四川省南充市杨家中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

四川省南充市杨家中学2022年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. 一个沙箱连着弹簧,在光滑的水平面上做简谐运动,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A、当沙箱经过平衡位置时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的振幅减小
B、当沙箱经过平衡位置时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的最大速度减小
C、当沙箱经过最大位移时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的振幅减小
D、当沙箱经过最大位移时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的最大速度减小
参考答案：
ABD
2. 下列说法正确的是
A牛顿测出了引力常量
B. 爱因斯坦提出了系统的电磁理论
C. 理想实验不能用于科学研究
D. 公式与采取的定义方式相同
参考答案：
D
3. 如图所示，一个半径R=0.5m的圆形轨道固定在竖直面内，以其最高点O为坐标原点建立平面直角坐标系xoy，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，整个空间存在范围足够大、方向竖直向下的匀强电场，规定O点为电势能及重力势能的零点。

若从O点将一个质量m=0.1kg、可视为质点的带正电小球以v0=2m／s的速度平行于x轴抛出，小球落于轨道上x=0.4m处的A点，若该小球抛出速度增至4v0，小球将沿轨道做完整的圆周运动，已知重力加速度g=10m／s2，则下列说法正确的是A. 小球所受电场力大小等于其重力的4倍
B. 小球以v0=2m／s的速度抛出后运动至A点的过程中，其速度变化量为8m／s，方向竖直向下
C. 小球以4v0的速度抛出后的运动过程中，小球与轨道间的最大弹力为29.8N
D. 小球以4v0的速度抛出后的运动过程中，小球机械能的最大值为6.2J
参考答案：
BD
带电小球以v0=2m/s的速度沿x轴正向抛出，小球落于轨道上x=0.4m处，由运动公式：
，x=v0t，解得t=0.2s，a=40m/s2，由牛顿第二定律mg+qE=ma，解得qE=3mg，选项A 错误；小球以v0=2m/s的速度抛出后从最高点至最低点的运动过程，其速度变化为?v=at=8m/s，方向竖直向下，选项B正确；小球以4v0的速度抛出后从最高点至最低点的运动过程中由动能定理可得：
，解得v=12m/s，在最低点：N-(qE+mg)=mv2/R，解得N=32.8N,选项C错
误；小球运动至最低点时，电势能最小，机械能最大，最大值为，选项D正确；故选BD.
点睛：此题是带电粒子在复合场中的运动问题；关键是知道用等效法处理合力的方法，明确粒子的运动特点，知道平抛运动以及圆周运动的处理方法.
4. （多选）如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，已知质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是（）A．质点经过C点的速率比D点的速率大
B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角大于90°
C．质点经道D点时的加速度比B点的加速度大
D．质点从B运动到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
参考答案：
AB
5. （多选题）知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是：
A 卫星距地面的高度为
B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C．卫星运行时受到的向心力大小为
D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
参考答案：
BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示装置中，木块B与水平桌面间是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块中，将弹簧压缩到最短。

现将子弹、木块和弹簧合在一起作研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中动量，机械
能（填“守恒”或“不守恒”）。

参考答案：
7. 今年暑假开学之后甲型H1N1在全国各地大量爆发，山东半岛也出现较多的病例。

为了做好防范，需要购买大量的体温表，市场体温表出现供货不足的情况，某同学想到自己制作一个金属温度计，为此该同学从实验室找到一个热敏电阻，并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的图线，如图甲所示.该同学进行了如下设计：将一电动势E=1.5V（内阻不计）的电源、量程5mA内阻
Rg=100Ω的电流表及电阻箱R′，及用该电阻作测温探头的电阻R,串成如图乙所示的电路，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

①电流刻度较小处对应的温度刻度；（填“较高”或“较低”）
②若电阻箱阻值R′=70Ω，图丙中5mA刻度处对应的温度数值为℃。

参考答案：
8. 第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料。

在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀
239（）很不稳定，经过_____次β衰变后变成钚239（）。

