廣東省深圳市美中學校2022-2023學年高三物理上學期期末試題含解析

廣東省深圳市美中學校2022-2023學年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.如圖所示，一名消防隊員在模擬演習訓練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑。已知這名消防隊員的質(zhì)量為60㎏，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零。如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3ｓ,那么該消防隊員（

）A．下滑過程中的最大速度為4m／sB．加速與減速過程的時間之比為1∶2C．加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1∶7D．加速與減速過程的位移大小之比為1∶4參考答案：BC2.下列物理量中屬于矢量的是（）A．時間 B．路程 C．速率 D．位移參考答案：D解：時間、路程和速率都是只有大小沒有方向的標量，而位移是既有大小又有方向的矢量．故D正確，ABC錯誤．故選：D3.如圖甲所示，垂直紙面向里的有界勻強磁場磁感應強度B=1.0T，質(zhì)量為m=0.04kg、高h=0.05m、總電阻R=5Ω、n=100匝的矩形線圈豎直固定在質(zhì)量為M=0.08kg的小車上，小車與線圈的水平長度l相同．當線圈和小車一起沿光滑水平面運動，并以初速度v1=10m/s進入磁場，線圈平面和磁場方向始終垂直。若小車運動的速度v隨車的位移x變化的v－x圖象如圖乙所示，則根據(jù)以上信息可知

（

）

A．小車的水平長度l=15cm

B．磁場的寬度d=35cm

C．小車的位移x=10cm時線圈中的電流I=7A

D．線圈通過磁場的過程中線圈產(chǎn)生的熱量Q=1.92J參考答案：C本題考查電磁感應綜合，意在考查學生分析綜合能力。從x=5cm開始，線圈進入磁場，線圈中有感應電流，在安培力作用下小車做減速運動，速度v隨位移x減小，當x=15cm時，線圈完全進入磁場，小車做勻速運動．小車的水平長度l=10cm.，A項錯；當x=30cm時，線圈開始離開磁場，則d=30cm－5cm=25cm.，B項錯；當x=10cm時，由圖象知，線圈速度v2=7m/s，感應電流I==7A，C項正確；線圈左邊離開磁場時，小車的速度為v3=2m/s.，線圈上產(chǎn)生的電熱為Q=（M＋m）（）=5.76J，D項錯。4.（單選）如圖所示，一根質(zhì)量不計的輕彈簧上端固定在天花板上，下端與一質(zhì)量為m的托盤連接，托盤中有一個質(zhì)量為M的砝碼。當托盤靜止時，彈簧的伸長量為L?，F(xiàn)將托盤向下拉，彈簧又伸長了（未超過彈簧的彈性限度），然后使托盤由靜止釋放，則剛釋放托盤時，砝碼對托盤的作用力等于A． B．

C．

D．參考答案：A當托盤靜止時，以托盤和砝碼整體為研究對象：當托盤靜止時受到平衡力的作用，設彈簧的勁度系數(shù)為k,由胡克定律：(m+M)g=kL

①

彈簧又伸長ΔL釋放后，由牛頓第二定律：k(L+ΔL)－（m+M）g=(m+M)a

②

以砝碼為研究對象：設托盤對砝碼的作用力為FN：由牛頓第二定律：FN－Mg=Ma③聯(lián)立以上三式解得：FN＝，由牛頓第三定律：砝碼對托盤的作用力為，A正確。5.（06年全國卷Ⅰ）一位質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v。在此過程中，A．地面對他的沖量為mv+mgΔt，地面對他做的功為mv2B．地面對他的沖量為mv+mgΔt，地面對他做的功為零C．地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為mv2D．地面對他的沖量為mv-mgΔt，地面對他做的功為零參考答案：答案：B解析：設地面對運動員的作用力為F，則由動量定理得：(F－mg)Δt＝FΔt＝mv＋mgΔt；運動員從下蹲狀態(tài)到身體剛好伸直離開地面，地面對運動員做功為零，這是因為地面對人的作用力沿力的方向沒有位移。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，光滑的平行導軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面內(nèi)，導軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，導軌電阻不計，磁感應強度B=0.3T的勻強磁場豎直向下穿過導軌平面。金屬棒ab沿導軌向右勻速運動，當電鍵S閉合時，兩極板之間質(zhì)量m=1×10－14kg、帶電荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運動，兩極板間的電壓為

V；金屬棒ab運動的速度為

m/s。參考答案：0.3，47.（3分）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)(p1、V1)開始做等溫膨脹，狀態(tài)變化如圖中實線所示。若該部分氣體從狀態(tài)(p1、V1)開始做絕熱膨脹至體積V2，則對應的狀態(tài)變化圖線可能是圖中虛線（選填圖中虛線代號）。

參考答案：d8.飛機著陸后做勻減速運動，初速度為60m/s，加速度大小為10m/s2，則飛機著陸后8s內(nèi)的位移是

m。參考答案：180m9.（2）（6分）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，實驗裝置如圖，有一位同學保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過實驗測量作出了圖乙、丙兩幅圖。①A圖線不通過坐標原點的原因是_______________________.②A圖上部彎曲的原因是______________________________.③B圖線在縱軸上有截距的原因是_______________________.參考答案：①沒有平衡摩擦，或平衡摩擦不夠

②砂和砂桶的總質(zhì)量不滿足遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量…③平衡摩擦力太過…10.如圖所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個紅蠟塊能在水中勻速上?。诩t蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管以速度v水平向右勻速運動．已知蠟塊勻速上升的速度大小為3cm/s，玻璃管水平運動的速度大小為4cm/s，則：（1）蠟塊的所做運動為

