2022-2023学年浙江省杭州市富阳中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年浙江省杭州市富阳中学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.（多选）物体A、B叠放在斜面体C上，物体B的上表面水平，如图所示，在水平力F的作用下一起随斜面向左匀加速运动的过程中，物体A、B相对静止，设物体B给物体A的摩擦力为，水平地面给斜面体C的摩擦力为，（），则A.

B.水平向左

C.水平向左

D.水平向右参考答案：CD整体在水平力F的作用下一起随斜面向左匀加速运动，所以整体相对与斜面向左运动，故Ff2水平向右，故D正确；加速度方向水平向左，所以A物体合外力的方向向左，对A进行受力分析，水平方向仅受到物体B给物体A的摩擦力为Ff1作用，所以Ff1水平向左，故C正确。故选CD。2.四个固定在竖直平面内的光滑轨道ab如图所示，从O点静止释放小物块（可视为质点），仍能上升到与O点等高的位置的是（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】机械能守恒定律．【分析】根据机械能守恒的条件，结合各选项中小球运动的特点，逐选项分析即可．【解答】解：A、小球沿光滑的斜面轨道运动，到达最高点时的速度等于0，恰好到达与O点高度相等的点，故A正确；B、小球沿光滑的斜面轨道运动，离开轨道后做斜上抛运动，到达最高点时沿水平方向的分速度不能等于0，由机械能守恒可知，小球不能到达与O点等高的点．故B错误；C、D、小球沿光滑的斜面轨道运动到接近轨道的端点b点时，速度的方向沿轨道的切线方向指向左上方，可知小球沿轨道运动到接近b点时，沿水平方向的分速度不能等于0，由机械能守恒可知，小球不能到达与O点等高的点．故C错误，D错误．故选：A3.如图所示，两块同样的条形磁铁A、B，它们的质量均为m，将它们竖直叠放在水平桌面上，用弹簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁A，若弹簧秤上的读数为mg，则B与A的弹力F1及桌面对B的弹力F2分别为A．B．C．D．参考答案：D磁铁A受到向下的重力、向上的拉力、B对A向下的引力和B对A向上的支持力，这四个力平衡，因为拉力和重力大小相等，所以B对A向下的引力和B对A向上的支持力相等，所以，F1＞0，但不一定等于mg，所以选项AB错误．把磁铁A和B当成一个整体，这个整体的重力等于2mg，向上的拉力为mg，还有桌面向上的支持力，根据这三个力平衡可知水平桌面对B的支持力F2的大小等于mg，故C错误，D正确．故选D．4.（单选）如图所示，两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端用光滑细绳连接，并有一光滑的轻滑轮放在细绳上，当滑轮下端挂一重为G的物体后，滑轮下滑一段距离，则下列结论正确的有（）A．两弹簧的伸长量相等B．两弹簧的弹力相等C．重物下降的距离为D．重物下降的距离为参考答案：考点：胡克定律．分析：对滑轮进行受力分析，应用平衡条件可求得弹簧的弹力，重物下降的距离就是两根弹簧伸长的量除以2．解答：解：对滑轮受力分析如图：因为F1、F2是同一根绳上的力，故大小相等，即：F1=F2由平衡条件得：F1+F2=G解得：F1=由胡克定律公式F=kx得：弹簧1伸长量为：x1==弹簧2伸长量为：x2==弹簧共伸长：x=x1+x2=+=重物下降的距离为：d==故AC错误，BD正确；故选：BD．点评：本题为受力平衡的简单应用，受力分析后应用平衡条件求解即可．5.如图所示的直角坐标系中，在y轴和竖直虚线MN之间存在着大小相等、方向相反的匀强电场，x轴上方电场方向沿y轴正向，x轴下方电场方向沿y轴负向。y轴左侧和图中竖直虚线MN右侧有方向垂直纸面向里和向外的、磁感应强度大小相等的匀强磁场，MN与y轴的距离为2d。一重力不计的带负电粒子从y轴上的P（0，d）点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动，经过一段时间后，粒子又以相同的速度回到P点，则下列说法正确的是（

）A.电场强度与磁感应强度比值的最小值为B.电场强度与磁感应强度比值的最小值为C.带电粒子运动一个周期的时间为D.带电粒子运动一个周期的时间为参考答案：BC【详解】粒子的运动轨迹如图所示：AB.粒子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的规律可得：，粒子在磁场中做匀速圆周运动，有：，结合几何关系，有：联立以上方程可得：。故A错误，B正确。CD.粒子的运动轨迹如图，在电场中做类平抛运动的时间为；在磁场中的圆周运动是两个半圆，故运动的时间为：，所以粒子运动一个周期的时间为：。故C正确，D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功7.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）8.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行，逆水时用1.5h，顺水时用1h，则往返一次的平均速度为________，平均速率为_________。参考答案：0，0.8km/h9.图24甲所示为列简谐横波在t=1s时的波形图，图乙是这列波中x=50cm的质点A的振动图象，那么该波的传播速度为

