2022年安徽省滁州市司巷中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022年安徽省滁州市司巷中學(xué)高三物理上學(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.質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，撤去F1、F2后受摩擦力的作用減速到停止，其v-t圖象如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是A．F1和F2大小相等

B．F1和F2對(duì)A、B做功之比為2：1C．A、B所受摩擦力大小相等D．全過程中摩擦力對(duì)A、B做功之比為1：2參考答案：C2.一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn),在0～4s時(shí)間內(nèi)受到力F的作用,力的方向始終在同一直線上,力F所產(chǎn)生的加速度a隨時(shí)間t的變化如圖所示,則質(zhì)點(diǎn)在:第2s末速度改變方向

第2s末位移改變方向第4s末回到原出發(fā)點(diǎn)第4s末運(yùn)動(dòng)速度為零參考答案：D3.在某一空間同時(shí)存在相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向上，磁場(chǎng)方向如圖所示。兩個(gè)帶電液滴在此復(fù)合場(chǎng)中恰好能沿豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（

）A．它們的運(yùn)動(dòng)周期可能不等B．它們的圓周運(yùn)動(dòng)方向可能相反C．若它們的速率相等，軌道半徑就一定相等D．若它們的動(dòng)能相等，軌道半徑就一定相等參考答案：C4.（單選）如圖所示，一些商場(chǎng)安裝了智能化的臺(tái)階式自動(dòng)扶梯．為了節(jié)約能源，在沒有乘客乘行時(shí)，自動(dòng)扶梯以較小的速度勻速向左上方運(yùn)行，當(dāng)有乘客乘行時(shí)自動(dòng)扶梯經(jīng)過先加速再勻速兩個(gè)階段運(yùn)行．則電梯在運(yùn)送乘客的過程中（）A．乘客始終受摩擦力作用B．乘客經(jīng)歷先超重再失重C．乘客對(duì)扶梯的作用力先指向右下方，再豎直向下D．因?yàn)閯?dòng)摩擦因數(shù)未知，所以不能確定參考答案：考點(diǎn)：摩擦力的判斷與計(jì)算；超重和失重．版權(quán)所有專題：摩擦力專題．分析：加速運(yùn)動(dòng)階段，扶梯對(duì)乘客有水平向右的摩擦力和豎直向上的支持力（支持力大于重力，乘客處于超重狀態(tài)），二者的合力即扶梯對(duì)乘客的作用力指向左上方；勻速運(yùn)動(dòng)階段，扶梯對(duì)乘客只有豎直向上的支持力（支持力等于重力，乘客既不超重，也不失重），扶梯對(duì)乘客的作用力豎直向上．根據(jù)牛頓第三定律，分析乘客對(duì)扶梯的作用力方向．解答：解：A、勻速運(yùn)動(dòng)階段，扶梯對(duì)乘客只有豎直向上的支持力，沒有摩擦力．故A錯(cuò)誤．B、加速運(yùn)動(dòng)階段，扶梯對(duì)乘客的支持力大于重力，乘客處于超重狀態(tài)；勻速運(yùn)動(dòng)階段，扶梯對(duì)乘客的支持力等于重力，乘客既不超重，也不失重．故B錯(cuò)誤．C、D加速運(yùn)動(dòng)階段，扶梯對(duì)乘客有水平向左的摩擦力和豎直向上的支持力，扶梯對(duì)乘客的作用力指向左上方；勻速運(yùn)動(dòng)階段，扶梯對(duì)乘客的作用力豎直向上．根據(jù)牛頓第三定律分析可知：乘客對(duì)扶梯的作用力先指向右下方，再豎直向下故C正確，D錯(cuò)誤．故選：C點(diǎn)評(píng)：本題考查物體的運(yùn)動(dòng)情況分析物體受力情況的能力．要注意的是勻速運(yùn)動(dòng)過程，扶梯對(duì)乘客沒有摩擦力．5.從16世紀(jì)末，隨著人們對(duì)力的認(rèn)識(shí)逐漸清晰和豐富，建立了經(jīng)典力學(xué)理論，以下有關(guān)力的說(shuō)法正確的有

A．物體的速度越大，說(shuō)明它受到的外力越大

B．物體的加速度在改變，說(shuō)明它受到的外力一定改變

C．馬拉車做勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體做勻速運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持

