2022-2023学年安徽省淮南市行知中学高三物理下学期期末试题含解析

1、2022-2023学年安徽省淮南市行知中学高三物理下学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m = 0.2 kg的小球从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量?x的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，取重力加速度g = 10 m/s2，则下列说法中正确的是( )A. 该弹簧的劲度系数为20 N/mB. 当?x = 0.3 m时，小球处于超重状态C. 小球刚接触弹簧时速度最大D.

2、从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大参考答案：ABD当时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，合力为零，小球的加速度为零，小球处于平衡状态，可得：，解得：，故A正确；由图可知，时，物体的速度减小，加速度向上，故说明物体处于超重状态，故B正确；由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，小球的重力大于弹簧对它的弹力，当为0.1m时，小球的速度最大，然后速度减小，故C错误；图中的斜率表示加速度，则由图可知，从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大，故D正确。本题选不正确的，故选C。【点睛】根据图象可知，当为0.1m时，小球的速度最大，加速度为零，此时重力等于弹簧对它的弹力

3、，根据求出k，小球和弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒。2. 如图所示为正点电荷周围的电场线（实线）和等势线（虚线），A、B、C是其中三个位置，场强大小分别为、电势分别为、则A B C D参考答案：A沿电场线的方向电势降低，故，电场线的疏密反映电场的强弱，故。本题选A。3. （单选）A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v与时间t的关系图象如图甲所示；则此电场的电场线分布可能是图乙中的( )参考答案：A由图象可知，速度在逐渐减小，图象的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越

4、来越大，受力方向与运动方向相反。故选A。4. （单选）如图所示，OA为遵从胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于小车架子上的O点，另一端A与一小球相连，系统处于平衡状态，BO为一轻质硬管，BO长度等于弹性绳的自然长度。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始迅速增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（弹性绳在弹性限度内，不计弹性绳与BO间摩擦)。与开始稳定在竖直位置时相比，小球的离度A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由弹性绳的劲度系数决定参考答案：A 解析： ：设L0为橡皮筋与的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：T1=mg，弹簧的伸长x1

5、即小球与悬挂点的距离为L1=2L0+，当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：T2cos=mg，T2sin=ma，所以：T2=，弹簧的伸长：x2则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：L2=（2L0+）cos=2L0cos+2L0+，故高度升高，故选A5. 如图所示，在倾角为a的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。 在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是 A方向垂直斜面向上 B，方向垂直斜面向下 C，方向竖直向上 D，方向竖直向下参考答案：AC 选项A，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向

6、上，则沿斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小B=mg,故A正确；选项B，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故B错误；选项C，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小B=mg，故C正确；选项D，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，则水平向左的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故D错误。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑这名消防队员的

7、质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零如果加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，那么该消防队员下滑过程中的最大速度为_m/s，加速下滑和减速下滑时，消防员与钢管间的摩擦力大小分别为f1和f2，则f1f2_.(g10m/s2)参考答案：8，177. 海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字） 。参考答案：1.5（5分）8. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形

8、图，已知波的传播速度v = 2m/s试回答下列问题：写出x = 0.5 m处的质点做简谐运动的表达式： cm；x = 0.5m处质点在05.5s内通过的路程为 cm参考答案：y5cos2t (2分) 110cm (2分) 9. 某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”，他设计了如下实验：他的操作步骤是：安装好实验装置如图。将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质 量为50g的钩码挂在拉线P上。先接通打点计时器的电源，后释放小车，打出一条纸带。在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：

9、（g=9.8m/s2）第一个点到第N个点的距离为40.00cm.打下第N点时小车的速度大小为1.20m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功为 J，小车动能的增量为 - J。（计算结果保留三位有效数字） 此次实验探究结果的误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了某些产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是： 。参考答案： 小车质量没有远大于钩码的质量；没有平衡摩擦力；10. 质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成氘核时，发出r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个

