安徽省安庆市白沙中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

安徽省安庆市白沙中学2022年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.（单选）如图所示，a为水平输送带，b为倾斜输送带。当行李箱随输送带一起匀速运动时，下列判断中正确的是[

]（A）a、b上的行李箱都受到两个力作用

（B）a、b上的行李箱都受到三个力作用（C）a上的行李箱受到三个力作用，b上的行李箱受到四个力作用

（D）a上的行李箱受到两个力作用，b上的行李箱受到三个力作用参考答案：D2.（多选）如图所示，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平桌面接触，此时轻弹簧的伸长量为x，现将悬绳剪断，则（）A．悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为2gB．悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为gC．悬绳剪断后A物块向下运动距离2x时速度最大D．悬绳剪断后A物块向下运动距离x时加速度最小参考答案：解：A、B、剪断悬绳前，对B受力分析，B受到重力和弹簧的弹力，知弹力F=mg．剪断瞬间，对A分析，A的合力为F合=mg+F=2mg，根据牛顿第二定律，得a=2g．故A正确，B错误．C、D、弹簧开始处于伸长状态，弹力F=mg=kx．当向下压缩，mg=F′=kx′时，速度最大，x′=x，所以下降的距离为2x．故C正确D错误．故选：AC．3.（单选）如图所示，倾角θ=300的粗糙斜面固定在地面上，长为、质量为、粗细均匀、质量分布均匀的软绳至于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中

A.物块的机械能逐渐增加

B.软绳重力势能共减少了mg/2C.物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功D.软绳重力势能的减少小于其动能增加与克服摩擦力所做功之和参考答案：D4.（多选题）一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度方向竖直向下、大小为，空气阻力不计．小球在下落h的过程中，关于其能量的变化，下列说法中正确的是（）A．动能增加了 B．电势能增加C．重力势能减少了 D．机械能减少了参考答案：BD【考点】功能关系．【分析】根据动能定理研究动能的变化和重力做功与重力势能的关系，电势能的变化．电场力做负功，机械能减小，根据能量守恒可知机械能减小量等于小球电势的增加量．高度下降，重力势能减小．【解答】解：A、根据动能定理：小球动能的变化量等于合力做功，△Ek=F合?h=mah=mgh，动能增加了mgh．故A错误．B、小球的重力做正功mgh，重力势能减小mgh，根据能量守恒定律得：小球电势能增加mgh﹣=，故B正确C、由上可知：重力势能减小mgh，故C错误．D、由上可知：重力势能减小mgh，动能增加，则机械能减小．故D正确．故选：BD5.某人骑自行车在平直公路上行进，图2中的实线记录了自行车开始一段时间内的速度v随时间t变化的图象。某同学为了简化计算，用虚线做近似处理，下面说法正确的是（

）A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B．在0~t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C．在t1~t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D．在t3~t6时间内，虚线表示的是匀速运动参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.

(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数=_________.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果

_________(选填“偏大冶或“偏小冶).参考答案：7.质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块移动距离S1后停了下来，设此过程中，q不变．去掉磁场后，其他条件不变，物块移动距离S2后停了下来．则S1小于S2（填大于、小于、等于）参考答案：【考点】：带电粒子在混合场中的运动．【分析】：物块向左运动的过程中，受到重力、洛伦兹力、水平面的支持力和滑动摩擦力，向左做减速运动．采用假设法。：解：物块带正电，由左手定则可知，受洛伦兹力方向向下，则物块受到的支持力大于物块的重力，物块受到的摩擦力．根据动能定理，得：﹣=0﹣…①若去掉磁场，物块受到的摩擦力：f2=μmg，根据动能定理，得：…②比较①②得：s1＜s2故答案为：小于【点评】：本题考查应用动能定理和动量定理研究变力情况的能力．在中学阶段，这两个定理，一般用来研究恒力作用情况，本题采用假设法，将变力与恒力情况进行比较得出答案．8.在光滑的水平面上有一静止的物体。现以水平恒力F1作用一段时间后，立即换成相反方向的水平恒力F2推这一物体。当恒力F2作用时间等于恒力F1作用时间的2倍时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为45J。则在整个过程中，恒力F1做的功等于