D．一個(gè)人從地面跳起來(lái)，說(shuō)明地面對(duì)人的支持力大于人對(duì)地面的壓力參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，導(dǎo)體中的電流減小了0.4A.如果所加電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則導(dǎo)體中的電流為__________A。參考答案：2.07.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實(shí)驗(yàn)，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時(shí)，氣球?qū)⒐牡酶?。假設(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時(shí)，封閉氣體的體積________，壓強(qiáng)________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)變大，水銀對(duì)氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。8.參考答案：9.利用α粒子散射實(shí)驗(yàn)最早提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是

；他還利用α粒子轟擊（氮核）生成和另一種粒子，寫出該核反應(yīng)方程

．參考答案：10.如圖甲所示，在光滑的斜面上，有一滑塊，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端與滑塊相連，下端與斜面上的固定擋板連接，在彈簧與擋板間有一力傳感器（壓力顯示為正值，拉力顯示為負(fù)值），能將各時(shí)刻彈簧中的彈力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示出F﹣t圖象．現(xiàn)用力將滑塊沿斜面壓下一段距離，放手后滑塊將在光滑斜面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，此時(shí)計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖乙所示圖象．（1）滑塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是由

提供的；（2）由圖乙所示的F﹣t圖象可知，滑塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為s；（3）結(jié)合F﹣t圖象的數(shù)據(jù)和題目中已知條件可知，滑塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為．參考答案：（1）彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力（或彈簧彈力、重力和斜面支持力的合力）；（2）0.4；（3）；【考點(diǎn)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量．【分析】對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，回復(fù)力指物塊所受力的合力；由F﹣t圖象分析滑塊的周期；根據(jù)胡克定律求出彈簧的伸長(zhǎng)量和壓縮量，中間位置為平衡位置，從而可以求出振幅．【解答】解：（1）對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，滑塊的合力為：彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力，合力提供回復(fù)力．（2）由圖可以看出周期為0.4s（3）根據(jù)胡克定律：F1=KXF2=KX′振幅d==故答案為：（1）彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力（或彈簧彈力、重力和斜面支持力的合力）；（2）0.4；（3）；11.質(zhì)量為2kg的物體靜止于光滑水平面上，現(xiàn)受到一水平力F的作用開始運(yùn)動(dòng)．力F隨位移s變化如圖所示．則物體位移為8m時(shí)的動(dòng)能為______J，該過程經(jīng)歷的時(shí)間為_____s．參考答案：1812.半徑分別為r和2r的兩個(gè)質(zhì)量不計(jì)的圓盤，共軸固定連結(jié)在一起，可以繞水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，大圓盤的邊緣上固定有一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，小圓盤上繞有細(xì)繩。開始時(shí)圓盤靜止，質(zhì)點(diǎn)處在水平軸O的正下方位置?，F(xiàn)以水平恒力F拉細(xì)繩，使兩圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，若恒力F=mg，兩圓盤轉(zhuǎn)過的角度θ=

時(shí)，質(zhì)點(diǎn)m的速度最大。若圓盤轉(zhuǎn)過的最大角度θ=，則此時(shí)恒力F=

。參考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，則有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圓盤轉(zhuǎn)過的最大角度θ=，則質(zhì)點(diǎn)m速度最大時(shí)θ=，故可求得F=mg。13.（4分）細(xì)繩的一端在外力作用下從t=0時(shí)刻開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，激發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波。在細(xì)繩上選取15個(gè)點(diǎn)，圖1為t=0時(shí)刻各點(diǎn)所處的位置，圖2為t=T/4時(shí)刻的波形圖（T為波的周期）。在圖3中畫出t=3T/4時(shí)刻的波形圖。參考答案：答案：傳到10號(hào)點(diǎn)，7號(hào)點(diǎn)在最高點(diǎn)t=3T/4時(shí)刻的波形圖如下三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺(tái)，接著以4m/s水平速度離開平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計(jì).(計(jì)算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時(shí)人和車對(duì)軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運(yùn)動(dòng)，很據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點(diǎn)時(shí)其豎直方向的分速度：到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度：設(shè)摩托車落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對(duì)摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以有：

當(dāng)時(shí)，計(jì)算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點(diǎn)O時(shí)對(duì)軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度，圓弧對(duì)應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點(diǎn)O速度為6m/s，人和車對(duì)軌道的壓力5600

