江蘇省南京市蘭花中學2022-2023學年高三物理期末試題含解析

江蘇省南京市蘭花中學2022-2023學年高三物理期末試題含解析一、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，質(zhì)量為60g的銅棒長為d=20cm，棒的兩端用長為L=30cm的細軟銅線水平懸掛在磁感應強度為B=0.5T、方向豎直向上的勻強磁場中，當棒中通過恒定電流I后，銅棒向上擺動，最大偏角θ=60°，g取10m/s2，則銅棒中電流I和銅棒在擺動過程中的最大速率v分別為：銅棒中電流I=2A．

(B)銅棒中電流I=．

(C)最大速率v≈1m/s．

(D)最大速率v≈2m/s．

參考答案：BC2.如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個木塊，其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為T．現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為3m的木塊，使三個木塊以同一加速度運動，則以下說法正確的是（）A．質(zhì)量為2m的木塊受到四個力的作用B．當F逐漸增大到T時，輕繩剛好被拉斷C．當F逐漸增大到1.5T時，輕繩還不會被拉斷D．輕繩剛要被拉斷時，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為0.667T參考答案：C【考點】牛頓第二定律；力的合成與分解的運用．【專題】定性思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題．【分析】三個木塊以同一加速度做加速運動，采用隔離法分析2m可得出其受力的個數(shù)；再對整體分析可得出整體的加速度與力的關系；再以后面兩個物體為研究對象可得出拉力與加速度的關系，則可分析得出F與T的關系．【解答】解：A、質(zhì)量為2m的木塊受到重力、質(zhì)量為m的木塊的壓力、m對其向后的靜摩擦力、輕繩的拉力和地面的支持力五個力的作用，故A錯誤；B、對三個木塊整體，由牛頓第二定律可得：a=，隔離后面的組合體，由牛頓第二定律可得：輕繩中拉力為F′=3ma=F，由此可知，當F逐漸增大到2T時，輕繩中拉力F′=T，輕繩剛好被拉斷，故B錯誤；C、由B可知，當拉力F=1.5T時，繩子的拉力F′=T，繩子沒有拉斷，故C正確；D、輕繩剛要被拉斷時，輕繩的拉力剛好為T，后面兩個木塊的加速度a′=，對質(zhì)量為m木塊研究，由牛頓第二定律得摩擦力為f=ma′=T=0.33T，故D錯誤．故選：C．3.下列關于摩擦力的敘述正確的是()A．滑動摩擦力的大小與物體間的正壓力的大小成正比B．滑動摩擦力的大小與接觸面的性質(zhì)有關，與接觸面面積的大小無關C．靜摩擦力的大小與物體間的正壓力大小成正比D．最大靜摩擦力隨物體間正壓力的增大而增大參考答案：ABD4.如圖所示，相距為d的兩塊金屬板M、N與電源相連接，電鍵閉合后，M、N間有勻強電場，一重力不計的帶電粒子垂直于電場方向從M邊緣射入電場，恰好打在N板中央，求：（1）保持電鍵閉合狀態(tài)，為使粒子剛好能飛出電場，N板向下移動多少？（2）將電鍵打開，仍欲使粒子剛好飛出電場，N板向下移動多少？

參考答案：.d;3d略5.在豎直向下的勻強電場中，有a、b、c、d四個帶電質(zhì)點，各以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線運動，不計質(zhì)點間的相 互作用力，則下面說法不正確是（

）

A．c、d帶異種電荷

B．a(chǎn)、b帶同種電荷且電勢能均不變

C．d的電勢能減小，重力勢能增大

D．c的電勢能增大，機械能減小參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學在研究“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，測出小車的質(zhì)量；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，測出小車和砝碼的總質(zhì)量：再在小車上加砝碼，重復以上操作，分別測出、……。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，應進行的實驗操作是______________________________________________。②某次實驗采集的五組數(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，則圖中的橫坐標應是_____________。參考答案：①小車獲得相同的動能（彈簧對小車做功相同）（1分）；墊高木板固定打點計時器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動（平衡摩擦力）7.．一質(zhì)量為m的小球與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連組成一體系，置于光滑水平桌面上，彈簧的另一端與固定墻面相連，小球做一維自由振動。試問在一沿此彈簧長度方向以速度u作勻速運動的參考系里觀察，此體系的機械能是否守恒，并說明理由。

。參考答案：1.否．原因是墻壁對于該體系而言是外界，墻壁對彈簧有作用力，在運動參考系里此力的作用點有位移，因而要對體系做功，從而會改變這一體系的機械能．8.為了探究加速度與力的關系，使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題：

(1)實驗開始應先調(diào)節(jié)氣墊導軌下面的螺釘，使氣墊導軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是（

）A．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度的表達式為：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．參考答案：9.將1ml的純油酸配成500ml的油酸酒精溶液，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴，則每滴油酸酒精溶液的體積為______ml?，F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm2，則估算油酸分子的直徑是_________m（保留一位有效數(shù)字）。參考答案：0.005ml

m10.某同學在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運動的初速度大小為__________m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為__________m／s。（計算結果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24