J，恒力F2做的功等于

J。参考答案：9.电梯内的水平地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定质量为m的物体。当电梯沿竖直方向匀速运动时，弹簧被压缩了x；当电梯接着做减速运动时，弹簧又被继续压缩了0.1x。重力加速度大小为g。则弹簧的劲度系数k=________；该电梯做匀速运动时的速度方向为_________，电梯做减速运动时的加速度大小是________。参考答案：mg/x，向下，0.1g（提示：弹簧继续被压缩，说明弹力大于重力，加速度向上，由于是减速运动，因此速度一定是向下。）10.为了探究加速度与力的关系，使用如图13所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录．滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：(1)若取M＝0.4kg，改变m的值进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________．A．m＝5g

B．m＝15gC．m＝40g

D．m＝400g(2)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：____________.(用Δt1、Δt2、D、s表示)参考答案：11.实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S．用滴管将水缓慢滴注在活塞上，最终水层的高度为h，如图所示．在此过程中，若大气压强恒为p0，室内的温度不变，水的密度为，重力加速度为g，则：①图示状态气缸内气体的压强为

；②以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是

。

参考答案：①；②A12.灵敏电流计的内阻是Rg=200Ω，满偏电流是Ig=1mA，要把这个电流表改装成量程为6.0V的电压表，应串联（填“串联”或“并联”）一个阻值为5800Ω的电阻，改装电压表的内阻为6000Ω．参考答案：考点：把电流表改装成电压表．专题：实验题；恒定电流专题．分析：电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R=﹣Rg，U为改装后的量程．解答：解：把电流表改装成电压表，要串联一个分电阻，分压电阻阻值：R=﹣Rg=﹣200=5800Ω，电压表内阻：RV=R+Rg=5800+200=6000Ω；故答案为：串联，5800，6000．点评：考查的电压表的改装原理，明确串联电阻的分压作用，应用欧姆定律与串联电路特点即可正确解题．13.如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动．在转动过程中，线框中的最大磁通量为фm，最大感应电动势为Em，则线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向转轴转动的角速度大小为．参考答案：Em/фm【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理．【分析】根据最大感应电动势为Em=BSω和最大磁通量фm=BS间的关系，很容易求出角速度．【解答】解：最大感应电动势为Em=BSω

最大磁通量фm=BS所以Em=фmω所以ω=Em/фm三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。15.质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求：（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.（2）整个减速过程共用时间.参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则：所以质点在第1秒内有位移为6m，所以在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：（2）对整个过程逆向考虑，所以考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，E的大小为0.5×103V/m,B1大小为0.5T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，磁场的下边界与x轴重合．一质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动，经P点即进入处于第一象限内的磁场B2区域．一段时间后，小球经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出。M点的坐标为(0，-10)，N点的坐标为(0，30)，不计粒子重力，g取10m/s2．(1)请分析判断匀强电场E1的方向并求出微粒的运动速度v；(2)匀强磁场B2的大小为多大？(3)B2磁场区域的最小面积为多少？参考答案：解析：(1)由于重力忽略不计，微粒在第四象限内仅受电场力和洛伦兹力，且微粒做直线运动，速度的变化会引起洛仑兹力的变化，所以微粒必做匀速直线运动．这样，电场力和洛仑兹力大小相等，方向相反，电场E的方向与微粒运动的方向垂直，即与y轴负方向成30°角斜向下。由力的平衡有

Eq=B1qv∴

(2)画出微粒的运动轨迹如图．由几何关系可知粒子在第一象限内做圆周运动的半径为

微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即

解之得

(3)由图可知，磁场B2的最小区域应该分布在图示的矩形PACD内．由几何关系易得所以，所求磁场的最小面积为

17.质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块，滑块与平板车之间的摩擦系数μ=0.4，开始时，平板车和滑块共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反。平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车右端。如图（取g=10m/s2）求：⑴平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离；⑵平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v；参考答案：解：（1）设第一次碰墙壁后，平板车向左移动s，末速度变为0，由于系统总动量向右，平板车速度为零时，滑块还在向右滑行，由动能定理：，

①代入数据得：s=

（4分）设与墙相撞前平板车已经和滑块取得共同速度，据动量守恒得：

②

（2分）由于撞墙前平板车与滑块均做匀变速直线运动，那么平板车由速度为零向右加速到v1，前进的距离s1，由动能定理得：

代入数据得：,s1=m＜m

（2分）充分说明平板车还未与墙相撞，就与滑块取得共同速度，所以，平板车第二次与墙碰撞前瞬间的速度

（2分）18.（15分）质量为、带电量为的微粒在点以初速度与水平方向成角射出，如图所示，微粒在运动过程中所受阻力大小恒为。（1）如果在某方向上加上一定大