2022-2023學年福建省龍巖市紅星中學高三物理下學期期末試卷含解析

2022-2023學年福建省龍巖市紅星中學高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.在光滑水平面上的兩個小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1=0.2kg．取向右為正方向，它們碰撞前后的x﹣t圖象如圖所示．則（）A．碰前m2做勻速運動，m1做勻加速運動B．碰后m2和m1都向右運動C．碰撞過程中兩小球的機械能總量減小D．碰撞過程中兩小球的機械能總量不變參考答案：D【考點】動量守恒定律．【分析】x﹣t（位移時間）圖象的斜率等于速度，由數(shù)學知識求出碰撞前后兩球的速度，分析碰撞前后兩球的運動情況．根據(jù)動量守恒定律求解兩球質(zhì)量關(guān)系，由能量守恒定律求出碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能．【解答】解：A、由x﹣t（位移時間）圖象的斜率得到，碰前m2的位移不隨時間而變化，處于靜止．m1向速度大小為：v1==4m/s，做勻速運動，故A錯誤．B、由圖示圖象可知，碰后m2的速度為正方向，說明向右運動，m1的速度為負方向，說明向左運動，兩物體運動方向相反，故B錯誤．CD、由圖示圖象可知，碰后m2和m1的速度分別為v2′=2m/s，v1′=﹣2m/s，根據(jù)動量守恒定律得：m1v1=m2v2′+m1v1′，代入解得：m2=0.6kg．碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為：△E=m1v12﹣m1v1′2﹣m2v22，代入解得：△E=0，機械能守恒，故C錯誤，D正確．故選：D2.（單選）原子核經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵雍?，繼而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍?。放射性衰變①、②依次?/p>

A．衰變、衰變

B．衰變、衰變

C．衰變、衰變

D．衰變、衰變參考答案：B3.（多選）在光滑水平面上，、兩小球沿水平面相向運動.當小球間距小于或等于時，受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用，小球間距大于時，相互間的排斥力為零，小球在相互作用區(qū)間運動時始終未接觸，兩小球運動時速度隨時間的變化關(guān)系圖象如圖所示，由圖可知（

）A.球質(zhì)量大于球質(zhì)量B.在時刻兩小球間距最小C.在時間內(nèi)兩小球間距逐漸減小D.在時間內(nèi)球所受排斥力方向始終與運動方面相反參考答案：AC4.（多選）如圖所示，水平地面上放著一個畫架，它的前支架是固定而后支架可前后移動，畫架上靜止放著一幅重為G的畫．下列說法正確的是（）A．畫架對畫的作用力大于GB．畫架對畫的作用力大小等于GC．若后支架緩慢向后退則畫架對畫作用力變大D．若后支架緩慢向后退則畫架對畫作用力不變參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．.專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：畫處于靜止狀態(tài)，受力平衡，對畫進行受力分析，根據(jù)平衡條件列式即可求解．解答：解：A、畫處于靜止狀態(tài)，受到重力和畫架對畫的作用力，受力平衡，所以畫架對畫的作用力大小等于重力G，故A錯誤，B正確；C、若后支架緩慢向后退，畫仍然處于平衡狀態(tài)，畫架對畫的作用力大小仍然等于重力G，不變，故C錯誤，D正確．故選：BD5.（多選）在圓軌道上運動的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，則A．衛(wèi)星的動能為mgR/4

B．衛(wèi)星運動的周期為4πC．衛(wèi)星運動的加速度為g/2

D．衛(wèi)星運動的速度為參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時刻，x=4m處質(zhì)點的位移是