1.96

11.平拋運動可看成是水平方向的

運動和豎直方向的

運動的合運動參考答案：勻速直線運動，自由落體運動12.如圖所示，一長為L、質(zhì)量為m的均勻棒可繞O點轉(zhuǎn)動，下端A擱在光滑球面上，用過球心的水平力向左推球．若在圖示位置棒與球相切，且與豎直方向成45°時球靜止，則水平推力F為

．若球經(jīng)過圖示位置時水平向左的速度為v，則棒的端點A的速度為

．參考答案：；v．【考點】力矩的平衡條件；運動的合成和分解．【分析】根據(jù)力矩平衡條件，列出方程，求得球?qū)Π舻闹С至?，再對球受力分析，依?jù)平衡條件，即可求解水平推力大小；對棒與球接觸處進行運動的分解，確定兩分運動，從而即可求解．【解答】解：對棒受力分析，根據(jù)力矩平衡，由圖可知，則有：mg×=N×L解得：N=再對球受力分析，依據(jù)平衡條件，則有：Ncos45°=F解得：F=由題意可知，對棒與球接觸處，進行運動的分解，如圖所示：則有：vA=vcos45°=v故答案為：；v．13.A物體靠在墻壁上，現(xiàn)用力向左緩慢推B物體，壓縮彈簧，外力做功W，突然撤去外力，B物體將從靜止開始向右運動，以后將帶動A物體一起做復雜的運動，從A物體開始運動以后的過程中，彈簧的彈性勢能最大值為

.參考答案：W三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在電壓為U、頻率為f=50Hz的交流電源上，在實驗中得到一條理想紙帶，如圖所示．選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A，B，C，D，E，測出A點距起始點O的距離為x0=4．70cm，點A、C間的距離為x1=4．51cm，點C、E間的距離x2=6．02cm已知重物的質(zhì)量為m=l．OOkg，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9．80m／s2，則（1）從打下起始點O到打下C點的過程中，重物重力勢能的減少量△EP=

，重物動能的增加量△Ek ．（2）根據(jù)題中提供的條件，還可求出重物實際下落的加速度a=

．參考答案：15.在數(shù)控實驗室工人師傅測量某金屬絲的直徑如圖乙所示，螺旋測微器測出的金屬絲的直徑是

mm。參考答案：1.500四、計算題：本題共3小題，共計47分16.坐標原點O處有一點狀的放射源，它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度大小都是v0，在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強電場，場強大小為，其中q與m分別為α粒子的電量和質(zhì)量；在的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面的勻強磁場.ab為一塊很大的平面感光板，放置于處，如圖所示.觀察發(fā)現(xiàn)此時恰無粒子打到ab板上.（不考慮a粒子的重力）

（1）求α粒子剛進人磁場時的動能；

（2）求磁感應強度B的大小；

（3）將ab板平移到什么位置時所有粒子均能打到板上?并求出此時ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長度.參考答案：（1）根據(jù)動能定理：可得末動能(5分)

（2）根據(jù)上題結果可知，對于沿x軸正方向射出的粒子進入磁場時與x軸正方向夾角，其在電場中沿x方向的位移，易知若此粒子不能打到ab板上，則所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子軌跡必與ab板相切，可得其圓周運動的半徑又根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得（8分）

（3）易知沿x軸負方向射出的粒子若能打到ab板上，則所有粒子均能打到板上。其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切。由圖可知此時磁場寬度為原來的，即當ab板位于的位置時，恰好所有粒子均能打到板上；ab板上被打中區(qū)域的長度（7分）17.如圖，AB為粗糙的長直斜面，動摩擦因數(shù)μ=0.4，與水平方向的夾角θ=37°，BC為光滑水平面，CDE為光滑曲面，B、C兩接口處均光滑連接。D、E兩點離水平地面的高度分別為h1＝8.64m，h2＝4m。一質(zhì)量m＝0.20kg的滑塊由斜面上某一點P從靜止開始下滑，在斜面上始終受一水平向右恒力F=1N的作用，到達B點時立即撤去拉力F，從P點到達C點共經(jīng)歷t＝3s。已知PB與BC長度之和為32m。求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g=10m/s2）（1）滑塊沿AB段運動時加速度a和所用時間t1；（2）若水平向右恒力F大小可調(diào)，則恒力F在何范圍內(nèi)可使滑塊沿PB、BC運動越過曲面落地。某同學對第二問的解答如下：若要使滑塊越過曲面落地，則離開曲面E點時的速度至少為0。從P點至E點列出動能定理。即可求得所需的最小恒力。請判斷該同學的解答是否正確，并說明理由，若該同學解答錯誤則求出正確的恒力范圍。參考答案：（1）由牛頓第二定律 Fcosq+mgsinq-mN＝ma ① （1分）由垂直斜面方向受力平衡可得 N=mgcosq-Fsinq②聯(lián)立①②可得加速度 a＝8m/s2 （1分）S=S1+S2= （1分）得 t1=2s （1分）（2）該同學回答錯誤。 （1分）錯誤1：至少滑到D點速度為0才可以越過曲面落地。 （1分）錯誤2：在斜面上力F不能過大，否則物塊將離開斜面運動。 （1分）從P至D動能定理 （1分）得 F1=0.5N （1分）F2sinq=mgcosq （1分）得 F2=2.67