福建省南平市洋墩中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

福建省南平市洋墩中学2022-2023学年高三物理上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.如图所示，物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是()A．甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B．甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C．甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D．甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和F相同参考答案：D2.（单选题）右图为一段某质点做匀变速直线运动的x—t图线．从图中所给的数据可以确定质点在运动过程中经过图线上P点所对应位置的瞬时速度大小一定

A．大于2m／s

B．小于2m／s

C．等于2m／s，

D．无法确定

参考答案：B3.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为a、b和c，a＞b＞c，一带电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知（

）A.粒子从K到L的过程中，静电力做负功B.粒子从L到M的过程中，静电力做负功C.粒子从K到L的过程中，电势能增加

D.粒子从K到N的过程中，动能减小参考答案：AC4.如图所示，质量为20kg的物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1，在向右滑动的过程中，还受到水平向左的大小为10N的力F的作用，则物体所受滑动摩擦力为（

）A、10N，向右

B、10N，向左

C、20N，向右

D、20N，向左参考答案：D5.美国宇航局计划2025年前载人登陆小行星，图为畅想登陆小行星的宇航员。为训练宇肮员能在失重状态下工作和生活，需要创造一种失重的环境。在地球表面附近，当飞机模拟某些在重力作用下的运动时，就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态。现要求一架飞机在速度大小为v1=500m/s时进人失重状态试验，在速度大小为V2=1000m/s时退出失重状态试验。重力加速度A.可以是飞机模拟斜抛运动B.可以是飞机模拟向下的减速运动C.如果是竖直上抛运动，可计算失重时间是150sD.如果是竖直下抛运动可计算失重时间是50s参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律。伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，如图所示。图中OA表示测得的时间，矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD的长度表示

。P为DE的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B，则AB的长度表示

。参考答案：答案：平均速度

物块的末速度解析：匀变速直线运动的v-t图像所围面积表示位移，中位线表示平均速度。最高点的纵坐标表示末速度。7.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/38.如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1。（1）磁感应强度B大小为___________，方向垂直纸面____________（选填“向里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_________（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为___________。六．计算题（共50分）参考答案：（1），向外；（2）向上，9.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧是起点）。设该同学质量为50kg，摩托车的质量为75kg，根据该同学的实验结果可估算（）（下图长度单位：ｍ）（1）骑摩托车行驶至D点时的速度大小为_________；（2）骑摩托车加速时的加速度大小为________；（3）骑摩托车加速时的牵引力大小为__________N。参考答案：（1）__14.5________;

（2）___4.0_______;（3）

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;10.如图所示为a、b两部分气体的等压过程图象，由图可知．当t=0℃时，气体a的体积为0.3m3；当t=273℃时，气体a的体积比气体b的体积大0.4m3．参考答案：考点：理想气体的状态方程．分析：由图示图象求出气体在0℃时的体积，然后应用盖吕萨克定律出气体在273℃时气体的体积，然后求出气体的体积之差．解答：解：由图示图象可知，t=0℃，即：T=t+273=273K时，气体a的体积为：0.3m3，气体b的体积为0.1m3，作出气体的V﹣T图象如图所示：从图示图象可知，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律：=C可知，当t=273℃时，即T=546K时，气体的体积变为0℃时体积的两倍，即a的体积为0.6m3，b的体积为0.2m3，气体a的体积比气体b的体积大0.6﹣0.2=0.4m3；故答案为：0.3；0.4．点评：本题考查了求气体的体积与气体的体积之差，分析图示图象，知道气体状态变化的性质，由图示图象求出气体的体积，应用盖吕萨克定律即可正确解题．11.1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0,氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度大小为

，此过程中释放的核能为________________________________．参考答案：

12.11参考答案：11113.如图所示，用一根轻弹簧和一根细绳将质量1kg的小球挂在小车的支架上，弹簧处于竖直方向，细绳伸直且与竖直方向夹角为θ=30°，若此时小车和小于都静止，则弹簧的弹力为10N；若小车和小球一起水平向右做加速度3m/s2的匀加速直线时，弹簧细绳位置仍然如图，则弹簧的弹力为4.8N．参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当小车处于静止时，小球受重力和弹簧弹力平衡，当小车和小球向右做匀加速直线运动时，受三个力作用，竖直方向上的合力为零，水平方向上合力等于ma．解答：解：小车处于静止时，弹簧的弹力等于重力，即F=mg=10N．小车和小球向右做匀加速直线运动时，有Tsin30°=ma，解得T=．竖直方向上有F′+Tcos30°=mg解得弹簧弹力为=4.8N．故答案为：10，4.8．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，结合牛顿第二定律进行求解．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.（10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由

提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它 （填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案：

答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。（每空2分）

以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：

（2分）

由匀速圆周运动可知：

（2分）

解得线速度

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象。在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路，一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R＝10mm的球体，球心O到入射光线的垂直距离为d＝8mm，水的折射率为n＝4/3。①在右图中画出这束光线射入水珠后，第一次从水珠中射出的光路图；②求这束光线从射向水珠到第一次射出水珠，光线偏转的角度。参考答案：解：(1)如图所示

（3分）(2)由几何关系：或θ1=arcsin0.8（1分）由折射定律：sinθ1＝nsinθ2

（2分）解得：sinθ2＝0.6，θ2＝37°

或θ2=arcsin0.6（1分）则光线偏转的角度φ＝2(θ1－θ2)＝32°

或φ＝2(arcsin0.8－arcsin0.6)（2分）17.A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。当B车在A车前84m处时，B车速度为4m/s，且正以2m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零。A车一直以20m/s的速度做匀速运动。经过12s后两车相遇。问B车加速行驶的时间是多少？参考答案：解得：t1＝6s，t2＝18s ⑥t2＝18s不合题意，舍去.因此，B车加速行驶的时间为6s。考点：本题考查追及问题。18.（16分）如图所示，A、B两物体与一轻质弹簧相连，静止在地面上。有一小物体C从距A物体H高度处由静止释放，当下落至与A相碰后立即粘在一起向下运动，以后不再分开，当A与C运动到最高点时，物体B对地面刚好无压力。设A、B、C三物体的质量均为m，弹簧的劲度k，不计空气阻力且弹簧始终处于弹性限度内。若弹簧的弹性势能由弹簧劲度系数和形变量决定，求C物体下落时的高度h。参考答案：

解析：开始时A处于平衡状态，有

（2分）

当C下落h高度时速度为v，则有：

（2分）