江西省宜春市奉新第二中學2022年高三物理期末試題含解析

江西省宜春市奉新第二中學2022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.用輕彈簧豎直懸掛質量為m的物體，靜止時彈簧伸長量為L，現(xiàn)用該彈簧沿傾角為300的斜面拉住質量為2m的物體,系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L，如圖所示，則物體此時所受摩擦力

A．等于零

B．大小為，方向沿斜面向下

C．大小為，方向沿斜面向上D．大小為mg，方向沿斜面向上參考答案：A2.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，缺口DB所對的圓心角為90°，把一個小球從斜軌道上某處由靜止釋放，它下滑到C點后便進入圓軌道，要想使它上升到D點后再落到B點，不計摩擦，則下列說法正確的是：A．釋放點須與D點等高B．釋放點須比D點高R/4C．釋放點須比D點高R/2D．使小球經(jīng)D點后再落到B點是不可能的參考答案：D3.（單選）一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是A．采用大功率的發(fā)動機后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度．這表明通過科學手段能使小質量的物體獲得大的慣性B．射出槍膛的子彈在運動相當長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性小了C．貨運列車運行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性D．摩托車轉彎時，車手一方面要控制適當?shù)乃俣?，另一方面要將身體稍微向里傾斜，通過調控人和車的慣性達到安全行駛的目的參考答案：CA、采用了大功率的發(fā)動機后，一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度，不是由于使小質量的物體獲得大慣性，是由于功率增大的緣故．故A錯誤．

B、射出槍膛的子彈在運動一段距離后連一件棉衣也穿不透，是由于速度減小了，不是由于慣性減小，子彈的慣性沒有變化．故B錯誤．

C、貨車運行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，質量改變了，會改變它的慣性．故C正確．

D、摩托車轉彎時，車手一方面要控制適當?shù)乃俣龋硪环矫嬉獙⑸眢w稍微向里傾斜，改變向心力，防止側滑，而人和車的慣性并沒有改變．故D錯誤．

故選C4.（單選）升降機的地面固定一個壓力傳感器，物體置于傳感器上的水平接觸面上，如圖（a）所示，壓力傳感器通過處理電路和計算機相連，當升降機在豎直方向運動時，計算機描繪出一段時間內(nèi)物體對壓力傳感器的壓力隨時間變化的圖象如圖（b）所示，關于升降機的運動，下列說法正確的是（）A．0～t1一定向上做勻加速運動B．t1～t2一定向上做勻加速運動C．t1～t2的加速度可能逐漸增大D．t2～t3的加速度可能逐漸增大參考答案：考點：牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：物體對傳感器的壓力等于支持力的大小，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的大小和方向，從而確定電梯的運動情況．解答：解：A、由圖線可知，0～t1物體對傳感器的壓力的大小不變，且支持力等于重力，知升降機可能處于靜止，可能處于勻速直線運動狀態(tài)．故A錯誤．B、C、t1～t2，F(xiàn)逐漸增大，支持力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度方向豎直向上，且逐漸增大，電梯加速度方向豎直向上，且在變化．故B錯誤，C正確．D、t2～t3，F(xiàn)的大小等于不變，且大于重力，根據(jù)牛頓第二定律知，物體所受合外力不變，則加速度不變，故D錯誤故選：C點評：解決本題的關鍵掌握牛頓第二定律，知道加速度的方向與合力的方向相同，加速度隨著合力的變化而變化．5.“快樂向前沖”節(jié)目中有這樣一種項目，選手需要借助懸掛在高處的繩飛躍到鴻溝對面的平臺上，如果已知選手的質量為m，選手抓住繩由靜止開始擺動，此時繩與豎直方向夾角為α，如圖所示，不考慮空氣阻力和繩的質量，下列說法正確的是A.選手擺動最低點時所受繩子的拉力等于mgB.選手擺到最低點時所受繩子的拉力為大于mgC.選手擺到最低點時所受繩子的拉力大于選手對繩子的拉力D.選手擺到最低點的運動過程中，其運動可分解為水平方向的勻加速運動和豎直方向上的勻加速運動。參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在飛輪制造中有一個定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發(fā)生微小的位移，以使它準確定位于輪軸上．如圖所示放置在豎直平面內(nèi)的一個質量為M、半徑為R的金屬大飛輪．用力推動一下飛輪，讓飛輪轉動若干周后停止．多次試驗，發(fā)現(xiàn)飛輪邊緣上的標記A總是停在圖示位置．根據(jù)以上情況，工人在輪緣邊上的某點E處，焊上質量為m的少量金屬（不計焊錫質量）后，再用力推動飛輪，當觀察到

