèi)能的增量，內(nèi)能的增量等于fL，故機械能的增量為F（s+L）-fL，故C錯誤，D正確；故選AD．4.如圖所示，質(zhì)量為M的物體內(nèi)有圓形軌道，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)沿圓軌道做無摩擦的圓周運動，A與C兩點分別是軌道的最高點和最低點，B、D兩點是圓水平直徑兩端點。小球運動時，物體M在地面靜止，則關(guān)于M對地面的壓力N和地面對M的摩擦力方向，下列說法中正確的是（

）A．小球運動到B點，N>Mg，摩擦力方向向左B．小球運動到B點，N=Mg，摩擦力方向向右C．小球運動到C點，N>(M+m)g，M與地面無摩擦D．小球運動到D點，N>(M+m)g，摩擦力方向向右參考答案：BC5.如圖所示，墻上有兩個釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為。一條不可伸長的輕質(zhì)細繩一端固定于a點，另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物．在繩子距a端的c點有一固定繩圈．若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比為（）A.

B.2

C.

D.參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(1)某同學(xué)在研究“對不同物體做相同功情況下，物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時，提出了以下四種猜想：A．

B．C．

D．為驗證猜想的正確性，該同學(xué)用如圖所示的裝置進行實驗：將長木板平放在水平桌面上，木塊固定在長木板一端，打點計時器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，打點計時器在紙帶上打下一系列點，選取點跡均勻的一部分紙帶，計算出小車勻速運動的速度v1，測出小車的質(zhì)量m1，然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車，計算出小車和砝碼勻速運動的速度v2，測出小車和砝碼的總質(zhì)量m2，再在小車上加砝碼，重復(fù)以上操作，分別測出v2、m3……vn、mn。①每次實驗中，都將小車“壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放”，目的是

；若要消除每次實驗中小車和紙帶受到的阻力對小車運動的影響，應(yīng)進行的實驗操作是

。②實驗采集的五組數(shù)據(jù)如下表：由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的

；若對某個猜想進行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫出了如圖所示的圖象，則圖中的橫坐標應(yīng)是

；③通過實驗，你能得到的結(jié)論是

．(2)歐姆表的內(nèi)電路可以等效為一個電源，等效電源的電動勢為歐姆表內(nèi)電池的電動勢，等效電源的內(nèi)阻等于歐姆表表盤的中間刻度值乘以歐姆擋的倍率．現(xiàn)用一表盤中間刻度值為“15”的歐姆表，一個內(nèi)阻約幾十千歐、量程為10V的電壓表，來測量該電壓表的內(nèi)阻和歐姆表內(nèi)電池的電動勢．①將以下實驗步驟補充完整：a．將歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率

擋；b．將紅、黑表筆短接凋零；c．選用甲、乙兩圖中的

圖方式連成電路并測量讀數(shù)．②實驗中歐姆表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示，則電壓表內(nèi)阻為

kΩ，歐姆表內(nèi)電池的電動勢為

V．參考答案：7.某同學(xué)用電源頻率為50Hz的電磁打點計時器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定時，加速度與合力的關(guān)系”實驗。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點計時器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運動，墊木應(yīng)向____移動。②打點計時器打A、C兩點過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點時小車的速度是__________m/s④打AC兩點過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。（保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）參考答案：.①左

②16.20

③0.41

④0.508.如圖所示，兩端開口、粗細均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長度的水銀．兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中．開啟頂部連通左右水銀的閥門，右側(cè)空氣柱長為L0，右側(cè)空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h，右側(cè)空氣柱頂部水銀面比左側(cè)空氣柱頂部水銀面低h．（i）試根據(jù)上述條件推測左側(cè)空氣柱的長度為

