2022-2023學(xué)年浙江省寧波市慈溪云龍中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年浙江省寧波市慈溪云龍中學(xué)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.（單選）下列說法正確的是（） A． 速度變化越快的物體慣性越小 B． 物體做曲線運動的條件是所受合力與速度既不垂直也不在同一直線上 C． 吊扇工作時向下壓迫空氣，空氣對吊扇產(chǎn)生豎直向上的托力，減輕了吊桿對電扇的拉力 D． 兩個小球A和B，中間用彈簧連接，并用細(xì)線將A球懸于天花板上，則彈簧對A的力和彈簧對B的力是作用力和反作用力參考答案： 解：A、物體的慣性與運動的狀態(tài)無關(guān)；故A錯誤；B、物體做曲線運動的條件是所受合力與速度不在同一直線上，可以相互垂直；故B錯誤；C、吊扇工作時向下壓迫空氣，使空氣向下運動，空氣對吊扇產(chǎn)生豎直向上反作用力﹣﹣的托力，減輕了吊桿對電扇的拉力；故C正確；D、彈簧對A的力和A物體對彈簧拉力是作用力與反作用力．故D錯誤．故選：C點評： 該題考查慣性、物體做曲線運動的條件、作用力與反作用力等知識點，都是力學(xué)中的基礎(chǔ)概念，要加強(qiáng)對它們的理解、2.如圖所示，在處于O點的點電荷+Q形成的電場中，試探電荷q由A點移到B點，電場力做功為W1；以O(shè)A為半徑畫弧交于OB于C，q由A點移到C點電場力做功為W2；q由C點移到B點電場力做功為W3。則三者的做功關(guān)系為（）A．W1＝W2＝W3，W2＞0B．W1＞W(wǎng)2＝W3，W2＞0C．W1＝W2＞W(wǎng)3，W2＝0D．W1＝W2＜W3，W2＝0參考答案：C3.如圖所示，光滑水平面上放一個質(zhì)量為M足夠長的木板，開始M靜止，現(xiàn)在有一個質(zhì)量為m的滑塊以速度v0滑上M，m和M間的動摩擦因數(shù)為μ，以下說法正確的是（

）A.如果增大M，則m和M相對運動的時間變長，因摩擦而產(chǎn)生的熱量增加B.如果增大m，則m和M相對運動的時間變短，m在M上滑行的距離變大C.如果增大動摩擦因數(shù)μ，則因摩擦而產(chǎn)生的熱量不變D.如果增大初速度v0,則因摩擦而產(chǎn)生的熱量增加參考答案：ACD【詳解】視木板和滑塊為系統(tǒng)，合外力為零，動量守恒，根據(jù)動量守恒有：，解得：；根據(jù)能量守恒可知摩擦而產(chǎn)生的熱量為：，對木板利用動量定理可得：，解得m和M相對運動的時間：；A、若只增大M，則m和M相對運動的時間變長，因摩擦而產(chǎn)生的熱量增加，故A正確；B、如果增大m，則m和M相對運動的時間變短，根據(jù)動能定理可得：，解得m在M上滑行的距離變小，故B錯誤；C、如果增大動摩擦因數(shù)μ，則因摩擦而產(chǎn)生的熱量不變，故C正確；D、如果增大初速度v0，則因摩擦而產(chǎn)生的熱量增加，故D正確；故選ACD。4.如圖所示,實線表示在豎直平面內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場線,電場線與水平方向成α角,水平方向的勻強(qiáng)磁場與電場正交,有一帶電液滴沿斜向上的虛線l做直線運動,l與水平方向成β角,且α>β,則下列說法中錯誤的是A.液滴一定做勻變速直線運動B.液滴一定帶正電C.電場線方向一定斜向上D.液滴一定做勻速直線運動參考答案：A5.（單選）如圖所示是氫原子的能級圖，現(xiàn)讓一束單色光照射一群處于基態(tài)的氫原子，受激發(fā)的氫原子能自發(fā)地輻射出三種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為A．3.4eV

B．10.2eV

C．12.09eV

D．13.6eV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.如圖所示，質(zhì)量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4?，F(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移動的距離為______________m；使它翻下桌子力F做的功至少為______________J。

參考答案：0.4m

1.6J

7.決定一個平拋運動物體水平方向通過距離的因素是

和

。參考答案：8.海爾-波普彗星軌道是長軸非常大的橢圓，近日點到太陽中心的距離為0.914天文單位（1天文單位等于地日間的平均距離），則其近日點速率的上限與地球公轉(zhuǎn)（軌道可視為圓周）速率之比約為（保留2位有效數(shù)字）

。參考答案：1.5．（5分）9.某同學(xué)想設(shè)計一個調(diào)光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標(biāo)有“6V，3W”的燈泡L，一只標(biāo)有“12Ω，1A”的滑動變阻器，一電源電動勢為12V，電源內(nèi)阻不計，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．要想使調(diào)光電路的開關(guān)閉合后，改變滑動變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實驗設(shè)計的要求還需要_________________________（填寫實驗器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）請在右邊的方框內(nèi)畫出符合設(shè)計要求的電路圖．參考答案：（1）一個分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設(shè)計電路其電路圖如圖所示，通過計算可知，當(dāng)滑動觸片P使燈泡正確發(fā)光時，滑動電阻器左邊部分電阻為R1=7.42Ω，通過部分的電流將大于1A，所以滑動變阻器將破壞，因此不能滿足燈泡正常發(fā)光的情況．

