山东省日照市莒县第四中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

山东省日照市莒县第四中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析一、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.空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示．一个质量为m、电荷量为q的带电小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间的夹角为α，且，A、B两点之间的高度差为h，则以下判断中正确的是A．A、B两点的电势关系为φA>φBB．A、B两点的电场强度关系为EA>EBC．A、B两点间的电势差为

D．小球从A运动到B点的过程中电场力做负功参考答案：AD2.如图所示，水平放置的平行金属导轨的左端接有电阻Ｒ，导线ab的有效电阻为r，匀强磁场垂直穿过框架平面，当ab匀速向右移动时，以下说法中错误的是（忽略一切摩擦）：(

)Ａ.导线ab除受拉力作用外，还受磁场力的作用Ｂ.导线ab移动速度越大，所需拉力越大Ｃ.导线ab移动速度一定，若将电阻阻值Ｒ增大，则拉动导线的力可减小Ｄ.当导线ab运动达到某一速度υ后，撤去外力，电阻Ｒ上产生的总的焦耳热为参考答案：D3.“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时A．加速度为零，速度为零B．加速度a＝g，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下参考答案：B4.如图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测。下列说法正确的是（ ）A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度

B.在绕月圆轨道上，卫星速度与卫星质量无关

C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D.在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力

参考答案：BC略5.（多选题）一物体作匀变速直线运动，速度图象如图所示，则在前4s内（设向右为正方向）（）A．物体始终向右运动B．物体先向左运动，2s后开始向右运动C．前2s物体位于出发点的左方，后2s位于出发点的右方D．在t=2s时，物体距出发点最远参考答案：BD【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线表示加速度，加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．【解答】解：A、B、速度时间图象反映质点的瞬时速度随时间的变化情况，时间轴上方速度是正值，时间轴下方速度是负值；所以物体前两秒向左运动，后两秒向右运动，故A错误，B正确．C、因为图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．前2s位移为负，物体位于出发点的左方，后2s负方向的位移逐渐减小，最后4秒末位移为零，又回到出发点，故在t=2s时，物体距出发点最远．故C错误，D正确．故选BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10L，那么变到状态B时气体的体积为__________L，变到状态C时气体的压强为____________Pa。参考答案：30，3.20×105Pa7.如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ

②对两个传感器进行调零③用另一绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数④取下钩码，移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤，得到表格.F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

根据表格A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”)．钩码质量为________kg(保留一位有效数字)．参考答案：8.某实验小组在做验证力的平行四边形定则实验时，选用如下器材:钉有白纸的方木板、细绳及绳套、一根橡皮筋、直尺、两个弹簧测力计(1)下列实验要求中，不正确的是___________A.弹簧测力计使用前要校零B拉细线方向应与木板板面平行C.用一个力拉橡皮筋与用两个力拉橡皮筋时，只需将橡皮筋拉到同一长度(2)某同学将两个弹簧挂钩互挂对拉时，发现测力计示数不相同，在没有其他弹簧測力计可选的情況下，如果使用了其中一个示数偏大的测力计完成实验，对本实验是否有影响____(填“有”、“无”＂)。参考答案：

(1).C

(2).无【详解】（1）A.弹簧测力计实验前要教零，故A正确；B.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故B正确；C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同，故C错误；本题选不正确的，故选：C；（2）在两个力拉橡皮筋时，先测一个力，保持橡皮筋端点位置及两细绳方向不变，用测力计测另一个细绳的拉力即可，当测力计示数偏大，三个力F1、F2及F都成比例变大，对实验无影响；9.如图，质量为20kg的物体，在水平面上向右运动，物体与水平面接触处的摩擦系数是0．2与此同时物体还受到一个水平向左大小为5N的推力作用，则物体的加速度是

；方向

参考答案：10.(4分)一水平传送带保持2m／s的速度顺时针转动，某时刻将一质量为0.5kg的小物块轻轻放在传送带的最左端，已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带两轮轮心间的距离为3m，则物块运动到传送带最右端的时间为______s；此过程中摩擦力对物块的冲量大小为

。（g取）参考答案：答案：2

1（每空2分）11.已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r，运动周期为T。

(1)若中心天体的半径为R，则其平均密度ρ=_______(2)若星体是在中心天体的表面附近做匀速圆周运动，则其平均密度的表达式ρ=_______。参考答案：答案：12.如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数为

，A所受滑动摩擦力大小为

。参考答案：；以整体为研究对象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有gsinθ=μgcosθ，解得μ=；隔离出A来，A所受的静摩擦力与其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。13.(4分)从事太空研究的宇航员需要长时间在太空的微重力条件下工作、生活，这对适应了地球表面生活的人，将产生很多不良影响。为了解决这个问题，有人建议在未来的太空城中建立两个一样的太空舱，它们之间用硬杆相连，可绕O点高速转动，如图所示。由于做匀速圆周运动，处于太空中的宇航员将能体验到与在地面上受重力相似的感觉。太空舱中宇航员感觉到的“重力”方向指向

；假设O点到太空舱的距离为90m，要想让太空舱中的宇航员能体验到地面重力相似的感觉，则太空舱转动的角速度大约是

rad/s（g取10m/s2）。参考答案：

答案：沿半径方向向外；1/3三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：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之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．15.（6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）

