2022-2023學(xué)年浙江省杭州市靖江綜合高中高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年浙江省杭州市靖江綜合高中高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.使物體脫離星球的引力束縛，不再繞星球運(yùn)行，從星球表面發(fā)射所需的最小速度稱為第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙近度v1的關(guān)系是。已知某星球的半徑為r，它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的。不計(jì)其他星球的影響。則該星球的第二宇宙速度為

A、

B、

C、

D、參考答案：2.（多選）由光滑細(xì)管組成的軌道如圖所示，其中ＡＢ段和ＢＣ段是半徑為Ｒ的四分之一圓弧，軌道固定在豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為ｍ的小球，從距離水平地面高為Ｈ的管口Ｄ處?kù)o止釋放，最后能夠從Ａ端水平拋出落到地面上．下列說(shuō)法正確的是Ａ．小球落到地面時(shí)相對(duì)于Ａ點(diǎn)的水平位移值為Ｂ．小球落到地面時(shí)相對(duì)于Ａ點(diǎn)的水平位移值為２Ｃ．小球能從細(xì)管Ａ端水平拋出的條件是Ｈ＞２ＲＤ．小球能從細(xì)管Ａ端水平拋出的最小高度Ｈmin＝5R/2參考答案：BC3.如下圖所示，水平放置的平行板電容器兩板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)場(chǎng)。開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，帶電粒子恰好水平向右勻速穿過(guò)兩板，粒子的重力不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是A.

保持開(kāi)關(guān)閉合，若滑片P向上滑動(dòng)，粒子可能從下極板邊緣射出B.

保持開(kāi)關(guān)閉合，若滑片P向下滑動(dòng)，粒子可能從下極板邊緣射出C.

保持開(kāi)關(guān)閉合，若只將A極板向上移動(dòng)后，粒子仍能沿直線穿出D.

如果開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，粒子仍能沿直線穿出參考答案：AB4.如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長(zhǎng)度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g。小球從a點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到其他軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為（

）A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR參考答案：C本題考查了運(yùn)動(dòng)的合成與分解、動(dòng)能定理等知識(shí)，意在考查考生綜合力學(xué)規(guī)律解決問(wèn)題的能力。設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的速度大小為vC，則對(duì)小球由a到c的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開(kāi)c點(diǎn)后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知，小球離開(kāi)c點(diǎn)后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運(yùn)動(dòng)可知，小球從離開(kāi)c點(diǎn)到其軌跡最高點(diǎn)所需的時(shí)間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R。由以上分析可知，小球從a點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)的過(guò)程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機(jī)械能的增加量△E=F·5R=5mgR，選項(xiàng)C正確ABD錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】此題將運(yùn)動(dòng)的合成與分解、動(dòng)能定理有機(jī)融合，難度較大，能力要求較高。5.從同一地點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始沿同一直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體Ⅰ、Ⅱ的速度圖象如圖所示。在0—t0時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是A．Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體所受的合外力都在不斷減小B．Ⅰ物體的加速度不斷增大，Ⅱ物體的加速度不斷減小C．Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體在t1時(shí)刻相遇D．Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的平均速度大小都是參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，請(qǐng)回答下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題：(1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖甲中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材：其中不必要的器材是_______（填代號(hào)）．A

交流電源、導(dǎo)線

B.

天平（含配套砝碼）

C.

秒表

D.

刻度尺

E.

細(xì)線、砂和小砂桶(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡，以此記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況．其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖2所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，測(cè)得A點(diǎn)到B、C點(diǎn)的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.69cm，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=______m/s2.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí)，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的a-F圖象，其中圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是_______，圖線在末端彎曲的原因是_____________．參考答案：

(1).C

(2).1.71

(3).木板角度太大，平衡摩擦力過(guò)度

(4).砂和砂桶的質(zhì)量太大【詳解】(1)[1]在實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量時(shí)間，所以不需要秒表．上述器材中不必要的為C．(2)[2]因?yàn)橛?jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔T=0.1s；根據(jù)△x=aT2得：(3)[3]由圖象可知小車的拉力為0時(shí)，小車的加速度大于0，說(shuō)明合外力大于0，說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)度，即木板與水平面的夾角太大．