A．勻速直線運動B．勻變速直線運動C．曲線運動（2）蠟塊的運動速度為

cm/s．參考答案：（1）A；（2）5【考點】運動的合成和分解．【分析】（1）分析蠟塊在相互垂直的兩個方向上的運動情況，從而得知其合運動是直線運動（是勻速直線運動或勻變速直線運動）還是曲線運動．（2）分析水平和豎直方向上的速度，對其利用平行四邊形定則進行合成，即可求得其實際運動的速度．【解答】解：（1）蠟塊參與了水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的勻速直線運動，因兩個方向上的運動的加速度都為零，所以合加速度方向為零，蠟塊做勻速直線運動，選項A正確．故選：A（2）蠟塊的運動合速度為：v合===5cm/s故答案為：（1）A；（2）511.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應時刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲，4s~9s內(nèi)合外力對物塊做功為

▲

。

參考答案：12.用速度大小為v1的中子轟擊靜止的碳原子核，結(jié)果中子以速度大小v2反向彈回。認為質(zhì)子、中子質(zhì)量均為m，以v1的方向為正方向，則轟擊前后中子的動量改變量為________；不計其它力的作用，碰后碳原子核獲得的初速度為___________．

參考答案：.-m(v2+v1)，(v2+v1)/1213.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）（4分）實驗過程中，電火花計時器應接在

（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．（2）（3分）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=

．（3）（3分）如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分23.為了探究半導體熱敏電阻的阻值RT與熱力學溫度T的關系，某同學設計了如圖1所示的電路。圖中RT是熱敏電阻，R1是電阻箱，R2

R3是定值電阻是滑動變阻器，V是零刻度在正中央的電壓表，S是開關，E是電池。1在圖2中將實物圖按電路原理圖連線；2閉合開關S,調(diào)節(jié)電阻箱R1，使電壓表的示數(shù)為零,記下此時R1的阻值和熱敏電阻的溫度T。則在溫度T時,熱敏電阻的阻值RT=_____3改變熱敏電阻的溫度,測量相應的電阻值,得到多組數(shù)據(jù)。該同學查閱資料發(fā)現(xiàn)，在一定溫度范圍內(nèi),熱敏電阻的阻值RT與該電阻的熱力學溫度T之間滿足關系RT=AeB/Te，式中A,B為常數(shù)。利用實驗得到的數(shù)據(jù),該同學作出了如圖3所示的圖線,證明了以上關系式成立，并求出了常數(shù)A、B。該同學所作圖線是以______為縱軸。參考答案：1如圖所示，2R1R2/R3

3lnRT

15.（6分）在用雙縫干涉測光的波長的實驗中，所用實驗裝置如圖甲所示。調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻度線對齊其中某條亮條紋的中心，如圖乙所示，此時螺旋測微器的讀數(shù)為

mm。如果用該裝置測量氦氖激光器發(fā)出激光的波長，則圖中除了光源以外，其它不必要的器材元件有

。參考答案：

答案：0.440；濾光片、單縫四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如右圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L＝0.40m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ＝37°，在導軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應強度B＝0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場．金屬導軌的一端接有電動勢E＝4.5V、內(nèi)阻r＝0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m＝0.040kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止．導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0＝2.5Ω，金屬導軌電阻不計，g取10m/s2.已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：(1)通過導體棒的電流；(2)導體棒受到的安培力大?。?3)導體棒受到的摩擦力．參考答案：(1)導體棒、金屬導軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，閉合電路歐姆定律得：I＝＝1.5A.（4分）(2)導體棒受到的安培力：F安＝BIL＝0.30N.（4分）(3)導體棒所受重力沿斜面向下的分力F1＝mgsin37°＝0.24N（2分）由于F1小于安培力，故導體棒受沿斜面向下的摩擦力Ff，如圖根據(jù)共點力平衡條件mgsin37°＋Ff＝F安（3分）解得：Ff＝0.06N.（1分）方向沿斜面向下

（1分）17.如圖所示，傾角為θ=30°的足夠長的固定斜面上，在底端O處固定一垂直斜面的擋板，斜面上OM段光滑，M點及以上均粗糙。質(zhì)量為m的物塊A在M點恰好能靜止，有一質(zhì)量為2m的光滑小物塊B以初速度自N點滑向物塊A，已知MN=L，AB間每次碰撞后即緊靠在一起但不粘連，每次AB與擋板碰撞后均原速率彈回，重力加速度為g。求：（1）A、B第一次碰撞后緊靠在一起的初速度；（2）物塊A在M點上方時，離M點的最大距離s；（3）系統(tǒng)由于摩擦和碰撞所產(chǎn)生的總內(nèi)能E。參考答案：（1）小物塊B從N點運動到M點由動能定理，有：2mgLsinθ=×2-×2

(3分)解得：，為B即將與A碰撞時的速度。

(1分)A、B的碰撞過程動量守恒，有：

(3分)解得

(2分)（2）A、B在MO之間運動過程機械能守恒，故A、B返回M點時速度仍為，且來到M點后由于A受到摩擦力作用，造成AB分離。對A自M點往上運動運用動能定理，有：

(3分)其中摩擦力(1分)解得：

(1分)（3）物塊A、B最終緊靠一起在OM間作往復運動，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有：

(3分)

解得：E=3mgL

(1分)18.（11分）第29屆奧林匹克運動會即將在北京舉辦，解答下列與奧運會有關的物理學問題：（取重力加速度g=10m/s2）如圖乙所示，女排