2022-2023学年江苏省徐州市铜山经济开发区职业中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年江苏省徐州市铜山经济开发区职业中学高三物理期末试卷含解析一、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，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块。改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示，若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将

。A.变小

B.不变

C.变大

D.与水平面的材料有关参考答案：B2.某地区的地下发现天然气资源，如图所示，在水平地面P点的正下方有一球形空腔区域内储藏有天然气．假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计．如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg（k＜l）．已知引力常量为G，球形空腔的球心深度为d，则此球形空腔的体积是（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】万有引力定律及其应用．【分析】如果将近地表的球形空腔填满密度为ρ的岩石，则该地区重力加速度便回到正常值；根据万有引力等于重力列出等式，结合几何关系求出空腔体积．【解答】解：如果将近地表的球形空腔填满密度为ρ的岩石，则该地区重力加速度便回到正常值，因此，如果将空腔填满，地面质量为m的物体的重力为mg，没有填满时是kmg，故空腔填满后引起的引力为（1﹣k）mg；根据万有引力定律，有：（1﹣k）mg=G解得：V=故选：D3.质点从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是A．质量越大，水平位移越大

B．初速度越大，落地时竖直方向速度越大

C．初速度越大，落地速度越大

D．初速度越大，空中运动时间越长参考答案：C4.钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素。已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为Pu，下列有关说法正确的是（）A．X原子核中含有143个中子。B．80个Pu经过24100年后一定还剩余40个。C．衰变发出的放射线是频率很大的电磁波，具有很强的穿透能力。D．由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量增加。参考答案：AC5.（多选）如图所示，质量为M的斜面体静止在粗糙的水平面上，斜面体的两个斜面均是光滑的，顶角为，两个斜面的倾角分别为α、β，且α＞β．两个质量均为m的物体P、Q分别在沿斜面向上的力F1、F2的作用下处于静止状态，则以下说法中正确的是（）A．水平地面对斜面体的静摩擦力方向水平向左B．水平地面对斜面体没有摩擦力C．地面对斜面体的支持力等于（M+m）gD．地面对斜面体的支持力等于（M+2m）g参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：分别对P和Q受力分析，列出对斜面体水平方向和竖直方向的力的关系式，根据数学知识求其大小关系．解答：解：P物体对斜面的水平作用力等于mgcosαsinα=0.5mgsin2α，同理，Q对斜面的水平作用力是：mgcosβsinβ=0.5mgsin2βsin2β=sin2（﹣α）=sin2α，所以两力平衡，斜面体没有运动的趋势，水平地面对斜面体没有摩擦力．P对斜面的压力在竖直方向是分力是mg（cosα）2，Q对斜面的压力在竖直方向是分力是：mg（cosβ）2，（cosβ）2=cos（﹣α）2=sinα2所以合力为mg，故地面对斜面体的支持力等于（M+m）g，故BC正确．故选：BC点评：本题的重点是受力分析，难点是数学知识在物理中的应用，难度较大．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3

②4：17.（选修3－3（含2－2）模块）（5分）分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而

。分子势能的变化情况由分子力做功情况决定，与分子间的距离有关。现有两分子相距为r，已知r0为两分子引力和斥力相等时的距离，当r>r0时，分子力表现为

，当增大分子间的距离，分子势能

，当r<r0时，分子力表现为

，当减小分子间的距离，分子势能

。参考答案：答案：减小引力增大斥力增大8.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：答案：，

解析：该行星的线速度V=；由万有引力定律G=，解得太阳的质量M=

。9.（4分）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的

上，不同的单色光在同种均匀介质中

不同。参考答案：界面，传播速度10.如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量．物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车．盒子及盒内沙子质量）记为M．（木板上表面光滑）

（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．

①a－F图象斜率的物理意义是______________．

②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？

答：________．（填“合理”或“不合理”）

③本次实验中，是否应该满足Mm这样的条件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以______倒数为横轴．参考答案：（1）①②合理③否（2）M＋m11.一物体沿x轴做直线运动，其位置坐标x随时间t变化的规律为x=15+2t2，（采用SI单位制），则该物体在前2秒内的位移为8m，第5秒末的速度为20m/s．参考答案：【考点】：匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】：运动学中的图像专题．【分析】：由位移公式和所给定表达式对应项相等，求出初速度以及加速度，再由速度公式分别求出5s时的瞬时速度．由速度公式求出第5秒末的速度．：解：由位移公式x=v0tat2，按时间对应项相等，可得：v0=0，a=4m/s2由v5=at5，得第5秒末的速度为：v5=4×5=20m/s物体在前2秒内的位移为：x=x2﹣x0=15+2t2﹣15=2×22=8m故答案为：8，20【点评】：本题就是对匀变速运动的位移公式和速度公式的直接考查，比较简单．12..如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面。电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势

