2022-2023學(xué)年黑龍江省綏化市明水中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年黑龍江省綏化市明水中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖甲所示，粗糙斜面的水平面的夾角為30°，質(zhì)量為3kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）由靜止從A點(diǎn)在一沿斜面向上的恒定推力作用下運(yùn)動(dòng)，作用一段時(shí)間后撤去該推力，小物塊能到達(dá)最高位置C，小物塊上滑過程中的v﹣t圖象如圖乙所示，設(shè)A點(diǎn)為零勢能參考點(diǎn)，g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．小物塊最大重力勢能為54JB．小物塊加速時(shí)的平均速度與減速時(shí)的平均速度大小之比為3：1C．小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D．推力F的大小為40N參考答案：D【考點(diǎn)】牛頓第二定律；平均速度；物體的彈性和彈力．【分析】（1）根據(jù)圖象求出小物塊上升的最大位移，再利用幾何關(guān)系求出上升的最大高度，根據(jù)Ep=mgh求出小物塊最大重力勢能；（2）根據(jù)圖象求出小物塊加速時(shí)的平均速度與減速時(shí)的平均速度大小即可得出答案；（3）根據(jù)圖象求出小物塊減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小，然后根據(jù)牛頓第二定律求出小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（4）根據(jù)圖象求出小物塊加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小，然后根據(jù)牛頓第二定律求出推力F的大?。窘獯稹拷猓篈、由圖象可知，物體上升的最大位移為：x=vt=×3×1.2m=1.8m，由幾何關(guān)系得，小物塊上升的最大高度為：h=xsin30°=1.8m×=0.9m，則小物塊最大重力勢能為：Ep=mgh=3×10×0.9J=27J；故A錯(cuò)誤；B、小物塊加速時(shí)的平均速度與減速時(shí)的平均速度大小為：==m/s，其大小之比為1：1，故B錯(cuò)誤；C、由圖乙所示圖象可知，減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：a2==m/s2=10m/s2，在勻減速直線運(yùn)動(dòng)過程中，由牛頓第二定律知：mgsin30°+μmgcos30°=ma2，解得：μ=，故C錯(cuò)誤；D、加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：a1==m/s2=m/s2，沿斜面方向根據(jù)牛頓第二定律可得：F﹣mgsin30°﹣μmgcos30°=ma1，待入數(shù)據(jù)可解得：F=40N，故D正確．故選：D．2.如圖所示，位于光滑固定斜面上的小物塊P受到一水平向右的推力F的作用。已知物塊P沿斜面加速下滑?，F(xiàn)保持F的方向不變，使其減小，則加速度（

） A．一定變小 B．一定變大 C．一定不變D．可能變小，可能變大，也可能不變參考答案：B3.一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的速度大小與碰撞前相同，則碰撞前后小球速度變化量的大小Δv和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為（

）

A．Δv=0

B．Δv=12m/s

C．W=0

D．W=10.8J參考答案：

答案：BC4.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，從在X軸上的某點(diǎn)P沿著與X軸成30°角的方向射入磁場．不計(jì)粒子重力，則下列說法中正確的是（）A．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為B．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為C．只要粒子的速率合適，粒子就可能通過坐標(biāo)原點(diǎn)D．無論粒子速率多大，粒子都不可能通過坐標(biāo)原點(diǎn)參考答案：D【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系利用轉(zhuǎn)過的圓心角可得出運(yùn)動(dòng)時(shí)間．再由圓的性質(zhì)可知粒子能否通過原點(diǎn)．【解答】解：A、由于P點(diǎn)的位置不定，所以粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)圓弧對應(yīng)的圓心角也不同．能打回x軸的粒子轉(zhuǎn)過最大的圓心角300度，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T，而最小的圓心角為P點(diǎn)從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，則圓心角為120°，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T，而T=，故AB均錯(cuò)誤．C、粒子由P點(diǎn)成30°角入射，則圓心在過P點(diǎn)與速度方向垂直的方向上，如圖所示，粒子在磁場中要想到達(dá)O點(diǎn)，轉(zhuǎn)過的圓心角肯定大于180°，而因磁場為有界，故粒子不可能通過坐標(biāo)原點(diǎn)，故C錯(cuò)誤，D正確；故選：D．5.（多選）如圖8所示，從半徑為R＝1m的半圓PQ(PQ為水平直徑）上的P點(diǎn)水平拋出一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，經(jīng)t＝0.4s小球落到半圓上．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝10m/s2，據(jù)此判斷小球的初速度可能為()A.1m/sB.