[4]該實(shí)驗(yàn)中當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和小砂桶質(zhì)量時(shí)，才能近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小等于砂和小砂桶的總重力大??；隨著砂和小砂桶質(zhì)量增大，細(xì)線對(duì)小車的拉力大小小于砂和小砂桶的總重力大小，因此會(huì)出現(xiàn)較大誤差，圖象會(huì)產(chǎn)生偏折現(xiàn)象．7.如圖（a）所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的電子秤原理圖，其中E是電動(dòng)勢(shì)為3V的電源（內(nèi)阻不計(jì)），A是電流表（在設(shè)計(jì)中計(jì)劃被改成電子秤的示數(shù)表盤(pán)），R0是阻值為5Ω定值電阻，R是一根長(zhǎng)為6cm、阻值為15Ω的均勻電阻絲。c是一根金屬?gòu)椈桑娮璨挥?jì)），其壓縮量ΔL與所受壓力F之間的關(guān)系如圖（b）所示，c頂端連接有一個(gè)塑料盤(pán)。制作時(shí)調(diào)整彈簧的位置，使之不稱重物時(shí)滑片P剛好在電阻絲的a端。（計(jì)算中g(shù)取10m/s2）（1）當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí)，所稱重物的質(zhì)量為_(kāi)___________；（2）該設(shè)計(jì)中使用的電流表的量程最小為_(kāi)_________，該電子秤的稱量范圍為_(kāi)___________；（3）將電流表的表盤(pán)改制成的電子秤示數(shù)盤(pán)有哪些特點(diǎn)？（請(qǐng)至少寫(xiě)出兩個(gè)）參考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均勻、左大右小、刻度盤(pán)最左側(cè)部分區(qū)域無(wú)刻度等8.用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應(yīng)為：，式中n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核，同時(shí)釋放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。則新核中的中子數(shù)為△△

，核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為△△

kg(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：2

9.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)欲“探究小車動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系”，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為彈簧測(cè)力計(jì)，P為小桶(內(nèi)有沙子)，一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板水平放置，不計(jì)繩與滑輪的摩擦．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開(kāi)小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開(kāi)始記為零點(diǎn)，順次選取一系列點(diǎn)，分別測(cè)量這些點(diǎn)到零點(diǎn)之間的距離x，計(jì)算出它們與零點(diǎn)之間的速度平方差△v2=v2－v02，彈簧秤的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為m，然后建立△v2—x坐標(biāo)系，通過(guò)描點(diǎn)法得到的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率的意義為_(kāi)__________．（填寫(xiě)表達(dá)式）(2)若測(cè)出小車質(zhì)量為0．4kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為_(kāi)_________N．(3)另一名同學(xué)用如圖裝置探究小車加速度a和小車所受合外力F（彈簧秤讀數(shù)）的關(guān)系圖像，但由于忘記了平衡摩擦力，則他得出的結(jié)論是（

）參考答案：2F/m

1

B10.如圖所示，是在某實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打出的一條紙帶，根據(jù)紙帶可以判斷或計(jì)算出：（1）若O端與運(yùn)動(dòng)物體相連，其中的D-H段，表示物體在做

運(yùn)動(dòng)；（2）如果這是在“探究做功與速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶，則需要計(jì)算紙帶中

段的速度，大小為

m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：（1）勻減速直線

（2分，只答減速運(yùn)動(dòng)給1分）（2）OC（2分）1.5m/s（2分）11.某同學(xué)做《共點(diǎn)的兩個(gè)力的合成》實(shí)驗(yàn)作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點(diǎn)，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)合點(diǎn)，圖中___________是F1、F2合力的理論值，___________是合力的實(shí)驗(yàn)值，需要進(jìn)行比較的是_________和___________，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍___________是正確的。參考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向?yàn)镕1和F2的線段為鄰邊的對(duì)角線12.在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出力的 圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個(gè)力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測(cè)得的．若F與F′ 的

_基本相等，

_基本相同，說(shuō)明共點(diǎn) 力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證．參考答案：

大小

方向本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)兩個(gè)彈簧秤的拉力作出的平行四邊形得出合力，只要合力與實(shí)際的拉力重合，則實(shí)驗(yàn)成功；由圖可知F′是由平行四邊形定則得出的，故F′不是由彈簧秤直接測(cè)得的；F是通過(guò)一個(gè)彈簧秤測(cè)出的，故只要F與F′的大小和方向基本相同即可13.如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0時(shí)的波形圖，虛線為t2=0.5s時(shí)的波形圖，已知0＜t2－t1＜T，t1=0時(shí)x=2m處的質(zhì)點(diǎn)A正向y軸正方向振動(dòng)。①質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)周期為

s；

②波的傳播方向是

；③波速大小為

m/s。參考答案：

答案：①2；②向右；③2三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某位同學(xué)利用圖1所示電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值，記錄電阻箱阻值R和電壓表讀數(shù)U，并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖2所示的﹣關(guān)系圖線，由圖線可知電池的電動(dòng)勢(shì)Ea=

V，內(nèi)阻ra=Ω，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差主要來(lái)自

．（2）實(shí)驗(yàn)中，隨著變阻箱阻值的改變，電壓表的示數(shù)U以及電池內(nèi)阻消耗的功率P都會(huì)發(fā)生變化．圖3的各示意圖中正確反映P﹣U關(guān)系的是