10、核反应的质量亏损m= ，r射线的频率v= 。参考答案：11. 图1059中虚线表示某一匀强电场区域内的若干个等势面。质子、氘核、粒子以相同的初速度，沿与等势面平行的方向由A点进入该电场，从上端进入电场到下端离开电场的过程中，质子、氘核、粒子的动量改变量之比是_，电势能改变量之比是_。参考答案：1：1：2 2：1：212. 一位同学受到“研究平抛运动”昀实验启示，他想用如图所示的装置来验证动量守恒定律：一光滑水平台上，等大的甲、乙两小球间有一根被压缩的轻质弹簧，弹簧的原长较短。当弹簧突然释放后，两个小球被弹簧弹射，分别落在水平地面上的P、Q两点，然后该同学进行了下列物理量的测量：A用天平测出甲、

11、乙两个小球的质量分别是m1、m2B用米尺测出甲、乙两个小球的落地点与平台边缘的水平距离分别为s1、s2C用米尺测出平台离地面的高度h(1)上面的三个步骤中，你认为不必要的步骤有_（填序号）。(2)根据需要选用上面A、B、C三个步骤中的物理量来表示，只要满足关系式_,则说明弹簧弹射小球的过程中动量守恒。参考答案： (1). C (2). m1 s1 ? m2 s2【详解】（1）两球均做平抛运动，因高度相同，则时间相同；要验证的表达式：m1v1-m2v2=0，即，即m1 s1 ? m2 s2，故不需要测量平台离地面的高度h，即不必要的步骤有C；（2）只要满足关系式m1 s1 ? m2 s2，则说明

12、弹簧弹射小球的过程中动量守恒。13. 一水泵的出水管口距离地面1.25m，且与地面平行，管口的横截面积大小为110-2m2。调节水泵使出水管喷水的流量达到410-2m3/s，忽略空气阻力，则水柱的水平射程为_m，空中水柱的总水量为_m3。（重力加速度g取10m/s2）参考答案：2，210-2 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面试判断玻璃在图中哪个区域内（或）？简要说明理由并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律=n，因n1，所以i，即当光由空气射入玻璃中时，入射角

13、应该大于折射角如图，在图中作出法线，比较角度i和的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内箭头如图所示（7分）15. 图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨

14、道的压力.参考答案：(1)1.6m (2)m/s，90 (3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力56

15、00N.四、计算题：本题共3小题，共计47分16. (14分)如图所示，某放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的、质量为m、电荷量为+q的粒子为测定其飞出的速度大小，现让其先经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场，经该磁场偏转后，它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器，并打到置于板N的荧光屏上。调节滑动变阻器触头，当触头P位于滑动变阻器的中央位置时，通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好能消失。已知电源电动势为E，内阻为，滑动变阻器的总电阻，求： (1)粒子速度的大小(2)满足题意(即亮点恰好能消失)的粒子在磁场中运动的总时间t；(3)该半圆形磁场区域的半径R参考答案：17. 如

16、图所示，EF为绝缘水平面，0点左侧是粗糙的，右侧是光滑的，一轻质绝缘弹簧右端固定在墙壁上，左端与静止在0点、质量为m的不带电小物块A连接，弹簧处于原长状态质量为2m，电荷量为q的带电物块B，在水平向右、电场强度为E的匀强电场作用下由C处从静止开始向右运动，B运动到0点时与物块A相碰(设碰撞时间极短，碰撞过程中无电荷量损失，A、B不粘连)，碰后它们以碰前B速度的2/3一起向右运动，当它们运动到D点时撤去电场已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为0.2Eq物块B和A均可视为质点，弹簧的形变始终在弹性限度内，且EO=5L，OD=L. 求：(1)撤去电场后弹簧的最大弹性势能；(2)返回运动的过程中，物块B由O点向左运动直到静止所用的时间。参考答案：18. 如图17所示，一带电微粒质量为m=2.010-11kg、电荷量为q=+1.010-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，偏转电压为U2=100V，接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，带电微粒的重力略不计。求：（l）带电微粒进入偏转电场时的速率v1;（2）带电微粒射出偏转电场