安徽省黃山市桂林中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

安徽省黃山市桂林中學(xué)2022年高三物理下學(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.宇航員在月球上做自由落體實驗，將某物體從距月球表面高h(yuǎn)處自由釋放，經(jīng)時間t后落到月球表面（設(shè)月球半徑為R），據(jù)上述信息推斷，飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動所必須具有的速率為

A．

B．

C．

D．參考答案：B2.火星也是繞太陽運(yùn)行的行星之一，且火星周圍也有衛(wèi)星繞其運(yùn)行。如果要通過觀測求得火星的質(zhì)量，則需要測量的物理量有A．火星繞太陽運(yùn)動的周期和軌道半徑B．火星的衛(wèi)星繞火星運(yùn)動的周期和軌道半徑C．火星繞太陽運(yùn)動的周期和火星的衛(wèi)星繞火星運(yùn)動的軌道半徑D．火星的衛(wèi)星繞火星運(yùn)動的周期和火星繞太陽運(yùn)動的軌道半徑參考答案：B3.（單選）如圖所示，放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量0.6kg，彈簧測力計讀數(shù)為2N，滑輪摩擦不計，若輕輕取走盤中的部分砝碼，使總質(zhì)量減小到0.3kg，將會出現(xiàn)的情況是（g=10m/s2）（）A．彈簧測力計的讀數(shù)將變小B．A仍靜止不動C．A對桌面的摩擦力不變D．A所受的合力將要變大參考答案：解：初態(tài)時，對A受力分析有：得到摩擦力Ff=F1﹣F2=6﹣2=4N，說明最大靜摩擦力Fmax≥4N，當(dāng)將總質(zhì)量減小到0.3kg時，拉力為變?yōu)?N，物體仍靜止，合力仍為零；彈簧測力計的示數(shù)不變，故摩擦力變化Ff′=1N．故ACD錯誤，B正確．4.從地面以大小為v1的初速度豎直向上拋出一個皮球，經(jīng)過時間t皮球落回地面，落地時皮球的速度的大小為v2。已知皮球在運(yùn)動過程中受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比，重力加速度大小為g。下面給出時間t的四個表達(dá)式中只有一個是合理的。你可能不會求解t，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，你認(rèn)為t的合理表達(dá)式應(yīng)為

A．B．

C．

D．參考答案：D5.（多選）如圖所示，分別用恒力F1、F2先后將質(zhì)量為m的物體，由靜止開始沿同一粗糙的固定斜面由底拉到頂端，兩次所用時間相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次F2沿水平方向．則兩個過程中（）A．物體與斜面摩擦生熱不相同B．物體機(jī)械能變化量相同C．F1做的功與F2做的功相同D．F1做功的功率比F2做功的功率大參考答案：AB解析：A、兩次過程物體對斜面的壓力不同，故摩擦力大小不同，則產(chǎn)生的熱量不相同，故A正確；B、物體末速度相同，又由于處于相同的高度，所以兩物體機(jī)械能變化相同，故B正確；C、由圖示分析可知，第一個物體所受的摩擦力小于第二個物體所受的摩擦力，故兩物體克服摩擦力做功不同，重力做功相同，則F1做的功比F2做的少．故C錯誤；D、物體的運(yùn)動情況相同，重力做功功率相同，圖2中克服摩擦力做功的功率大，故Fl做功的功率比F2做功的功率小，故D錯誤；故選：AB．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個鈾核92235U和另一個原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號為______；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當(dāng)于931MeV，則該衰變過程放出的能量是______MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動能，則X核與鈾核的動能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)7.關(guān)于水波的實驗請回答以下問題：（1）圖(a)中的現(xiàn)象是水波的____________現(xiàn)象（2）圖(b)中，兩列頻率相同的相干水波在某個時刻的疊加情況，實線表示波峰，虛線表示波谷，兩列波的振幅均為2cm，A點是振動_______的點(填加強(qiáng)，減弱)，B點振幅為____cm。參考答案：(1)干涉