．參考答案：（1）2.0；0.25；（2）B．【考點(diǎn)】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．【分析】（1）本題根據(jù)圖象的性質(zhì)得出電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)電阻的表達(dá)式，從而由圖象得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；（2）由內(nèi)電阻消耗功率的表達(dá)式可得出內(nèi)電阻上消耗的功率與路端電壓間的關(guān)系．【解答】解：（1）根據(jù)E=U+r，得：=+圖象中截距為：b=0.5=，斜率為：K==，故電動(dòng)勢(shì)為：E==2.0V，內(nèi)電阻為：r=E?K=2.0×=0.25Ω；（2）電壓表測(cè)量路端電壓，其示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器的阻值增大而增大；而電流隨外電阻的增大而減小，則可知內(nèi)阻上消耗的功率P=I2r隨路端電壓的增大而減小，故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選：B．故答案為：（1）2.0；0.25；（2）B．15.某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示電路測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，由于該電池的內(nèi)電阻r較小，因此在電路中接入了一個(gè)阻值為2.00Ω的定值電阻R0，閉合開(kāi)關(guān)K，調(diào)整電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應(yīng)的示數(shù)U，得到了如下數(shù)據(jù)（R和U分別表示電阻箱讀數(shù)和電壓表讀數(shù)）：為了比較準(zhǔn)確地得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，該小組的同學(xué)準(zhǔn)備用直線圖像來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖像的縱坐標(biāo)表示電壓表讀數(shù)U，則圖像的橫坐標(biāo)表示的物理量應(yīng)該是①____________．②在圖乙中根據(jù)給定的坐標(biāo)點(diǎn)畫(huà)出圖像，利用做得的圖像得到E=③_______V，r=④______Ω．電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值⑤

真實(shí)值（填大于、等于、小于）。（小數(shù)點(diǎn)后面保留2位數(shù)字）圖乙參考答案：①電壓U與電阻R的比值（或電流I）．②如圖所示，③E=2.00V～2.01V，r=④0.40Ω～0.44Ω．電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值⑤小于真實(shí)值四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在空中有一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域的上、下邊緣間距為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一寬度為b（b<h)、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻為R、質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)體線圈緊貼磁場(chǎng)區(qū)域的上邊緣從靜止起豎直下落，當(dāng)線圈的PQ邊出磁場(chǎng)下邊緣時(shí)，恰好開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)。求：(1)當(dāng)線圈的PQ邊出磁場(chǎng)下邊緣時(shí)，勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小。(2)線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中所產(chǎn)生的焦耳熱。(3)線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域經(jīng)歷的時(shí)間。參考答案：(1)

(2)

(3)（1）線圈受到的安培力：，線圈離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：，線圈的速度：；（2）由能量守恒定律得：，解得：；（3）設(shè)線圈勻速穿出磁場(chǎng)區(qū)域的速度為v，此過(guò)程線圈的重力與磁場(chǎng)作用于線圈的安培力平衡，即有：，所以對(duì)線圈從開(kāi)始到剛好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程，經(jīng)歷的時(shí)間設(shè)為t1，線圈所受安培力的平均值為.，線圈速度的平均值為，此過(guò)程線圈的末速度值為v1，根據(jù)動(dòng)量定理，得：，而，解得：因?yàn)閎＜h，所以接著線圈在磁場(chǎng)里作勻加速運(yùn)動(dòng)，直到線圈的下邊到達(dá)磁場(chǎng)的下邊界為止，此過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間：之后線圈以速度v勻速穿出磁場(chǎng)，經(jīng)歷時(shí)間所以線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域經(jīng)歷的時(shí)間：。17.一宇航員在國(guó)際空間站內(nèi)做了如下實(shí)驗(yàn)：選取兩個(gè)質(zhì)量分別為mA=0.lkg、mB=0.2kg的小球A、B和一根輕質(zhì)短彈簧，彈簧的一端與小球A粘連，處于鎖定狀態(tài)，一起以速度vo=0.1m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如圖所示，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，突然解除鎖定（解除鎖定時(shí)沒(méi)有機(jī)械能損失），兩球仍然沿直線運(yùn)動(dòng)，從彈簧與小球B剛剛分離開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=3.0s，兩球之間的距離增加了s=2.7m，求：①?gòu)椈膳c小球B剛剛分離時(shí)兩小球的速度分別為多大；②原先彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能Ep？參考答案：①0.7m/s和0.2m/s；②彈簧被鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能為0.027J．解析：解：①取A、B為系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒得：（mA+mB）v0=mAvA+mBvB…①

根據(jù)題意得：s=（vA-vB）t…②

由①②兩式聯(lián)立得vA=0.7m/s，vB=-0.2m/s；

②由機(jī)械能守恒得：EP+（mA+mB）v02=mAvA2+mBvB2

③

解得：EP=0.027J．18.（計(jì)算）（2014秋?湖北期末）如圖所示，在矩形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5.0×10﹣2T，矩形區(qū)域長(zhǎng)為m，寬為0.2m，在AD邊中點(diǎn)O處有一放射源，某時(shí)刻，放射源沿紙面向磁場(chǎng)中各方向均勻地輻射出速率均為v=2×l06m/S的某種帶正電粒子，帶電粒子質(zhì)量m=1.6×10﹣27kg．電荷量為q=+3.2×l0﹣19C（不計(jì)粒子重力），求：（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為多大？（2）從BC邊界射出的粒子中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為多少？（3）若放射源向磁