▲

m．參考答案：負（1分）

5（2分）

-0.057.（填空）二極管是一種半導體元件，它的符號為，其特點是具有單向?qū)щ娦?。電流從正極流入時電阻比較小.而從負極流人時電阻比較大。(1)某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線.因二極管外殼所印的標識模糊，為判斷該二極管的正、負極·他們用多用電表電阻擋測二極管的正、反向電阻.其步驟是:將選擇開關(guān)旋至合適倍率.進行歐姆調(diào)零.將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時.指針偏角比較小。然后將紅、黑表筆位處對調(diào)后再進行測量，指針偏角比較大，由此判斷__________(填“左”或“右”)端為二極管的正極.(2)廠家提供的伏安特性曲線如圖，為了驗證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對加正向電壓時的伏安特性曲線進行了描繪，可選用的器材有:A.直流電源E:電動勢3V，內(nèi)阻忽略不計B.滑動變阻器R:0-20C.電壓表V1:量程5V、內(nèi)阻約50k

D.電壓表V2:量程3V、內(nèi)阻約20kE.電流表A:量程0.6A、內(nèi)阻約0.5

F.電流表mA:量程50mA、內(nèi)阻約5G.待測二極管D

H.單刀單擲開關(guān)S，導線若干為了提高測量結(jié)果的準確度，電壓表應選用________，電流表應選用________.(填寫各器材前的字母代號)(3)為了達到測量目的，請在答題卡上虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖。參考答案：(1)右（2）DF(3)8.如右圖所示是利用閃光照相研究平拋運動的示意圖。小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當它恰好離開桌[邊緣時，小球B也同時下落，用閃光相機拍攝的照片中B球有四個像，相鄰兩像間實際下落距離已在圖中標出，單位cm，如圖所示。兩球恰在位置4相碰。則兩球經(jīng)過

s時間相碰，A球離開桌面時的速度

m/s。(g取10m/s2)參考答案：

0.3

s;

1.59.一物體做初速度為零的勻加速直線運動，若從開始運動起，物體分別通過連續(xù)三段位移的時間之比是2：1：3，則這三段位移的大小之比為

；若從開始運動起，物體分別通過連續(xù)三段位移之比是1：2：3，則通過這三段位移的時間之比為

。參考答案：4:5:27

1：(－1)：(－)

4:5:27

1：(－1)：(－)

10.（4分）有一束射線進入勻強磁場中，a、b、c分別表示組成射線的三種粒子流在磁場里的軌跡，如圖所示．已知磁場方向與速度方向垂直并指向紙內(nèi)，從這些粒子流的偏轉(zhuǎn)情況可知，可能是粒子的軌跡是_______；可能是光子的軌跡是______。參考答案：

a；b11.某同學想利用DIS測電風扇的轉(zhuǎn)速和葉片長度，他設計的實驗裝置如圖甲所示.該同學先在每一葉片邊緣粘上一小條長為△l的反光材料，當葉片轉(zhuǎn)到某一位置時，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計箅機屏幕上顯示出矩形波，如圖乙所示.已知屏幕橫向每大格表示的時間為5.00×10-3s.則電風扇勻速轉(zhuǎn)動的周期為________s;若用游標卡尺測得△l的長度如圖丙所示，則葉片長度為________m.參考答案：4.2×10-2；0.23：圖憶中光強-時間圖象周期為1.4×10-2s，電風扇勻速轉(zhuǎn)動的周期T＝3×1.4×10-2s。游標卡尺測得△l的長度為35.1mm，反光時間為1.0×10-2s,電風扇葉片頂端線速度υ=35.1m/s，由υ=解得葉片長度L=0.23m12.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時經(jīng)過的軌跡上安裝了光電門，用來測量A端的瞬時速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復實驗，得到在vA2~h圖中的圖線①。設直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點轉(zhuǎn)動的動能Ek=_____________（用M和vA來表示）?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點，進行同樣的實驗操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.2513.如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點計時器相連，計時器接50HZ交流電。小車的質(zhì)量為m1，小桶（及砝碼）的質(zhì)量為m2。（1）下列說法正確的是

。A．每次改變小車質(zhì)量時，應重新平衡摩擦力

B．實驗時應先釋放小車后接通電源C．本實驗m2應遠大于m1

D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應作a－圖像（2）實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖像，可能是圖中的圖線