(2)減弱、

48.一個質(zhì)量為0.5kg的物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，其位移S與速度的關(guān)系是S=0.5u2m，則該物體運(yùn)動到3s末，其速度大小是________m/s；物體所受合外力的瞬時功率是__________W。參考答案：答案：3；1.59.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長為，兩端各固定著一個帶電小球，處于水平方向、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點O自由轉(zhuǎn)動。在輕桿與電場線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對O點的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢能為___________。參考答案：10.一電子以4×106m/s的速度沿與電場垂直的方向從A點水平垂直于場

強(qiáng)方向飛入，并從B點沿與場強(qiáng)方向成150°的方向飛出該電場，如圖所示，則A、B兩點的電勢差為________V．(電子的質(zhì)量為9.1×10－31kg，電荷量為－1.6×10－19C)參考答案：－136.511.光滑的水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道，俯視如圖所示。一個小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，則軌道對小球做_______（填“正功”、“負(fù)功”或“不做功”），小球的線速度_______（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：12.為了“驗證牛頓運(yùn)動定律”，現(xiàn)提供如圖所示的器材：A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于砝碼和小桶的總重量．請思考探究思路并回答下列問題：(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)12345小車加速度a/m·s－20.780.380.250.200.16小車質(zhì)量m/kg0.200.400.600.801.00根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，用計算機(jī)繪制出a—m圖象如圖所示：通過對圖象(圖甲)的觀察，可猜想在拉力F一定的情況下a與m的關(guān)系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，為了驗證猜想，請在圖乙中作出最能直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象．(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點的原因是________________________________________________________．參考答案：(1)把木板的右端(或安裝打點計時器的那端)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力(2)如圖所示

(3)實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分13.像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常見計時儀器，每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成．當(dāng)有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用如圖所示裝置設(shè)計一個“探究物體運(yùn)動的加速度與合外力”的實驗，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上間距為l的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出），用米尺測量兩光電門的間距為l，小車上固定著用于擋光的窄片K，窄片的寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2，已知l＞＞d。（1）則小車的加速度表達(dá)式a=____________（用l、d、t1和t2表示）；（2）某位同學(xué)通過測量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線．如圖中的實線所示，則圖線不通過坐標(biāo)原點O的原因是______________________;參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某學(xué)習(xí)小組可用如圖甲所示的實驗裝置來做系列實驗．(設(shè)鉤碼的質(zhì)量為m，小車和車內(nèi)

砝碼的總質(zhì)量為M)(1)下列說法正確的是____________A．用該裝置可以測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菳．用該裝置可以探究牛頓第二定律，以小車為研

究對象時，要保證拉力近似等于鉤碼的重力，

因此必須滿足m<<MC．可以用該裝置驗證機(jī)械能守恒定律，但必須滿足m<<MD．可以用該裝置探究動能定理，以鉤碼和小車整體為研究對象，但不必滿足m<<M(2)某同學(xué)在用該探究“在處羅一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”時，由于改變小車和砝碼的總質(zhì)量M時，小車所受的阻力也會變化，本實驗改變M時是否要重新平衡小車所受的阻力？________________(選填“是”或“否”)。