的現(xiàn)象時，說明飛輪的重心已調整到軸心上了．請在圖上標出E的位置；為使飛輪的重心回到軸心上，還可以采用其他的方法，如可以在輪緣邊上某處Q點，鉆下質量為m/的少量金屬．則鉆下的質量m/=

，并在圖上標出Q點的位置．參考答案：

答案：A最終可以停留在任何位置

m

7.如圖，帶電量為+q的點電荷與均勻帶電薄板相距為2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。若圖中a點處的電場強度為零，根據(jù)對稱性，帶電薄板在圖中b點處產(chǎn)生的電場強度大小為＿＿＿＿＿＿，方向＿＿＿＿＿＿。(靜電力恒量為k)參考答案：答案：，水平向左(或垂直薄板向左)

8.一只標有“18V，10W”的燈泡，正常工作時的電阻為Ω；若用多用電表的歐姆檔來測量這只燈泡的電阻，則測出的阻值應（填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作時的電阻。參考答案：32.4Ω，小于9.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無能量損失）后做平拋運動。若小球做平拋運動后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點距斜面左端的水平距離x應滿足的條件是

（用符號表示）；若測得x＝1m時，小球平拋運動的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關系如圖b所示，則斜面的高h應為

m。參考答案：h＞x＞h－H，410.如圖甲是利用激光測轉速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉動，盤邊緣側面上有一小段涂有很薄的反光材料．當盤轉到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉速為________r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側面反光涂層的長度為________cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：．90.9r/s、1.46cm11.同打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1.00m，則滑塊運動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：12.物體做勻加速直線運動，在時間T內(nèi)通過位移x1到達A點，接著在時間T內(nèi)又通過位移x2到達B點，則物體在A點速度大小為

．在B點的速度大小為

參考答案：13.如右圖所示，OAB是剛性輕質直角三角形支架，邊長AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二銳角處固定兩個不計大小的小球，A角處小球質量為1kg，B角處小球質量為3kg?，F(xiàn)將支架安裝在可自由轉動的水平軸上，使之可繞O點在豎直平面內(nèi)無摩擦轉動。裝置靜止時，AB邊恰好水平。若將裝置順時針轉動30°，至少需做功為__________J，若將裝置順時針轉動30°后由靜止釋放，支架轉動的最大角速度為__________。參考答案：；三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）圖為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體作平拋運動規(guī)律的照片，圖中A、B、C為三個同時由同一點出發(fā)的小球，為A球在光滑水平面上以速度運動的軌跡；為B球以速度被水平拋出后的運動軌跡；為C球自由下落的運動軌跡，通過分析上述三條軌跡可得出結論：

。參考答案：答案：作平拋運動的物體在水平方向作勻速直線運動，在豎直方向作自由落體運動（或平拋運動是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合成）。15.利用力傳感器研究“加速度與合外力的關系”的實驗裝置如圖甲．①下列關于該實驗的說法，錯誤的是

（選填選項前的字母）A．做實驗之前必須平衡摩擦力B．小車的質量必須比所掛鉤碼的質量大得多C．應調節(jié)定滑輪的高度使細線與木板平行D．實驗開始的時候，小車最好距離打點計時器遠一點②從實驗中挑選一條點跡清晰的紙帶，每5個點取一個計數(shù)點，用刻度尺測量計數(shù)點間的距離如圖乙，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz．從圖乙中所給的刻度尺上讀出A、B兩點間的距離s1=

