2022-2023學年福建省南平市回龍鄉(xiāng)中學高三物理期末試題含解析

2022-2023學年福建省南平市回龍鄉(xiāng)中學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.圖甲為水平放置的兩根平行光滑導軌，處在垂直軌道平面向里的勻強磁場中．均勻金屬棒AB垂直于導軌水平靜止放置．從t=0時刻開始在AB棒上通有圖乙所示的交變電流，規(guī)定甲圖所示的電流方向為正方向．下列說法正確的是（）A．金屬棒將在某一范圍內往復運動B．t1時刻導體棒的速度最大C．t2時刻導體棒的加速度最大D．安培力時而做正功，時而做負功參考答案：D【考點】安培力；牛頓第二定律．【分析】根據(jù)F=BIL分析安培力隨電流的變化關系，由牛頓第二定律分析導體棒的加速度的變化，結合運動的對稱性分析導體棒運動的規(guī)律即可．【解答】解：根據(jù)左手定則可知，當電流的方向向下時，棒受到的安培力的方向向右；同理，當電流的方向向上上，則棒受到的安培力的方向向左．A、由于電流隨時間按照正弦規(guī)律變化，而安培力：F=BIL與電流成正比，所以導體棒受到的安培力也隨時間按照正弦規(guī)律變化，在前半個周期內（0﹣t2時間內）棒受到的安培力的方向向右，所以棒向右做加速運動；在后半個周期內棒受到的安培力的方向向左，將向右做減速運動，由于加速階段的加速度和減速階段的加速度具有對稱性，所以由運動的對稱性可知，當t=t4時刻棒的速度恰好為0；而后，在以后的歌周期內棒將不斷重復第一個周期內的運動．所以棒將一直向右運動．故A錯誤；B、導體棒在前半個周期內（0﹣t2時間內）棒受到的安培力的方向向右，所以棒向右做加速運動，后半個周期內棒受到的安培力的方向向左，將向右做減速運動，所以t2時刻導體棒的速度最大．故B錯誤；C、由于安培力：F=BIL與電流成正比，所以導體棒受到的安培力也隨時間按照正弦規(guī)律變化，在t1時刻導體棒受到的安培力最大，所以加速度最大．故C錯誤；D、導體棒一直向右運動，前半個周期內（0﹣t2時間內）棒受到的安培力的方向向右，安培力做正功；后半個周期內棒受到的安培力的方向向左，安培力做負功．故D正確．故選：D2.圖2-1

將質量為m的滑塊放在傾角為θ的固定斜面上．滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g，則A.將滑塊由靜止釋放，如果μ>tanθ，滑塊將下滑B.給滑塊沿斜面向下的初速度，如果μ<tanθ，滑塊將減速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動，如果μ＝tanθ，拉力大小應是2mgsinθD.用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動，如果μ＝tanθ，拉力大小是mgsinθ參考答案：C3.一質量為0.2kg的物體在水平面上運動，它的兩個正交分速度圖線分別炎如圖1-2所示，由圖可知（

）A．開始4s內物體的位移為16m

B．開始4s內物體的位移為C．從開始至6s末物體一直做曲線運動

D．開始4s內物體做曲線運動，接著2s內物體做直線運動參考答案：BD4.一平行板電容器中存在勻強電場，電場沿豎直方向。兩個比荷（即粒子的電荷量與質量之比）不同的帶正電的粒子和，從電容器的點（如圖）以相同的水平速度射入兩平行板之間。測得和與電容極板的撞擊點到入射點之間的水平距離之比為1:2。若不計重力，則和的比荷之比是

Ａ.1:2

B.1:8

C.

2:1

D.

4:1

參考答案：答案：D

解析：兩帶電粒子都做類平拋運動，水平方向勻速運動，有，垂直金屬板方向做初速度為零的勻加速直線運動，有，電荷在電場中受的力為，根據(jù)牛頓第二定律有，整理得，因為兩粒子在同一電場中運動，E相同，初速度相同，側位移相同，所以比荷與水平位移的平方成反比。所以比荷之比為，D正確。5.2008年9月我國成功發(fā)射了“神州七號”載人飛船。為了觀察“神舟七號”的運行和宇航員倉外活動情況，飛船利用彈射裝置發(fā)射一顆“伴星”。伴星經調整后，和“神舟七號”一樣繞地球做勻速圓周運動，但比“神舟七號”離地面稍高一些，如圖所示，那么A．伴星的運行周期比“神舟七號”稍大一些B．伴星的運行速度比“神舟七號”稍大一些C．伴星的運行角速度比“神舟七號”稍大一些D．伴星的向心加速度比“神舟七號”稍大一些參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的a、b和g射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強電場。進入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉，如圖所示，則圖中的射線a為__________射線，射線b為_______________射線。參考答案：7.如圖所示，A和B的質量分別是1kg和2kg，彈簧和懸線的質量不計，在A上面的懸線燒斷的瞬間，A的加速度等于

B的加速度等于

參考答案：30m/s2，08.相對論論認為時間和空間與物質的速度有關；在高速前進中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度___▲__（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認為，電筒的閃光同時到達列車的前、后壁，地面上的觀察者認為電筒的閃光先到達列車的__▲___（填“前”、“后”）壁。參考答案：車廂中的人認為，車廂是個慣性系，光向前向后傳播的速度相等，光源在車廂中央，閃光同時到達前后兩壁．地面上人以地面是一個慣性系，光向前向后傳播的速度相等，向前傳播的路程長些，到達前壁的時刻晚些。9.21．如上右圖所示，把兩支完全相同的密度計分別放在甲、乙兩種液體中，所受到的浮力為和，則

；若它們的液面相平，則兩液體對容器底部的壓強關系是

。參考答案：=（等于）

<（小于）10.某同學做“探究合力的功與動能改變關系”的實驗，裝置如圖甲所示，將光電門固定在水平軌道上的β點，用重物通過細線拉小車，保持小車質量不變，改變所掛重物質量多次進行實驗，每次小車都從同一位置4靜止釋放.（g取1Om/s2)①用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d

=______cm；②認為小車所受拉力與重物重力大小相等.測出多組重物質量m和相應小車經過光電門時的速度v,作出v2-m圖象如圖丙所示，由圖象可知小車受到的摩擦力為______N；③重物質量較大時，v2-m圖線的AB段明顯彎曲，產生誤差.為消除此誤差，下列措施可行的是______A.

