2022年江苏省泰州市兴化周庄高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年江苏省泰州市兴化周庄高级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1.一光滑水平地面上静止放着质量为m、半径为R的光滑圆弧轨道，质量也为m小球从轨道最左端的A点由静止滑下（AC为水平直径），重力加速度为g，下列正确的是（

）A．小球不可能滑到圆弧轨道右端最高端cB．小球通过最低点时速度C．小球向右运动中轨道先向左加速运动，后向右加速运动D．轨道做往复运动，离原先静止位置最大距离为参考答案：B2.如图所示，FA=5N，FB=10N，在此两个力的作用下物体AB一起向左匀速运动，那么以下说法正确的是（）A．B物体所受的合外力为零B．地面与B的摩擦力为10NC．AB间的摩擦力为5ND．AB整体所受外力不为零参考答案：AC解：A、B物体匀速运动，处于平衡状态，所受合外力为0，故A正确；B、以AB整体为研究对像，水平方向所受FA和FB的合力为5N，方向向左，根据平衡条件可知，地面与B的摩擦力大小为5N，方向水平向右，故B错误；C、以A为研究对象，根据A物体平衡可以得到AB间摩擦力大小为5N，故C正确；D、A、B都匀速运动，根据平衡可知，AB整体处于平衡状态，所受合外力为0，故D错误．3.（多选）有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形，稳定时底角为，如图所示。如果视每粒砂子完全相同，砂子与砂子之间，砂子与地面之间的摩擦因数均为，砂子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等，以下说法正确的是（

）A．砂子稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零B．砂子稳定时，只有形成严格规则的圆锥底面受到地面的摩擦力才为零C．砂子稳定形成的圆锥底角最大值为D．砂子稳定形成的圆锥底角最大值为参考答案：AC该题考查共点力的平衡问题只要砂子稳定，沙堆底面受到地面的摩擦力就一定为零，不一定是严格的圆锥底面，故B错误，A正确；当砂子形成稳定的圆锥时，由平衡，得，故D错误，C正确。4.(单选)如图所示，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，小球从静止开始运动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，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中（）。

A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒

B．小球的重力势能增加－W1

C．小球的机械能增加W1＋mv2

D．小球的电势能增加W2参考答案：B5.下列说法中正确的是

▲

;A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度B．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图所示，倾角为300的直角三角形底边长为2L，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨．现在底边中点O处固定一正电荷Ｑ，让一个质量为m的带负电的点电荷从斜面顶端A沿斜面滑下．已测得它滑到仍在斜边上的垂足D处的速度为v，则该质点滑到斜边底端C点时的速度为__________参考答案：7.某同学在做“验证牛顿第二定律”的实验中得到如图11所示a-F图象，其中a为小车加速度，F为沙桶与沙的重力，则图线不过原点O的原因是____________________________；图线斜率倒数的物理意义是_______________.参考答案：实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；小车质量。8.一正方形线圈边长为40cm，总电阻为3Ω，在与匀强磁场垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通过有理想边界的宽为30cm的匀强磁场区，已知磁感应强度为0.5T，线圈在通过磁场区域的全过程中，有电磁感应时产生的感应电流I=___________A，所产生的热量Q=___________J。22A、22B选做一题

参考答案：0.4，

0.0489.（3分）铁路提速，要解决许多技术问题。通常，列车阻力与速度平方成正比，即f＝kv2。列车要跑得快，必须用大功率的机车来牵引。试计算列车分别以120千米/小时和40千米/小时的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值（提示：物理学中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

参考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p210.两名日本学者和一名美籍日本科学家10月７日分享了2008年诺贝尔物理学奖。３名物理学家分别通过数学模型“预言”了量子世界自发性对称破缺现象的存在机制和根源。这一模型融合了所有物质最微小的组成部分，使４种基本相互作用中的３种在同一理论中得到解释。这里所述的4种基本相互作用是指万有引力、