2m/s

C.3m/s

D.4m/s參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一斜面AB長為5m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計(jì)）從斜面頂端A點(diǎn)由靜止釋放，如圖所示．斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時(shí)的速度v=

m／s及所用時(shí)間t=

s（g取10m/s2）。參考答案：

5

27.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為

。（估算時(shí)不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：6.4×1026kg

8.某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示。在A端向右拉動(dòng)木板，等彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細(xì)繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；⑤滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng),最終停在木板上D點(diǎn)（未與滑輪碰撞），測量C、D間距離S。完成下列作圖和填空：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定的坐標(biāo)紙（見答題卡）上作出F—G圖線。（2）由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝____________（保留2位有效數(shù)字）（3）滑塊最大速度的大?。絖_________________（用h、s、和重力加速度g表示。）參考答案：（1）如右圖所示（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正確）（3）解析：（1）根據(jù)描點(diǎn)法在F-G圖象上描出各點(diǎn)，再連接起來，如圖所示；

（2）由圖甲可知F=μG，則F-G圖象上的直線的斜率代表μ值的大?。蒄-G圖象可知μ=≈0.40；（3）當(dāng)重物P剛好下落到地面時(shí)，滑塊的速度v最大，此時(shí)滑塊的位移為h，此后滑塊做加速度為μg的勻減速運(yùn)動(dòng)，由公式v2-v02=2as知：滑塊的最大速度vmax滿足：vmax2=2μg（S-h），則vmax=9.如圖所示的導(dǎo)熱氣缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸間無摩擦，氣缸開口向上。開始?xì)飧姿幍沫h(huán)境溫度為87℃，活塞距氣缸底部距離為12cm,后來環(huán)境溫度降為27℃，則：①此時(shí)活塞距氣缸底部距離為多少?②此過程中氣體內(nèi)能

（填“增大”或“減小”），氣體將

(填“吸熱”或者“放熱”).37．（8分）【物理—物理3-4】參考答案：解：①設(shè)

由蓋?呂薩克定律可知：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）解得：h2=10cm

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）②減小（1分），放熱（1分）10.在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)打出的一條紙帶如圖所示，圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，圖上注明了各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測量結(jié)果，所接交流電源的頻率為50Hz。（1）兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：Δt＝________s。（2）打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的速度：vB＝_________m/s。（3）物體勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a＝_________m/s2。參考答案：（1）Δt＝0.1s。（2）vB＝0.5175m/s。（3）a＝1.58m/s2。11.如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時(shí)的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：12.某一單擺在小角度自由擺動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長為

△△m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為

。參考答案：1

0.0413.在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在打出的紙帶上選取了A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示，A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

▲

s。現(xiàn)用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，則紙帶經(jīng)過B、C兩點(diǎn)間的平均速度大小為

▲

m/s。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2分）15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開D時(shí)，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平傳送帶AB的右端與豎直面內(nèi)的用光滑鋼管彎成的“9”形固定軌道相接，鋼管內(nèi)徑很小。傳送帶的運(yùn)行速度為V0=6m／s，將質(zhì)量m=1.0kg的可看作質(zhì)點(diǎn)的滑塊無初速地放到傳送帶A端，長度為L=12.0m，“9”字全高H=0.8m，“9”字上半部分圓弧半徑為R=0.2m，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，重力加速度g=10m／s2，試求：(1)滑塊從傳送帶A端運(yùn)動(dòng)到B端所需要的時(shí)間

(2)滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對軌道作用力的大小和方向(3)若滑塊從“9”形規(guī)道D點(diǎn)水平拋出后，恰好垂直撞在傾角θ=60°的斜面上P點(diǎn)，求P、D兩點(diǎn)間的豎直高度h(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：（1）在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律（1分）得

（1分）加速到與傳送帶達(dá)到同速所需要的時(shí)間，

（1分）位移

（1分）之后滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)的位移所用的時(shí)間

（1分）故

（1分）（2）滑塊由B到C的過程中動(dòng)能定理

（1分）在C點(diǎn)，軌道對滑塊的彈力與其重力的合力為其做圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力，設(shè)軌道對滑塊的彈力方向豎直向下，由牛頓第二定律得，（1分）

力方向豎直向下（1分）由牛頓第三定律得，滑塊對軌道的壓力大小為N=N=90N，（1分）方向豎直向上（1分）

（3）滑塊從B到D的過程中由動(dòng)能定理得

（1分）在