广东省茂名市第七中学2022年高三物理下学期期末试卷带解析

广东省茂名市第七中学2022年高三物理下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. 生活中的物理知识无处不在，如图所示是我们衣服上的拉链的一部分，在把拉链拉开的时候，我们可以看到有一个三角形的东西在两链中间运动，使很难直接分开的拉链很容易拉开，关于其中的物理原理，以下说法中正确的是：
A. 拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力
B.拉开拉链时，三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开拉链的力
C.拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力，但合上拉链时减小了合上拉链的力
D. 以上说法均不正确.
参考答案：
A
2. 如图5所示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向做匀加速直线运动．当飞机飞经观察点B点正上方A点时投放一颗炸弹，经时间T炸弹落在观察点B正前方L1处的C点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，最终落在距观察点B正前方L2处的D 点，且L2＝3L1，空气阻力不计．以下说法正确的有()．
图5
A．飞机第一次投弹时的速度为
B．飞机第二次投弹时的速度为
C．飞机水平飞行的加速度为D．两次投弹时间间隔T内飞机飞行距离为
参考答案：
由运动学规律可知第一次投弹时的速度v1＝，故A正确．设飞机加速度为a，第二次投弹时的速度为v2，由匀变速运动规律可知：v1T＋aT2＝L2－(v1＋aT)T，而L2＝3L1，得a＝，故C 错误．v2＝v1＋aT＝，故B错误．两次投弹间隔T内飞机飞行距离s＝v1·T＋aT2＝，故D正确．
答案AD
3. (单选)如图所示，卡车通过定滑轮以恒定的功率P0拉绳，牵引河中的小船沿水面运动，已知小船R 的质量为m，沿水面运动时所受的阻力为f，当绳AO段与水平面夹角为θ时，小船的速度为v，不计绳子与滑轮的摩擦，则此时小船的加速度等于（）
A．﹣B．cos2θ﹣C．D．
参考答案：
A
4. （单选）卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的，它可用以分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩，下列相关说法中正确的是
A．随着设备的改进和技术的提高，热机效率可能达到100%
B．绝热膨胀和绝热压缩过程中，气缸内气体的内能保持不变
C．等温压缩过程中，因外界对气体做功，故气缸内气体内能增大
D．等温膨胀过程中，单位时间内在单位面积上碰撞气缸壁的分子数减少
参考答案：
D
5. 某位同学用下面的方法测量某种液体的折射率。

如图所示，他在一个烧杯中装满了某种透明液体，紧贴着杯口竖直插入一根直尺AB，眼睛从容器边缘的P处斜向下看去，观察到A经液面反射所成的虚像A′恰好与B经液体折射形成的虚像重合。

他读出直尺露出液面的长度AC、没入液体中的长度BC，量出烧杯的直径d。

由此求出这种透明液体的折射率为
A． B． C． D．
参考答案：
D
解析：A′P与烧杯右壁的夹角为折射角i，BP与烧杯右壁的夹角为入射角r，根据折射定律。

化简得D正确。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （4分）做自由落体运动的小球，落到A点时的瞬时速度为20m/s，则小球经过A点上方12.8m处的瞬时速度大小为12m/s，经过A点下方25m
处的瞬时速度大小为．（取
g=10m/s2）
参考答案：
30m/s．
解：根据得，v=．
7. 如图所示，M为理想变压器，各电表均可视为理想电表．当电路输入端a、b接正弦交流电压时，原、副线圈中电流表的示数分别为I1和I2，则原、副线圈的匝数之比等
于；在滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，示数不会发生变化的电表是．
参考答案：
答案：I2 ：I1 V1与V2
8. 质量为Ｍ的物体置于倾角为α的斜面上，静止时摩擦力为Mgsinα，滑动时摩擦力为μM gcosα，μ为物体与斜面之间的摩擦系数，则当物体在斜面上做运动时，物体受到的摩擦力同时满足以上两式，此时斜面倾角和摩擦系数之间的关系
为。

参考答案：
答案：匀速直线运动， tgα = μ
9. 如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c点在同一直线上，且
ac=ab，电子电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为（）
A．B．C．D．
参考答案：
B
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．
【专题】定量思想；方程法；比例法；带电粒子在磁场中的运动专题．
【分析】根据题干中的信息，找出在虚线两侧运动时的半径，利用洛伦兹力提供向心力列式，即可解答正离子吸收的电子的个数．
【解答】解：由a到b的过程，轨迹半径为：r1=…①
此过程洛伦兹力提供向心力，有：qvB=m…②
在b附近吸收n个电子，因电子的质量不计，所以正离子的速度不变，电量变为q﹣ne，有b到c的过程中，轨迹半径为：r2==…③
洛伦兹力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④
联立①②③④得：n=
选项B正确，ACD错误
故选：B
10. 如图所示为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。