▲、强相互作用、

▲。参考答案：电磁相互作用，

弱相互作用

11.（6分）用多用电表的欧姆档测电阻，若表盘的中间刻度为15，在测量某电阻时，指针所指的刻度为180，此时选择开关处在×10的倍率，则该电阻的阻值约为Ｒ＝＿＿＿＿Ω；为了测得更准确的阻值，应将选择开关换到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再进行测量。参考答案：

答案：1800，100，欧姆调零12.如图R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，正方形的边长之比为2：1。通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个导体电阻之比为R1：R2=

。你认为这种关系对电路元件改进的意义是

。参考答案：13.自行车转弯可近似成自行车绕某个定点O（图中未画出）做圆周运动，如图所示为自行车转弯的俯视图，自行车前后轮接触地面的位置A、B相距L，虚线表示两点转弯的轨迹，OB距离。则前轮与车身夹角θ=

；B点速度大小v1=2m/s。则A点的速度v2=______m/s。参考答案：30o；2.31三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞15.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量m=1kg的小物体从倾角θ=37°的光滑斜面上A点静止开始下滑，经过B点后进入粗糙水平面（经过B点时速度大小不变而方向变为水平）．AB=3m．试求：（1）小物体从A点开始运动到停止的时间t=2.2s，则小物体与地面间的动摩擦因数μ多大？（2）若在小物体上始终施加一个水平向左的恒力F，发现当F=F0时，小物体恰能从A点静止出发，沿ABC到达水平面上的C点停止，BC=7.6m．求F0的大小．（3）某同学根据（2）问的结果，得到如下判断：“当F≥F0时，小物体一定能从A点静止出发，沿ABC到达C点．”这一观点是否有疏漏，若有，请对F的范围予以补充．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：见解析解：（1）物体在斜面上的加速度a1==gsinθ=6m/s2物体在斜面上运动中，得t1=1s，vB=a1t1=6m/s物体在水平面上的加速度a2=μg，t2=2.2﹣t1=1.2svB=a2t2，得μ=0.5故小物体与地面间的动摩擦因数μ为0.5．（2）对A到C列动能定理式，其中h为斜面高度，L为斜面水平宽度mgh+F0（xBC+L）﹣μmgxBC=0F0=2N故F0的大小为2N．（3）有疏漏，F太大物体会离开斜面，而不能沿ABC运动．临界状态为物体沿斜面运动但与斜面没有弹力，此时F==16.7N得≥F≥2N故F的范围为N≥F≥2N．17.如图所示是放置在竖直平面内的游戏滑轨，有一质量m=2kg的小球穿在轨道上。滑轨由四部分粗细均匀的滑杆组成：水平直轨道AB；倾斜直轨道CD，长L=6m，与水平面间的夹角θ=370；半径R1=1m的圆弧轨道APC；半径R2=3m的圆弧轨道BQED。直轨道与圆弧轨道相切，切点分别为A、B、D、C，E为最低点。倾斜直轨道CD与小球间的动摩擦因数为

μ=5/32，其余部分均为光滑轨道，取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。现让小球从AB的正中央以初速度V0=10m/s开始向左运动，问：（1）第一次经过E处时，轨道对小球的作用力为多大？（2）小球第一次经过C点时的速度为多大？参考答案：（1）设球第一次过E点时，速度大小为，由机械能守恒定律，有：

………………

在E点，根据牛顿第二定律，有

……………

联立式，可解得：轨道对小球的支持力为

（2）从E到C的过程中，重力做功：

……………

从D到C的过程中，滑动摩擦力做功…………设第一次到达C点的速度大小为，小球从E到C的过程中，由动能定理，有

………………由式，可解得

18.如图所示，质量为6kg的小球A与质量为3kg的小球B，用轻弹簧相连后在光滑的水平面上以速度v0向左匀速运动，在A球与左侧墙壁碰，撞后两球继续运动的过程中，弹簧的最大弹性势能为4J，若A球与左墙壁碰撞前后无机械能损失，试求v0的大小：

参考答案：解：由于球与左墙壁前后无机械能损失，所以球与左侧墙壁碰撞后的速度大