得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）

得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

两次碰撞损失的动能（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，皮带在轮O1O2带动下以速度4m/s匀速转动，皮带与轮之间不打滑．皮带AB段长为4m，皮带轮左端B处有一光滑小圆弧与一光滑斜面相连接．物体无初速放上皮带右端后，能在皮带带动下向左运动，并滑上斜面．已知物体与皮带间的动摩擦因数为0.5，g取10m/s2．求：（1）若物体无初速放上皮带的右端A处，则其运动到左端B处的时间．（2）若物体无初速地放到皮带上某处，物体沿斜面上升到最高点后沿斜面返回，问物体滑回皮带后，是否有可能从皮带轮的右端A处滑出？若能求出从A处滑出的速度，若不能，当物体第一次滑至最右端时已在传送带上留下多长的痕迹？（相对运动时能留下痕迹，假设两次痕迹不重叠）．参考答案：考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）物块滑上传送带先做匀加速直线运动，当达到传送带速度时，一起做匀速直线运动，求出匀加速直线运动和匀速直线运动的时间之和，即为物体从右端滑到左端的时间．（2）物块从斜面返回皮带的速度与物体滑上斜面的初速度大小相等，无初速放到皮带上某处，可能先做匀加速后做匀速，也可能一直做匀加速达不到传送带的速度，所以返回时最远不能超过释放的初始位置．再根据运动的相对性分析形成的痕迹长度即可．解答：解：（1）物体放上皮带运动的加速度

a=μg物体加速到v前进的位移=L＞x0，物体先加速后匀速，加速时间匀速时间物体从A到B时间=+=1.4s（2）物体从斜面返回皮带的速度与物体滑上斜面的初速度大小相等，所以返回时最远不能超过释放的初始位置；故物体不可能滑回到最在端A处！物体在传送带上先做减速运动，然后再反向加速，直到速度达到4m/s；物体在传送带上的加速度大小不变；则由物体加速过程的位移x1===1.6m；减速过程的位移也为1.6m；两段时间均为：t===0.8s；在物体加速和减速运动的过程运动的位移均为x2=vt=4×0.8=3.2m；在物体减速过程中，相对位移为：1.6+3.2=4.8m；物体反向加速过程中，相对位移为：3.2﹣1.6=1.6m；故总的相对运动为：4.8+1.6=6.4m；故产生的痕迹长度为6.4m；答：（1）其运动到左端B处的时间为1.4s；（2）不能，形成的痕迹长度为6.4m点评：本题考查运动学公式及牛顿第二定律的应用，要注意正确分析两物体的相对运动过程，从而分析形成的痕迹长度．17.如图所示，倾角为α的光滑固定斜面，斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场，方向垂直斜面向下．一质量为m，电阻为R，边长为L的正方形单匝纯电阻金属线圈，线圈在沿斜面向上的恒力作用下，以速度v匀速进入磁场，线圈ab边刚进入磁场和cd边刚要离开磁场时，ab边两端的电压相等．已知磁场的宽度d大于线圈的边长L，重力加速度为g．求（1）线圈进入磁场的过程中，通过ab边的电量q；（2）恒力F的大小；（3）线圈通过磁场的过程中，ab边产生的热量Q．参考答案：【考点】：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．【专题】：电磁感应与电路结合．【分析】：（1）根据电量公式、欧姆定律和法拉第电磁感应定律结合求解电量．（2）线圈匀速进入磁场，受力平衡，根据平衡条件和安培力公式求解．（3）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律结合得到线圈ab边刚进入磁场和cd边刚要离开磁场时，ab间的电压与速度的关系，从而求得cd边刚要离开磁场时的速度，再由动能定理和功能关系求解热量．：解：（1）线圈进入磁场过程中，通过线框横截面的电量①根据欧姆定律有

②根据法拉第电磁感应定律

③线框进入磁场过程中的磁通量变化△?=BL2④由①②③④式解得

⑤（2）线圈匀速进入磁场，根据平衡有

F=mgsinα+F安⑥线圈受到的安培力

F安=BIL⑦根据欧姆定律

⑧根据法拉第定磁感应定律

E=BLv⑨由⑥⑦⑧⑨式解得

⑩（3）线圈ab边刚进入磁场时，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律线圈cd边刚要离开磁场时，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律线圈通过磁场的过程中，根据动能定理有根据安培力做功和电热的关系有

W安=Q总根据热量分配关系有

解得答：（1）线圈进入磁场的过程中，通过ab边的电量q是；（2）恒力F的大小为mgsinα+；（3）线圈通过磁场的过程中，ab边产生的热量Q为﹣mv2．【点评】：本题中感应电荷量的结论可在会推导的基础上记牢，经常用到．分析清楚线圈的运动过程是正确解题的关键，解题时要注意：E=BLv、欧姆定律、安培力公式、平衡条件、动能定理与能量守恒定律的应用，求热量时，要注意线框进入和穿出磁场两个过程都要产生焦耳热．18.如图所示，竖直固定的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中．一质量为m带正电的物块（可视