安徽省合肥市百胜中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

安徽省合肥市百胜中学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.（多选）如图8所示，固定在水平面上的光滑平行金属导轨，间距为L，右端接有阻值为R的电阻，空间存在在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连，放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度。给导体棒水平向右的初速度v0，导体棒开始沿导轨往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是A．导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左B．导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=BLv0C．导体棒开始运动后速度第一次为零时，系统的弹性势能Ep=mD．金属棒最终会停在初始位置，在金属棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热Q=m参考答案：AD导体棒和定值电阻组成闭合线圈，开始运动的初始时刻，导体棒向右运动，线圈面积减小，根据楞次定律来据去留，安培力阻碍线圈面积的变化，所以安培力水平向左，选项A对。根据楞次定律导体2.（单选）甲、乙两球质量分别为、，从同一地点（足够高）处同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f=kv（k为正的常量）。两球的v-t图象如图所示。落地前，经时间两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是

A．

B．甲球质量大于乙球

C．释放瞬间甲球加速度较大

D．时间内两球下落的高度相等参考答案：【知识点】运动图像A5【答案解析】B解析：A、B、、两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，稳定时kv=mg，因此最大速度与其质量成正比，即vm∝m，由图象知v1＞v2，因此m甲＞m乙故A错误B正确释放瞬间v=0，因此空气阻力f=0，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g．故C错误

D、两者位移相等时，即图线与时间轴围成的面积为位移，知时间球甲位移大于球乙的位移，D错误

故选：B．【思路点拨】根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，抓住时间相等，比较运动的位移．根据最终做匀速直线运动重力和阻力相等，通过速度大小关系比较出重力的大小．3.如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，使小球沿竖直方向运动，在小球由静止到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时的速度为v，不计空气阻力，则上述过程中(

)A．小球的重力势能增加-W1

B．小球的电势能减少W2

C．小球的机械能增加W1+

D．小球与弹簧组成的系统机械能守恒参考答案：AB4.（单选）一带正电的物块置于一表面绝缘的倾斜挡板上，带电体所受电场力大小与重力大小相等，开始时档板与水平面夹角。带电体始终静止，下列说法中正确的是

A、开始时带电体所受摩擦力沿斜面向下

B、开始时带电体所受摩擦力沿斜面向上

C、缓慢减小角，档板所受正压力逐渐增大

D、缓慢减小角，带电体所受摩擦力逐渐增大，方向沿挡板向下参考答案：D5.（单选）如图所示，为一物体做直线运动的速度一时间图象，由图可知下列判断错误的是A.物体的初速为3m/s

B.物体的加速度大小为1.5m/s2C.物体在2s末回到出发点

D.物体在4s末回到出发点参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，两个质量相等而粗糙程度不同的物体m1和m2，分别固定在一细棒的两端，放在一倾角为α的斜面上，设m1和m2与斜面的摩擦因数为μ1和μ2，并满足tanα=

，细棒的质量不计，与斜面不接触，试求两物体同时有最大静摩擦力时棒与斜面上最大倾斜线AB的夹角θ的余弦值（最大静摩擦力依据滑动摩擦力公式计算）参考答案：7.质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v-t图像如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。设球受到的空气阻力大小恒为f，取g＝10m/s2，则：弹性球受到的空气阻力f的大小为________N，弹性球第一次碰撞后反弹的高度h为________m。

参考答案：0.2N

3/88.一电子以4×106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场

强方向飞入，并从B点沿与场强方向成150°的方向飞出该电场，如图所示，则A、B两点的电势差为________V．(电子的质量为9.1×10－31kg，电荷量为－1.6×10－19C)参考答案：－136.59.如图所示为一面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时所产生的交流电的波形，则该交流电的频率是_________Hz，电压有效值为_______V。参考答案：50，212.110.如图所示，位于竖直平面内的固定半径为R的光滑圆环轨道，圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为600，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）．已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点．则a、b、c、d四个小球最先到达M点的球是_______球。重力加速度取为g，d球到达M点的时间为____________。参考答案：c球；tD=。