N.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，工廠利用傾角θ=30°的皮帶傳輸機(jī)，將每個(gè)質(zhì)量為m=5kg的木箱從地面運(yùn)送到高為h=5.25m的平臺(tái)上，機(jī)械手每隔1s就將一個(gè)木箱放到傳送帶的底端，傳送帶的皮帶以恒定的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且不打滑．木箱放到傳送帶上后運(yùn)動(dòng)的部分v﹣t圖象如圖乙所示，已知各木箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相等．若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2．求：（1）木箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）傳送帶上最多有幾個(gè)木箱同時(shí)在向上輸送；（3）皮帶傳輸機(jī)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，從機(jī)械手放上第一個(gè)木箱開始計(jì)時(shí)的10分鐘內(nèi)，因?yàn)槟鞠涞姆湃?，電?dòng)機(jī)需要多做的功．參考答案：解：（1）由乙圖可知，木箱運(yùn)動(dòng)的加速度為：a==1m/s2，皮帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度為：v=1m/s，根據(jù)牛頓第二定律得：μmgcosθ﹣mgsinθ=ma解得：（2）木箱加速運(yùn)動(dòng)的位移為：，木箱相對(duì)皮帶靜止后，相鄰兩個(gè)木箱之間的距離都相等，有：△L=vt=1m傳送帶的長(zhǎng)度為：L=，L=10△L+x1，所以傳送帶上最多同時(shí)存在的木箱個(gè)數(shù)為11個(gè)，（3）木箱再傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)，和皮帶間的相對(duì)位移為：△x=vt﹣x1=1×1﹣0.5=0.5m，和皮帶間的摩擦產(chǎn)生的熱量為：Q1=μmgcosθ?△x=15J木箱最終增加的動(dòng)能為：，木箱到達(dá)平臺(tái)增加的重力勢(shì)能為：EP=mgh=262.5J，從開始的10分鐘內(nèi)共傳送木箱的個(gè)數(shù)N=10×60=600個(gè)，其中590個(gè)已經(jīng)到達(dá)平臺(tái)，還有10個(gè)正在傳送帶上，到達(dá)平臺(tái)的590個(gè)，電動(dòng)機(jī)做的功為：W1=590（Q1+EK1+EP1）=165200J，在傳送帶上的已經(jīng)開始運(yùn)動(dòng)得10個(gè)木箱增加的動(dòng)能為：10EK1=25J，10個(gè)木箱的摩擦生熱為：10Q1=150J，10個(gè)木箱增加的重力勢(shì)能共為：EP′=10mg△xsin30°+mg△Lsin30°+2mg△Lsin30°+…+9mg△Lsin30°=10mg△xsin30°+mgLsin30°（1+2+3+…+9）=1250J，所以電動(dòng)機(jī)多做的功為：W=W1+10EK1+10Q1+EP′=166625J答：（1）木箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為；（2）傳送帶上最多有11個(gè)木箱同時(shí)在向上輸送；（3）皮帶傳輸機(jī)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，從機(jī)械手放上第一個(gè)木箱開始計(jì)時(shí)的10分鐘內(nèi)，因?yàn)槟鞠涞姆湃?，電?dòng)機(jī)需要多做的功為166625J．【考點(diǎn)】功能關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；牛頓第二定律．【分析】（1）由乙圖得出木箱運(yùn)動(dòng)的加速度和皮帶運(yùn)動(dòng)的速度，根據(jù)牛頓第二定律求解動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求出木箱加速的位移，木箱相對(duì)皮帶靜止后，相鄰兩個(gè)木箱之間的距離都相等，結(jié)合傳送帶的長(zhǎng)度列式求解即可；（3）先求出一個(gè)木箱在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量和增加的動(dòng)能和重力勢(shì)能，再求出從開始的10分鐘內(nèi)共傳送木箱的個(gè)數(shù)，求和即可電動(dòng)機(jī)需要多做的功．17.如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)A.一質(zhì)量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)4.0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點(diǎn).求A、C間的距離（取重力加速度g=10m/s2）.

參考答案：1.2m18.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從距地面高為h處以一定的初速度水平拋出．在距拋出點(diǎn)水平距離為l處，有﹣根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管，管的上口距地面．為使小球能無(wú)碰撞地通過管子，可在管子上方的整個(gè)區(qū)域里加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，求：（1