（3）圖乙為某次實驗得到的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是按打點順序依次選取的計數(shù)點，計數(shù)點間的距離如圖所示，相鄰計數(shù)點間時間間隔為0.1s，則小車的加速度大小約為________________m/s2(保留兩位有效數(shù)字).參考答案：15.如圖所示，某同學(xué)用兩個滑動變阻器研究分壓電路的特點．使用器材如下：兩個阻值分別為（0～10Ω）和（0～50Ω）的滑動變阻器、電動勢為3V的電源及電鍵、導(dǎo)線若干．閉合電鍵后，將電路圖甲中所示的電流標(biāo)記為I1和I2．（1）根據(jù)電路圖甲，用筆代替導(dǎo)線補(bǔ)充畫完實物圖乙中缺少的導(dǎo)線．（2）當(dāng)PA保持在最右端時，將PB從左端滑動至右端的過程中，發(fā)現(xiàn)電流I2相對變化更小，則說明圖甲、乙中A電阻的阻值為0～50Ω（選填“0～10Ω”或“0～50Ω”）．（3）某同學(xué)按如下操作：①將PA滑片調(diào)整到某位置，任意移動PB滑片；②將PB滑片調(diào)整到某位置，任意移動PA滑片．得到兩條U﹣I1的直線圖象如圖丙所示．根據(jù)圖象數(shù)據(jù)可知，電源內(nèi)阻為2Ω；當(dāng)電流I1在圖中等于0.1A時，滑動變阻器B消耗的電功率為0.6W．參考答案：解：（1）根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實物圖如圖所示；（2）當(dāng)PA保持在最右端時，A電阻接入最大電阻，總電阻與B電阻的右半部分并聯(lián)；因I2變化較小，說明B中電阻相對A中電阻較小，從而對電路的影響較小；故A為大電阻，B為小電阻；故答案為0～50Ω；（3）由題意可知，當(dāng)保持PA不動時，電壓與電流I1的伏安特性曲線為A的電阻；由圖可知，其阻值RA==12Ω；當(dāng)PB不動時，電壓與電流的關(guān)系是通過滑動變阻器輸出電壓與電流之間的關(guān)系；輸出的最大電壓為1.5V；即設(shè)B與A并聯(lián)電阻為R；則有：1.5=且當(dāng)電壓為1.2V時，I1=0.1A；1.8=（0.1+）（10﹣R+r）聯(lián)立解得：r=2Ω；R=6Ω；滑動變阻器B右半部分電流I2==0.2A；左側(cè)電流：I2′=0.1+0.2=0.3A故滑動變阻器B消耗的功率P=I2′2（10﹣R）+I22R=0.6W；故答案為：（1）如圖所示；（2）0～50Ω（3）2

0.6四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(2)兩磁鐵各固定放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動．已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg.兩磁鐵的N極相對，推動一下，使兩車相向運(yùn)動．某時刻甲的速率為2m/s，乙的速率為3m/s，方向與甲相反．兩車運(yùn)動過程中始終未相碰，則兩車最近時，乙的速度為多大？參考答案：兩車相距最近時，兩車的速度相同，設(shè)該速度為v，取乙車的速度方向為正方向．由動量守恒定律得m乙v乙－m甲v甲＝(m甲＋m乙)v所以兩車最近時，乙車的速度為v＝＝m/s.17.小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，當(dāng)球某次運(yùn)動到最低點，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g，忽略手的運(yùn)動半徑和空氣阻力。求：（1）繩斷時球的速度大小；（2）繩能承受的量大拉力；（3）改變繩長（繩承受的最大拉力不變），保持手的位置不動，使球重復(fù)上述運(yùn)動，若繩仍在球運(yùn)動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？參考答案：見解析（1）設(shè)繩斷后環(huán)做平拋運(yùn)動時間為t1，

豎直方向：，水平方向：………………（2分）

得……………………（1分）

（2）設(shè)繩能承受的最大拉力大小為Fm,

球做圓周運(yùn)動的半徑為R=………………（1分）

………………（2分）

得?！?分）

（3）設(shè)繩長為l，繩斷時球的速度大小為，

有…………（1分）

繩斷后球做平拋運(yùn)動，豎直位移為d-，水平位移為x時間為t2。

有……………………（2分）

有………………（1分）

當(dāng)時，x有極大值xmx=…………（1分）18.如圖所示，輕彈簧左端固定在水平地面的N點處，彈簧自然伸長時另一端位于O點，水平面MN段為光滑地面，M點右側(cè)為粗糙水平面，現(xiàn)有質(zhì)量相等均為m的A、B滑塊，先用滑塊B向左壓縮彈簧至P點，B和彈簧不栓接，由靜止釋放后向右運(yùn)動與靜止在M點的A物體