（2）電路圖如圖所示．10.（4分）磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2μ，式中B是磁感強(qiáng)度，μ是磁導(dǎo)率，在空氣中μ為一已知常數(shù)。為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離Δl，并測出拉力F，如圖所示。因為F所作的功等于間隙中磁場的能量，所以由此可得磁感強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B＝

。參考答案：答案：(2μF/A)1/211.11參考答案：11112.如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點與兩導(dǎo)線共面，a點在兩導(dǎo)線的中間與兩導(dǎo)線的距離均為r，b點在導(dǎo)線2右側(cè)，與導(dǎo)線2的距離也為r?，F(xiàn)測得a點磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，則去掉導(dǎo)線1后，b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

，方向

。參考答案：答案：，垂直兩導(dǎo)線所在平面向外解析：根據(jù)安培定則可知，1、2兩導(dǎo)線在a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，都為。而2導(dǎo)線在a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，故去掉導(dǎo)線1后，b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直兩導(dǎo)線所在平面向外。13.如圖所示，從傾角為θ=30°的斜面頂端以初動能E=6J向下坡方向平拋出一個小球，則小球落到斜面上時的動能E′為

J．參考答案：E′=14J三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認(rèn)為還需要的實驗器材有

（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟

（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1＜v2）。則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）.參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（3分）（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當(dāng)M＞＞m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦力；

（3）總功為：mgL，動能增加量為：故答案為：mgL=15.（1）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置來探究機(jī)械能守恒定律，得到了甲、乙、丙三條實驗紙帶，如圖乙所示，打點計時器的周期T=0.02s，則應(yīng)選__紙帶好。在實驗中若所用重物的質(zhì)量為1.00kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，在某次實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，如圖丙所示，把第一個點記作O，另選取連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm。（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于_

___J，動能的增加量等于__

__J（取三位有效數(shù)字）。（3）由以上的計算結(jié)果看出，重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量

（填大、小或等）于動能的增加量，造成這一結(jié)果的主要理由是

（說出一條即可）。參考答案：（1）

甲

（2）

7.62

J

7.57

J（3）

大

由于空氣的阻力或紙帶與打點計時器之間有摩擦

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示是某次四驅(qū)車比賽的軌道某一段．張華控制的四驅(qū)車（可視為質(zhì)點），質(zhì)量m=1.0kg，額定功率為P=7W．張華的四驅(qū)車到達(dá)水平平臺上A點時速度很?。梢暈?），此時啟動四驅(qū)車的發(fā)動機(jī)并直接使發(fā)動機(jī)的功率達(dá)到額定功率，一段時間后關(guān)閉發(fā)動機(jī)．當(dāng)四驅(qū)車由平臺邊緣B點飛出后，恰能沿豎直光滑圓弧軌道CDE上C點的切線方向飛入圓形軌道，且此時的速度大小為5m/s，∠COD=53°，并從軌道邊緣E點豎直向上飛出，離開E以后上升的最大高度為h=0.85m．已知AB間的距離L=6m，四驅(qū)車在AB段運動時的阻力恒為1N．重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力．sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）四驅(qū)車運動到B點時的速度大小；（2）發(fā)動機(jī)在水平平臺上工作的時間；（3）四驅(qū)車對圓弧軌道的最大壓力．參考答案：解：（1）VB=VC?cos53°滑塊運動到B點時的速度為VB=5×0.6m/s=3m/s（2）從A到B的運動過程中有牽引力和阻力做功，根據(jù)動能定理有：mVB2=Pt﹣fL代入數(shù)據(jù)解得t=1.5s（3）從C點運動到最高過程中，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，有：mVC2=mg（h+R?cos53°）圓軌道的半徑R=，設(shè)四驅(qū)車到達(dá)D點時對軌道的壓力最大，四驅(qū)車在D點速度為VD，從C到D過程中機(jī)械能守恒，有：mVD2﹣mVC2=mgR（1﹣cos53°）

Fmax﹣mg=，代入數(shù)據(jù)得，四驅(qū)車對軌道的最大壓力Fmax=55.5N答：（1）四驅(qū)車運動到B點時的速度大小為3m/s；（2）發(fā)動機(jī)在水平平臺上工作的時間為1.5s；（3）四驅(qū)車對圓弧軌道的最大壓力為55.5N．17.在一粗糙水平面上，質(zhì)量為M=10kg物體，受到F=40N水平向右的力作用，由靜止開始運動，物體在2s內(nèi)位移為4m，2s末撤掉力F，重力加速度g=10m/s2,,求：（1）物體與水平面間的滑動摩擦因數(shù)μ；

F（2）從靜止開始運動后，物體在水平面上的最大位移S。參考答案：解：(1)物體在力F的作用下做勻加速直線運動，物體受力分析如圖所示：物體合力F合=F-f

…………(1分)f=FN

………..(1分)FN=mg

…………..(1分)由牛頓第二定律有：F合=ma

…………(2分)且勻加速直線運動規(guī)律有：S=1/2

…………(2分)聯(lián)立上式有：=0.2

………….(1分)（2）物體在力F作用下，做勻加速直線運動，當(dāng)撤去力F后物體做勻減速直線運動直到靜止。此時物體受到的合外力F、合=f=FN

............(1分)

且FN=mg

............(1分)

F、合=ma0

...........(1分)聯(lián)立求得：a0=g

…………(1分)代入數(shù)據(jù)解得：a0=2m/s2

...............(1分)當(dāng)撤去力F的時候，物體運動速度V=