2022-2023学年安徽省亳州市郑小集中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年安徽省亳州市郑小集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.（1）一列简谐横波向右传播，在其传播路径上每隔L＝0.1m选取一个质点，如图甲所示，t＝0时刻波恰传到质点1，并立即开始向上振动，经过时间?t＝0.3s，所选取的1-9号质点间第一次出现如图乙所示的波形，则下列判断正确的是：（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．t＝0.3s时刻，质点1向上运动

B．t＝0.3s时刻，质点8向下运动C．t＝0至t＝0.3s内，质点5运动的时间只有0.2s

D．该波的周期为0.2s，波速为4m/s

E．该波的周期为0.3s，波速为2.67m/s（2）如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD为半径为R的四分之一的圆周，圆心为O，光线从AB面上的某点入射，入射角θ1＝45°，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点。（a）画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图；（b）求该棱镜的折射率n；（c）求光线在该棱镜中传播的速度大小v(已知光在空气中的传播速度c＝3.0×108m/s)。参考答案：2.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．由图可知（）A．质点振动的周期T=0.2sB．波速v=20m/sC．因为一个周期质点运动0.8m，所以波长λ=0.8mD．从该时刻起经过0.15s，波沿x轴正方向传播了3mE．从该时刻起经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度参考答案：ABD【分析】由甲读出波长λ，由图乙读出周期T，由v=求出波速．波源的起振方向与x=2m的质点t=0时刻的振动方向，判定波的传播方向判断．在进行计算即可．【解答】解：A、B、C由甲读出波长λ=4m，由图乙读出周期T=0.2s，波速v==20m/s．故AB正确，C错误．D、有图乙可知x=2m的质点开始时向下振动，结合甲图知简谐波没x轴正方向传播，传播距离s=vt=20×0.15=3m，故D正确．E、因为周期为0.2s，经过0.25s，质点运动了周期，也是个波长，P点到达负方向最大位移，Q在平衡位置上但不到最大位置，由可知：质点Q的加速度小于质点P的加速度，故E错误故选：ABD3.图4是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有（

）A.N小于滑块重力B.N大于滑块重力C.h越小，N越大D.N大小与h无关参考答案：B4.在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上转弯，从俯视图中可以看到，赛车沿圆周由P向Q行驶。下列图中画出了赛车转弯时所受合力的四种方式不正确的是

（

）参考答案：C5.由牛顿第二定律可知（A）由物体运动的方向发生改变，可断定物体受所合外力的方向也改变（B）只要物体受到力的作用，物体就有加速度（C）1N的力可以使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度（D）物体的质量对加速度的产生起反抗作用，所以质量是一种阻力参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右

磁场向右匀速运动，金属框中产生的感应电流所受安培力向右，金属框向右加速运动，当金属框匀速运动时速度设为vm，感应电动势为E=2BL（v-vm），感应电流为，安培力为F=2BLI，安培力与阻力平衡，F=f，解得vm=7.一个质量为m的氢气球下方通过细绳悬挂一个质量为2m的小球，以速度v匀速上升，它们的总动量为_______；若某一时刻细绳断裂，过了一段时间后小球的速度恰好为零，此时氢气球的动量为_________。（设整个过程中两物体受空气作用力、重力不变）参考答案：3mv，3mv8.水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。参考答案：mv，v－v0 9.“探究动能定理”的实验装置如图甲所示，水平桌面上一小车在两条橡皮筋作用下，由静止状态被弹出，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。（1）关于该实验，下列说法正确的是

。A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4~6VB．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的图象，直到找出合力做功与物体速度变化的关系。（2）图乙给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=

m/s。参考答案：①CD②0.8310.到2007年底为止，人类到达过的地球以外的星球有

；牛顿有一句名言：“我之所以比别人看得高，是因为我站在巨人的肩上”，请您说说，这些巨人是谁：

。参考答案：答案：月球、哥白尼，开普勒，伽利略11.（5分）质量分布均匀的摆球质量为m，半径为r，带正电荷，用长为L的细线将摆球悬挂在悬点O作简谐振动，则这个单摆的振动周期T＝_____________；若在悬点O处固定另一个正电荷，如图所示，则该单摆的振动周期将_________。（填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：、不变12.如图所示，两个已知质量分别为m1和m2的物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1>m2)，1、2是两个光电门．用此装置验证机械能守恒定律．(1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是________．(2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_____________．参考答案：(1)，两光电门之间的距离h13.如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极，镍63(Ni)的衰变方程为 。（2）一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。求此衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计）。参考答案：解析：（1）；（2）设衰变后铜核的速度为v，由动量守恒

①由能量方程

②由质能方程

③解得

④点评：本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。15.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板．有一质量m、电荷量q（q＞0）的小物块在与金属板A相距l处静止．若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB=﹣，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为﹣q，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回．已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ，若不计小物块电量对电场的影响和碰撞时间．则（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？（2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？参考答案：

考点：牛顿运动定律的综合应用；牛顿第二定律．.分析：该题的研究情景是电场，能够对小物体进行受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式求解问题．要注意小物块与A板碰撞时物理量的改变对问题研究的影响．解答：解：（1）加电压后，由于UAB是负值，所以B极板电势高于A板，电场强度的方向是水平向左．小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动．电场强度为E==；小物块所受的电场力与摩擦力方向相反，则合外力为F合=qE﹣μmg=﹣μmg=μmg；故小物块运动的加速度为a==μg设小物块与A板相碰时的速度为v1，由v12﹣0=2a1l解得：v1=（2）小物块与A板相碰后以v1大小相等的速度反弹，因为电荷量及电性改变，电场力大小与方向发生变化，摩擦力的方向发生改变，小物块所受的合外力大小为合=μmg﹣=加速度大小为a2==设小物块碰后到停止的时间为t，注意到末速度为零，有0﹣v1=﹣a2t解得：t==4设小物块碰后停止时距离为x，注意到末速度为零，有0﹣v12=﹣2a2x则

x==2l

或距离A板为

d=2l答：（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是；（2）小物块碰撞后经过4停止运动，停在2l处或距离A板为2l．点评：本题考查电场中的动力学问题，受力分析、求合力、求加速度、运用运动学公式求解一些物理量．要注意研究问题的情景随运动过程的改变．17.如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮K分别与物体A、B相连，A、B的质量分别为=3kg、=2kg.现用一水平恒力F

拉物体A，使物体B上升(A、B均从静止开始运动)．已知当B上升距离为h=0.2m时，B的速度为v=lm/s.已知A与桌面的动摩擦因数=0.25，重力加速度为g=10求：

(l)力F的大小和A、B系统的加速度大小

(2)当B的速度为v=lm/s时，轻绳突然断了，那么在B上升的过程中，A向左运动多远参考答案：（1）物体B匀加速上升，根据速度位移公式，有：（2分）对A运用牛顿第二定律，得：F-μmAg-T=mAa

（1分）对B运用牛顿第二定律，得：T-mBg=mBa

（1分）联立解得：F=40N

（1分）即力F的大小为40N，A、B系统的加速度大小为2.5m/s2．（2）细线断开后，B物体由于惯性继续上升，根据速度时间公式，有：（1分）对A运用牛顿第二定律，得到：F-μmAg=mAa'

（1分）物体A做匀加速直线运动，根据速度时间公式，有