。(選填“甲”、“乙”、“丙”)參考答案：（1）D（2）丙三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增大。（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.光滑平行金屬導軌水平面內(nèi)固定，導軌間距L=0.5m，導軌右端接有電阻RL=4Ω小燈泡，導軌電阻不計。如圖甲，在導軌的MNQP矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的磁場，MN、PQ間距d=3m，此區(qū)域磁感應強度B隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示，垂直導軌跨接一金屬桿，其電阻r=1Ω,在t=0時刻，用水平恒力F拉金屬桿，使其由靜止開始自GH位往右運動，在金屬桿由GH位到PQ位運動過程中，小燈發(fā)光始終沒變化，求：（1）小燈泡發(fā)光電功率；（2）水平恒力F大?。唬?）金屬桿質(zhì)量m.參考答案：（1）E=（L·d）△B/△t=0.5×3×2/4=0.75VI=E/(R+r)=0.75/5=0.15A

P=I2·Rl=0.152×4=0.09w(2)由題分析知：桿在勻強磁場中勻速運動，插入磁場區(qū)域之前勻加速運動∴F=F安=ILB=0.15×0.5×2=0.15N(3)E′=I(R+r)=0.15×5=0.75VE′=BLV′V′=0.75/(2×0.5)=0.75m/sF=ma

V′=at

m=F/a=0.15/(0.75/4)=0.8kg17.如圖所示，一平板小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量均為m的物體A、B分別以2v和v的初速度、沿同一直線同時從小車兩端相向水平滑上小車．設兩物體與小車間的動摩擦因數(shù)均為μ，小車質(zhì)量也為m，最終物體A、B都停在小車上（若A、B相碰，碰后一定粘在一起）．求：（1）最終小車的速度大小是多少，方向怎樣？（2）要想使物體A、B不相碰，平板車的長度至少為多長？（3）接（2）問，求平板車達到（1）問最終速度前的位移？參考答案：（1）v/3向右

4分（2）7v2/(3μg)

4分（3）v2/(6μg)

4分（1）由動量守恒定律可得2mv-mv=3m，解得=v/3，方向水平向右。（2）對于物體A、B和小車組成的系統(tǒng)，若物體A、B不相碰，則摩擦力做的功等于系統(tǒng)動能的減少，由動能定理可得，解得L=7v2/(3μg)

,此即為平板車的最小長度。（3）對系統(tǒng)的運動過程分析可知，物體A、B相向減速運動過程中，小車靜止不動，當B的速度減為0時，物體A的速度為v，此后物體A繼續(xù)向右做減速運動，物體B隨小車一起向右做初速度為0的勻加速運動，直到系統(tǒng)達到共同速度，由已知可得小車做初速度為0的加速運動的加速度為，末速度為，由推論公式可得。18.（計算）如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，一輕質(zhì)彈簧一端固定，靜止斜靠在光滑斜面上，另一自由端恰好與水平線AB齊平，一長為的輕質(zhì)L細線一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m的小球，O點到AB的距離為2L．現(xiàn)將細線拉至水平，小球從位置C由靜止釋放，到達O點正下方時，細線剛好被拉斷．當小球運動到A點時恰好能沿斜面方向壓縮彈簧，不計碰撞時的機械能損失，彈簧的最大壓縮量為L（在彈性限度內(nèi)），求：（1）細線所能承受的最大拉力H；（2）斜面的傾角θ；（3）彈簧所獲得的最大彈性勢能Ep．參考答案：（1）細繩所能承受的最大拉力是3mg；（2）斜面的傾角θ是45°；（3）彈簧所獲得的最大彈性勢能為考點： 動能定理；向心力；彈性勢能．.專題： 動能定理的應用專題．分析： （1）C到D過程，小球的機械能守恒，可求出小球到D點時的速度，此時細繩受到的拉力達到最大，由牛頓第二定律求出最大拉力．（2）細繩在D點被拉斷后小球做平拋運動，由題意，小球在運動過程中恰好沿斜面方向?qū)椈蓧嚎s，