。波的传播方向沿x轴

（填“正”或“负”）方向。t=1.3S时，质点A的振动方向沿y轴

（填“正”或“负”）方向。参考答案：10.如右图所示，粗糙斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m不计滑轮的质量，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止且A所受摩擦力向下，则物块B的质量为

参考答案：11.倾角为＝30°的斜面体放在水平地面上，一个重为G的球在水平力F的作用下，静止在光滑斜面上，则水平力F的大小为

；若将力F从水平方向逆时针转过某一角度后，仍保持F的大小，且小球和斜面也仍旧保持静止，则此时水平地面对斜面体的摩擦力f＝[番茄花园23]

。参考答案：12.如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案：;在最高点，有mg-N=m，N=0时物体A做平抛运动，此时v0=．物体A做平抛运动的时间，所以==。13.某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板（加上电压后其内部电场可看作匀强电场）.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：

（1）用天平测出小球的质量，按上图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离，使小球带上一定的电量.

（2）连接电路（请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出）.

（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度.

（4）以电压为纵坐标，以__________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率.

（5）小球的带电量=__________________.（用、、等物理量表示）参考答案：（1）如图（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：带电小球的受力如图b，根据平衡条件有，又有，联立解得，，所以应以为横坐标.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测量一电阻Rx的阻值，先用多用电表粗测，再用其他方法精确测量。(1)粗测时先选用“×10”欧姆挡，指针偏转情况如图甲所示，为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用_________欧姆挡：按正确的操作程序再一次用多用电表测量时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约是________Ω；

(2)精确测量时，实验室中准备了以下器材：

A.电流表A1，量程0.6A，内阻r1约1Ω

B．电流表A2，量程100mA，内阻r2=5Ω

C．滑动变阻器R1,最大阻值10Ω

D．电阻箱R2,阻值(0～9999.9Ω)另有：电源(电动势约6V)，导线、电键若干①在虚线框内画出用此方法测量该电阻阻值时的实验电路图。②若选测量数据中的一组来计算Rx，则Rx=______。参考答案：15.用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.A．电压表V1（量程6V、内阻很大）

B．电压表V2（量程3V、内阻很大）C．电流表A（量程3A、内阻很小）

D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）E．小灯泡（2A、5W）

F．电池组（电动势E、内阻r）G．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小。（1）请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I2，U2），标到U—I坐标中，经过多次测量最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E＝

V、内阻r＝

Ω。（结果保留两位有效数字）（3）在U—I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为

Ω参考答案：(9分)（1）如图所示（3分）（2）4.5；（2分）1.0（2分）（3）0（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图26（a）所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=1kg，，初始时刻B静止，A以一定的速度向右运动，之后与B发生碰撞，碰撞后它们的位移一时间图象如图26（b）所示（规定向右为位移的正方向），则物块B的质量为多少？参考答案：17.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地．如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．（1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2．（2）问绳能承受的最大拉力多大？（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？参考答案：考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动；向心力．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）绳断后小球做平抛运动，根据平抛运动的规律即可求解绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2．（2）设绳能承受的最大拉力大小为T，这也是球受到绳的最大拉力大小．根据向心力公式即可求解；（3）设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大推力不变，根据圆周运动向心力公式及平抛运动的规律结合数学知识即可解题．解答：解：（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向，水平方向d=v1t得由机械能守恒定律，有得（2）设绳能承受的最大拉力大小为T，这也是球受到绳的最大拉力大小．球做圆周运动的半径为由圆周运动向心力公式，有得

（3）设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，有

得绳断后球做平抛运动，竖直位移为d﹣l，水平位移为x，时间为t1有x=v3t1得

当时，x有最大值，答：（1）绳断时球的速度大小v1为，球落地时的速度大小v2为；（2）绳能承受的最大拉力为；（3）绳长应是，最大水平距离为．点评：本题主要考查了圆周运动向心力公式及平抛运动的规律的应用，并能结合数学知识解题．18.如图所示，竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为O点。一小滑块自圆弧轨道A处由静止开始自由滑下，在B点沿水平方向飞出，落到水平地面C点。已知小滑块的质量为m=1.0kg，C点与B点的水平距离为1m，B点高度为1.25m，圆弧轨道半径R=