cm；該小車的加速度a=

m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字），實驗中紙帶的

（填“左”或“右”）端與小車相連接．參考答案：①BD；②0.70（，0.20，左．【考點】探究加速度與物體質量、物體受力的關系．【分析】（1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．該實驗采用的是控制變量法研究，其中加速度、質量、合力三者的測量很重要．（2）由表中數(shù)據(jù)讀出位移，△x=at2可求得加速度．【解答】解：①本實驗應平衡摩擦力；利用力傳感器研究“加速度與合外力的關系”，不需要小車的質量必須比所掛鉤碼的質量大得多；并且細線應水平，即調節(jié)滑輪的高度使細線與木板平行；開始實驗時，小車應靠近打點計時器；本題選錯誤的，故選：BD；②由刻度尺可知，s1=0.70cm；第兩個計數(shù)點間有5個間隔，故t=0.1s；小車的加速度為：a=cm/s2=0.2m/s2；實驗中小車越來越快，故紙帶的左端與小車相連接；故答案為：①BD；②0.70（，0.20，左．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在校運會上，100米迎面接力賽成為一大亮點．比賽中某同學接棒后，開始以a1=4m/s2的加速度勻加速起跑，一段時間后達到最大速度，接著以最大速度持續(xù)奔跑10s，再以大小為a2=2m/s2的加速度做勻減速直線運動跑到終點，速度為4m/s，完成交接棒．則：（1）該同學在奔跑中的最大速度vm是多少？（2）該同學跑完100米的時間t是多少？參考答案：考點：勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的速度與時間的關系．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：（1）設最大速度，根據(jù)速度位移關系表示加速運動和減速運動的位移，根據(jù)x=vt求勻速直線運動的位移，根據(jù)總位移為100m求解．（2）根據(jù)速度時間關系求解加速直線運動和減速直線運動的時間從而求總時間．解答：解：設運動過程中最大速度為vm，則總位移x=+vmt1+代入數(shù)據(jù)100=+10vm+解得vm=8m/s則總時間t=+t1+=+10=14s答：（1）該同學在奔跑中的最大速度vm是8m/s（2）該同學跑完100米的時間t是14s．點評：解決本題的關鍵掌握勻變速直線運動的運動學公式和推論，并能靈活運用．17.(17分)如圖16甲所示是某人設計的一種振動發(fā)電裝置，它的結構是一個套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1m、匝數(shù)n＝20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右視圖如圖16乙所示)。在線圈所在位置磁感應強度B的大小均為0.2T，線圈的電阻為1.5Ω，它的引出線接有質量為0.01kg、電阻為0.5Ω的金屬棒MN，MN置于傾角為300的光滑導軌上，導軌寬度為0.25m。外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復運動，便有電流通過MN。當線圈向右的位移x隨時間t變化的規(guī)律如圖16丙所示時(x取向右為正)，g=10m/s2。求：

(1)若MN固定不動，流過它的電流大小和方向？(2)若MN可自由滑動，至少要加多大的勻強磁場才能使MN保持靜止，并在圖16丁中畫出磁感應強度隨時間變化的圖像；(3)發(fā)電機的輸出功率。參考答案：解析：(1)由圖丙知線圈運動速度

①

線圈向右運動時切割感線，且各處磁場方向與組成線圈的導線垂直，線圈產(chǎn)生電動勢

E=nBLV=2πrnBV

②

流過MN電流

③聯(lián)立①、②、③得

④

流過MN電流方向從M到N。當線圈向左運動時，電流大小不變，流過MN的電流方向從N到M。

(2)MN受重力、斜面支持力和安培力作用處于靜止狀態(tài)，要使外加磁場最小，即安培力最小，當流過MN電流從M到N時，由左手定則知磁場方向垂直軌道平面向下。且

⑤

⑥當流MN電流從N到M時，要MN靜止，的方向相反，即垂直軌道平面向上，以此方向為正方向，則磁感應強度隨時間變化圖象如圖所示。

(3)發(fā)電機輸出功率

18.如圖所示，勻強電場方向沿x軸的正方向，場強為E．在A（d，0）點有一個靜止的中性微粒，由于內(nèi)部作用，某一時刻突然分裂成兩個質量均為m的帶電微粒，其中電荷量為q的微粒1沿y軸負方向運動，經(jīng)過一段時間到達（0，﹣d）點．不計重力和分裂后兩微粒間的作用．試求（1）分裂時兩個微粒各自的速度；（2）當微粒1到達（0，﹣d）點時，電場力對微粒1做功的瞬間功率；（