11.下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图数据可求得：（1）该物体的加速度为

m/s2，.com（2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为

cm，（3）打第2个计数点时该物体的速度为

m/s。参考答案：(1)0.74(2)4.36(3)0.399（1）设1、2间的位移为x1，2、3间的位移为x2，3、4间的位移为x3，4、5间的位移为x4；因为周期为T=0.02s，且每打5个点取一个记数点，所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s；由匀变速直线运动的推论xm-xn=(m-n)at2得：

x4-x1=3at2带入数据得：

（5.84-3.62）×10-2=a×0.12

解得：a=0.74m/s2．

（2）第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2，由匀变速直线运动的推论：x2-x1=at2得：

x2=x1+at2带入数据得：

x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m

即为：4.36cm．

（3）由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知=0.399m/s.12.物体在地面附近以2m/s2的加速度匀减速竖直上升，则在上升过程中，物体的动能将

??

，物体的机械能将

??

。（选填增大、减小或不变）参考答案：答案：减小，增大13.某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤如下：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在A端向右拉动木板，等弹簧秤读数稳定后，将读数记作F；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间距离S。完成下列作图和填空：（1）根据表中数据在给定的坐标纸（见答题卡）上作出F—G图线。（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数＝____________（保留2位有效数字）（3）滑块最大速度的大小＝__________________（用h、s、和重力加速度g表示。）参考答案：（1）如右图所示（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正确）（3）解析：（1）根据描点法在F-G图象上描出各点，再连接起来，如图所示；

（2）由图甲可知F=μG，则F-G图象上的直线的斜率代表μ值的大小．由F-G图象可知μ=≈0.40；（3）当重物P刚好下落到地面时，滑块的速度v最大，此时滑块的位移为h，此后滑块做加速度为μg的匀减速运动，由公式v2-v02=2as知：滑块的最大速度vmax满足：vmax2=2μg（S-h），则vmax=三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.参考答案：①x轴正方向传播，5.0m/s②2.3m解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.15.（选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）参考答案：

答案：a、

b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，

所以氦核与中子的动量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在直角坐标系的第Ⅰ象限0≤x≤4区域内，分布着强场的匀强电场，方向竖直向上；第Ⅱ象限中的两个直角三角形区域内，分布着磁感受应强度均为的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里。质量、电荷量为的带电粒子（不计粒子重力），从坐标点的速度平行于x轴向右运动，并先后通过匀强磁场区域和匀强电场区域。

（1）求带电粒子在磁场中的运动半径；

（2）求粒子在两个磁场及电场区域偏转所用的总时间；

（3）在图中画出粒子从直线到x=4之间的运动轨迹，并求出轨迹与y轴和直线x=4交点的纵坐标。参考答案：（1）带电粒子在磁场中偏转。由牛顿定律得①所以代入数据得

②（2）带电粒子在磁场中的运动周期

③运动的时间

④带电粒子在电场中运动的时间

⑤故粒子在电磁场偏转所用的总时间

⑥

（3）如图所示。

分析知：粒子在方向向外的磁场中恰好沿顺时针运动了周，下移了—1ｍ，由对称性知粒子在方向向外的磁场中恰好沿逆时针运动了周，又下移了—1ｍ，故

y1=－２（—1）＝２－ｍ

⑦粒子水平飞入电场：水平方向有：

x2=v0t2

竖直方向上满足：

y2=y1+

⑧17.对于两个质量相同的物体发生速度在同一直线上的弹性碰撞过程，可以简化为如下模型：在光滑水平面上，物体A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动。设物体的质量均为m=2kg，开始时A静止在光滑水平面上某点，B以速度=2．0m／s从远处沿该直线向A运动，如图所示，求：何时A、B组成的系统动能损失最大?此时损失的动能为多少?参考答案：：由运动分析可知当二者的速度相等时，弹簧的长度最短，弹性势能最大，动能损失最多

（1分）由动量守恒定律得

（2分）所以m/s

（1分）则系统动能的减小量为J18.如图甲所示，空间有一宽为0.2m的匀强磁场区域，磁感应强2T，方向垂直纸面向外，abcd是由均匀电阻丝做成的边长0.1m的正方形线框，