調整軌道的傾角，在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運動B.

重物質量增加后，可以改變小車釋放的初始位置C.

在重物與細繩之間接一力傳感器，用力傳感器讀數(shù)代替重物的重力參考答案：11.（4分）放射性元素每秒有一個原子核發(fā)生衰變時，其放射性活度即為1貝可勒爾。是核電站中核反應的副產物，它可以衰變成，半衰期為8天。福島核電站泄漏出的放射性物質中就含有，當?shù)卣谀炒螜z測中發(fā)現(xiàn)空氣樣品的放射性活度為本國安全標準值的4倍。則一個核中有_______個中子、衰變成時放出的粒子為_______粒子。至少經過_______天，該空氣樣品中的放射性活度才會達到本國安全標準值。參考答案：78、?、1612.有一個已知內阻RA=10Ω，RV=2000Ω，來測一個未知電阻Rx。用圖中（甲）和（乙）兩種電路分別對它進行測量，用（甲）圖電路測量時，兩表讀數(shù)分別為6.00V，6.00mA，用（乙）圖電路測量時，兩表讀數(shù)分別為5.90V，10.00mA，則用___

___圖所示電路測該電阻的阻值誤差較小，測量值Rx=____

__Ω，真實值Rx=____

__Ω參考答案：甲，1000，99013.利用光的現(xiàn)象或原理填空A．照相機鏡頭鍍的一層膜是利用了光的________原理B．海市蜃樓是光的________現(xiàn)象 C．光纖通信是利用了光的________原理D．人們瞇起眼看燈絲時會看到彩色條紋，這是光的________現(xiàn)象參考答案：A.干涉B．折射C．全反射D．衍射三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內P質點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據(jù)質點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關系.15.如圖所示，質量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當小物塊到達平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖（a）所示，斜面傾角為37°，一寬為d＝0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一長方形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移s之間的關系如圖（b）所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為m＝0.1kg，電阻為R＝0.06Ω，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求金屬線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；（2）求金屬線框剛進入磁場到恰完全進入磁場所用的時間t；（3）求金屬線框穿越磁場的過程中，線框中產生焦耳熱的最大功率Pm；（4）請在圖（c）中定性地畫出：在金屬線框從開始運動到完全穿出磁場的過程中，線框中感應電流I的大小隨時間t變化的圖像。參考答案：（1）減少的機械能＝克服摩擦力所做的功ΔE1＝Wf1＝μmgcos37°s1（2分）其中s1＝0.36m，ΔE1＝（0.900－0.756）J＝0.144J可解得μ＝0.5（1分）（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，機械能仍均勻減小，因此安培力也為恒力，線框做勻速運動。（1分）v12＝2as1，其中a＝gsin37°－μgcos37°＝2m/s2可解得線框剛進磁場時的速度大小為：υ1＝1.2m/s（1分）ΔE2＝Wf2＋WA＝（f＋FA）s2其中ΔE2＝（0.756－0.666）J＝0.09J，f＋FA＝mgsin37°＝0.6N，s2為線框的側邊長，即線框進入磁場過程運動的距離，可求出s2＝0.15m（2分）t＝＝s＝0.125s（1分）（3）線框出剛出磁場時速度最大，線框內的焦耳熱功率最大Pm＝I2R＝由v22＝v12＋2a（d－s2）可求得v2＝1.6m/s（1分）根據(jù)線框勻速進入磁場時，F(xiàn)A＋μmgcos37°＝mgsin37°，可求出FA＝0.2N，又因為FA＝BIL＝，可求出B2L2＝0.01T2m2（1分）將υ2、B2L2的值代入，可求出Pm＝I2R＝＝0.43W（2分）（4）圖像如圖所示。（2分）17.高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛，甲車在前，乙車在后，速度均為v0=30m/s，相距s0=100m．t=0時刻甲車遇到緊急情況，之后甲、乙兩車的加速度隨時間變化的關系分別如圖甲、乙所示，以初速度方向為正方向，求：（1）兩車在0﹣9s內何時相距最近；（2）最近距離多大．參考答案：解：（1）由圖象知，甲車前3s做勻減速運動，乙車做勻速直線運動，3s末甲車速度為0，此過程乙的速度大于甲的速度，故兩者距離減小，接著甲開始做勻加速運動而乙做勻減速運動，兩車距離進一步減小，當甲乙兩車速度相等時兩車相距最近，所以有前3s甲車的位移為：x甲1=t=×3m=45m，乙車的位移為：x乙1=v0t=30×3m=90m3s后甲車做勻加速直線運動，乙車做勻減速直線運動，當兩車速度相等時兩車相距最近．兩車速度相等時的時間為：a甲2t2=v0+a乙t2代入甲乙的加速度和乙車的初速度v0可解得當兩車速度相等時所經歷的時間為：t2===3s故6s時刻兩車最近．（2）所以此過程中甲的位移為：x甲2=t2=×3m=22.5m，乙的位移：x乙2=v0t2+a乙t22=30×3+×（﹣5）×32m=67.5m所