该实验装置中传感器K的名称是____________传感器；由该实验得到的结论是：
_________________________________________
_________________________________________。

参考答案：
光电门；在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变。

11. 完全相同的三块木块并排的固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入。

若子弹在木块中做匀减速运动，穿透第三块木块的速度恰好为零，则子弹依次射入每块时的速度比
为，穿过每块木块所用的时间之比为。

参考答案：
12. 如图所示，AB、CD为两根平行并且均匀的相同电阻丝，直导线EF可以在AB、CD上滑行并保持与AB垂直，EF与AB、CD接触良好，图中电压表为理想电压表，当EF处于图中位置时电压表读数为U1=8.0伏，已知将EF由图中位置向左移动一段△L后电压表读数变为U2=6.0伏，则电路中电阻的变化量∆R与变化前电路的总电阻R之比∆R:R=______.若将EF由图中位置向右移一段相同△L后，那么电压表读数U3=_____伏。

参考答案：
∆R:R=1:3 U3=12.0伏
13. 将一单摆挂在测力传感器的探头上,用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5°),计算机屏幕上得到如图(a)所示的F-t图象.然后使单摆保持静止,得到如图(b)所示的F-t图象.那么:①(2分)此单摆的周期T为s.
②(5分)设摆球在最低点时重力势能Ep=0,已测得当地重力加速度为g,试求出此单摆摆动时的机械能E 的表达式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)
参考答案：
.①0.8 s（2分）
②摆球在最低点时根据牛顿第二定律有F1-F3=mv2/r, （2分）
单摆的摆长r=（1分）
摆球在摆动过程中机械能守恒,其机械能等于摆球在最低点的动能,即
E=mv2/2=
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：
(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？
(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？
(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。

参考答案：
(1)0 ，50N (2)25N ，30N (3)7.5m/s2
【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：
否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.
(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：
代入数据解得：N1=25N，N2=30N
(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：
代入数据解得：
答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N
(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.
(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。

15. （6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.
①、两球跟球相碰前的共同速度多大？
②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？
参考答案：
解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）
得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）
②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）
得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）
两次碰撞损失的动能（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （9分）如图是离心轨道演示仪结构示意图。

光滑弧形轨道下端与半径为R的光滑圆轨道相接，整个轨道位于竖直平面内。

质量为m的小球从弧形轨道上的A点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开圆轨道。

小球运动到圆轨道的最高点时，对轨道的压力恰好与它所受到的重力大小相等。

重力加速度为g，不计空气阻
力。

求:
（1）小球运动到圆轨道的最高点时速度的大小；
（2）小球开始下滑的初始位置A点距水平面的竖直高度h。

参考答案：
解析：
（1）小球经过最高点时对轨道的压力N＝mg，依据牛顿第三定律有
轨道对小球的作用力N'＝N＝mg
设小球通过最高点的速度为v，依据牛顿第二定律有N'＋mg＝
解得v＝
说明：若没写利用牛顿第三定律不扣分，但讲评时要说明对此有要求。

（2）小球自A点下滑至圆轨道最高点的过程机械能守恒，依据机械能守恒定律有
mgh＝mv2＋2mgR
解得h＝3R
17. 如图18所示，光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮（不计定滑轮的质量和摩擦），绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30kg，两车间的距离足够远。

现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车始终保持相对静止，当乙车的速度为0.5m/s时，停止拉绳。

求人在拉绳过程中做了多少功？
参考答案：
解：设甲、乙两车和人的质量分别为m甲、m乙和m人，停止拉绳时甲车的速度为v甲，乙车的速度为v乙，由动量守恒定律得
（m甲+m人）v甲=m乙v乙求得：v甲=0.25m/s （5分）
由功能关系可知，人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量。

（4分）
18. 如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×105 N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．质荷比为＝4×10－10 kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以初速度v0＝2×107 m/s垂直x轴射入电场，OA＝0.2 m，不计重力．求：
(1)粒子经过y轴时的位置到原点O的距离
(2)若要求粒子不能进入第三象限，求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况．)
参考答案：
0.4m B≥(2＋2)×10－2T
(1)设粒子在电场中运动的时间为t，粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y，
y＝v0t
联立解得a＝1.0×1015m/s2；t＝2.0×10－8s；y＝
0.4m
(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为：
vx＝at＝2×107m/s
要使粒子不进入第三象限，如图所示，此时粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R，
联立解得B≥(2＋2)×10－2T.。