，左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為

：（ii）若初始狀態(tài)溫度為T0，大氣壓強為P0，關(guān)閉閥門A，則當溫度升至

時，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響，大氣壓強保持不變）．參考答案：（1）L0，2h；（2）【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）分別以兩部分氣體為研究對象，求出兩部分氣體壓強，然后由幾何關(guān)系求出右管內(nèi)氣柱的長度．（2）以左管內(nèi)氣體為研究對象，列出初末的狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程可以求出空氣柱的長度．【解答】解：（1）根據(jù)連通器的原理以及液體產(chǎn)生的壓強可知，右側(cè)的氣體的壓強：P1=P0﹣h則左側(cè)氣體的壓強：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為是2h．左側(cè)空氣柱的長度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）關(guān)閉閥門A，溫度升高的過程中，右側(cè)的空氣柱的壓強增大，體積增大，由圖可知，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平時的空氣柱的長度：L1=L0+h壓強：P1′=P0設(shè)空氣柱的橫截面積是S，由理想氣體的狀態(tài)方程得：得：T1=故答案為：（1）L0，2h；（2）9.質(zhì)量M=500t的機車，以恒定的功率從靜止出發(fā)，經(jīng)過時間t=5min在水平路面上行駛了s=2.25km，速度達到了最大值vm=54km/h，則機車的功率為3.75×105W，機車運動中受到的平均阻力為2.5×104N．參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率．專題：功率的計算專題．分析：汽車達到速度最大時做勻速直線運動，牽引力做功為W=Pt，運用動能定理求解機車的功率P．根據(jù)勻速直線運動時的速度和功率，由P=Fv求出此時牽引力，即可得到阻力．解答：解：機車的最大速度為vm=54km/h=15m/s．以機車為研究對象，機車從靜止出發(fā)至達速度最大值過程，根據(jù)動能定理得

Pt﹣fx=當機車達到最大速度時P=Fvm=fvm由以上兩式得P=3.75×105W機車勻速運動時，阻力為f=F==2.5×104N故答案為：3.75×105；2.5×104點評：本題關(guān)鍵要清楚汽車啟動的運動過程和物理量的變化，能夠運用動能定理和牛頓第二定律解決問題．10.（6分）某地強風(fēng)的風(fēng)速為20m/s，設(shè)空氣密度為ρ=1.3Kg/m3。如果把通過橫截面為S=20m2的風(fēng)的動能的50％轉(zhuǎn)化為電能，則電功率為_______。參考答案：52000W11.（5分）如圖所示，在天花板的正下方有兩點，已知，在天花板上尋找一點，在點與、之間各連接光滑細線，讓兩個小球分別穿在細線上，讓小球同時從點下滑，兩球同時滑到、點，則

，所用的時間為

。

參考答案：

解析：(等時園法)作、的中垂線，在中垂線上找一點為圓心，作一個圓，該圓與天花板切于點并過、兩點，如圖所示，則,，時間是。12.如圖所示，把電量為-6×10C的電荷，從電場中的A點移到B點，其電勢能_______(選填“增大”、“減小”或“不變”)；若A點的電勢為=16V，B點的電勢為=10V，則此過程中電場力做的功為___________J。參考答案：答案：增大：-3.6

13.一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播，t=0時波形如圖甲所示，位于x=0.5m處的A點振動圖象如圖乙所示．則該波的傳播速度是10m/s；則t=0.3s，A點離開平衡位置的位移是﹣8cm．參考答案：①由圖甲知波長為λ=2m，由圖乙可知波的周期是T=0.2s；則波速為v==10m/s．由乙圖知：t=0.3s時，A點到達波谷，其位移為﹣8cm三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點。15.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點有一點光源，發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過SD用時和在玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關(guān)系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等有可得

SD=d考點：光的折射定律。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某人騎自行車以4m/s的速度勻速前進，某時刻在他正前方7m處以10m/s的速度同向行駛的汽車開始關(guān)閉發(fā)動機，然后以2m/s2的加速度勻減速前進，求此人需多長時間才能追上汽車？參考答案：解：（1）對汽車剎車過程：

為停車時間（2分）

（2）設(shè)汽車在勻減速過程中被人追上

（2分）

故相遇前車已停下

（3）

即此人需8S追上汽車（2分）17.如圖所示，長方體汽缸內(nèi)有一個兩面不平行的光滑活塞封閉了左右兩部分氣體。初始時，兩部分氣體體積均為V，熱力學(xué)溫度均為T，右側(cè)氣體壓強p0?；钊竺媾c汽缸壁垂直、面積S，右面與汽缸下壁成60°角。（1）初始時，左側(cè)氣體對活塞的壓力多大？（2）僅升高左側(cè)氣體的溫度，保持右邊氣體溫度不變。再次平衡后右側(cè)氣體壓強變?yōu)?，則左側(cè)氣體的溫度為多少？（活塞未和汽缸右壁接觸）參考答案：(1)以活塞為研究對象，設(shè)左側(cè)氣體對活塞壓力FF=p0S

(2)由1）得，初始時右側(cè)氣體壓強p1