（填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为

。参考答案：等于；13.某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。⑴设杆的宽度为L（L很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为

▲

。组

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如上表。为了形象直观地反映vA和h的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象。⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek=

▲

（请用质量m、速度vA表示）。参考答案：⑴（3分）⑵如图（纵坐标1分，图象2分）⑶（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（要测一段阻值大约为5Ω的均匀金属丝的电阻率．除米尺、螺旋测微器、电源E（电动势3V，内阻约0.5Ω）、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外，电流表和电压表各两只供选择：Al（量程lA，内阻约1Ω），A2（量程0.6A，内阻约2Ω），Vl（量程3.0V，内阻约1000Ω），V2（量程15V，内阻约3000Ω）．

①用螺旋测微器测金属丝的直径d，如图1所示，则d=______mm．

②为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选______，电压表应选______．

③实验电路已经画出了一部分，如图2所示，但尚未完整，请将该电路完整地连接好．（Rx表示待测金属丝）

④若用米尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝直径为d，电流表的读数为I，电压表读数为U，则该金属丝的电阻率：ρ=______．参考答案：)①0.850（3分）②电流表选择A2，电压表选择V1．（2分）③根据实验原理得出实验原理图如右（2分）

④U∏d2/4LI（3分）15.在用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图乙所示，选取纸带上打出的连续４个点、、、，各点距起始点Ｏ的距离分别为、、、，已知重锤的质量为，当地的重力加速度为，则：①从打下起始点到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量为＝

，重锤动能的增加量为＝

。②若，且测出，可求出当地的重力加速度

。参考答案：①

②①重锤重力势能的减少量为△EP=mgs2．打C点时重锤的速度vC=，T=，

重锤动能的增加量为△Ek=。②由已知数据，结合△x=aT2即可求解加速度．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，平行金属板倾斜放置，AB长度为L，金属板与水平方向的夹角为θ，一电荷量为-q、质量为m的带电小球以水平速度v0进入电场，且做直线运动，到达B点.离开电场后，进入如下图所示的电磁场（图中电场没有画出）区域做匀速圆周运动，并竖直向下穿出电磁场，磁感应强度为B.已知重力加速度为g，试求：（1）带电小球进入电磁场区域时的速度v.（2）带电小球在电磁场区域做匀速圆周运动的时间.（3）重力在电磁场区域对小球所做的功.

参考答案：（1）对带电小球进行受力分析，带电小球受重力mg和电场力F，F合=Fsinθ，mg=Fcosθ解得：F合=mgtanθ（1分）根据动能定理：，解得：（2）带电小球进入电磁场区域后做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡，带电小球只在洛伦兹力作用下运动.通过几何知识可以得出，带电粒子在磁场中运动了圆周，运动时间为：（3）带电小球在竖直方向运动的高度差等于一个半径，h=R=重力做的功为17.如图所示，质量为m的小物块Q(大小不计），位于质量为M的平板P的左端，系统原来静止在光滑水平面上。一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球.(大小不计），今将小球拉至悬线与竖直方向成600角的位置，由静止释放，小球到达最低点时与Q发生碰撞，且碰撞时间极短，无能量损失。已知Q刚好不离开平板车，Q与P之间的动摩擦因数为u,M:m=4:1,重力加速度为g求①小物块Q最终的速度大小；②平板车P的长度。参考答案：小球由静止摆到最低点的过程中，有（2分）（1分）小球与物块Q相撞时，没有能量损失，动量守恒，机械能守恒，二者交换速度，即小球静止且

（1分）设小物块最终的速度为v由动量守恒定律有（1分）代入数据解得（1分）②设平板车长度为L由能量转化和守恒定律有：（2分）代入数据解得：

（2分）18.如图所示，在倾角θ=37°足够长的固定斜面上，有一质量m=1kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，物体从斜面底端出发沿斜面上滑，其初速度大小为v0=10m/s，求：

（1）物体沿斜面上滑的最大距离是多少？

（2）物体回到斜面底端时的动能多大？（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）参考答案：（1）当物体向上滑动时，物体加速度大小g=－(gsinθ＋μgcosθ)，

代入数据得a=－10m/s2