参考答案：
2
9. 质量为10kg的物体，原来静止在水平面上，当受到水平拉力F后，开始沿直线作匀加速运动，设物体经过时间t位移为s，且s、t的关系为s=2t2。

则物体所受合外力大小为______N，第4s末的速度是______m／s，
参考答案：
40 16
10. (6分)质量为2kg的物体在水平面上运动时,受到与运动方向相同的拉力F的作用,物体与地面之间的动摩擦因数为0.4,在拉力由10N逐渐减小到零但物体仍在运动的过程中,F
为 N时物体的加速度的大小最大,为 m/s2；当F
为 N时，物体的速度最大。

(g=10m/s2)
参考答案：
0 ，4， 8
11. （3分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s 第一次听到回声，又经过0.50s 再次听到回声，已知声速为340m/s ，则两峭壁间距离为_________。

参考答案：
答案：425m
12. （1）在一次探究活动中，某同学用如图（a ）所示的装置测量铁块A 与放在光滑水平桌面上的金属板B 之间的动摩擦因数，已知铁块A 的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F 向左拉金属板B ，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g 取10m/s2，则A 、B 间的动摩擦因数=
（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B 的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s 的几个点，如图（b ）所示，各相邻点间距离在图中标出.则在打C 点时金属板被拉动的速度
= m/s.
（结果保留两位有效数字）
参考答案：
1）0.29～0.30（3分） （2）0.80（3分）
13. 物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是________ m ．能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可)．在两分子间的距离由v 0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零 )逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)． 参考答案：
(1)10－10 布朗运动(或扩散现象) 先增大后减小 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 静止在水平地面上的两小物块A 、B ，质量分别为m A =l.0kg ，m B =4.0kg ；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A 与其右侧的竖直墙壁距离l =1.0m ，如图所示。

某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A 、B 瞬间分离，两物块获得的动能之和为E k =10.0J 。

释放后，A 沿着与墙壁垂直的方向向右运动。

A 、B 与
地面之间的动摩擦因数均为u =0.20。

重力加速度取g =10m/s2。

A 、B 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。

（1）求弹簧释放后瞬间A 、B 速度的大小；
（2）物块A 、B 中的哪一个先停止？该物块刚停止时A 与B 之间的距离是多少？ （3）A 和B 都停止后，A 与B 之间的距离是多少？
参考答案：
（1）v A =4.0m/s ，v B =1.0m/s ；（2）A 先停止； 0.50m ；（3）0.91m ； 分析】
首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A 、B 组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A 、B 各自的速度大小；很容易判定A 、B 都会做匀减速直线运动，并且易知是B 先停下，至于A 是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A 向左运动停下来之前是否与B 发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。

【详解】（1）设弹簧释放瞬间A 和B 的速度大小分别为v A 、v B ，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有 0=m A v A -m B v B ①
②
联立①②式并代入题给数据得
v A =4.0m/s ，v B =1.0m/s
（2）A 、B 两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a 。

假设A 和B 发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B 。

设从弹簧释放到B 停止所需时间为t ，B 向左运动的路程为s B 。

，则有
④ ⑤ ⑥
在时间t 内，A 可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A 将向左运动，碰撞并不改变A 的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A 在时间t 内的路程S A 都可表示为
s A =v A t –
⑦
联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得 s A =1.75m ，s B =0.25m ⑧
这表明在时间t 内A 已与墙壁发生碰撞，但没有与B 发生碰撞，此时A 位于出发点右边0.25m 处。

B
位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为
s=025m+0.25m=0.50m⑨
（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为v A′，由动能定理有
⑩
联立③⑧⑩式并代入题给数据得
故A与B将发生碰撞。

设碰撞后A、B的速度分别为v A′′以和v B′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有
联立式并代入题给数据得
这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。

设碰撞后A向右运动距离为s A′时停止，B向左运动距离为s B′时停止，由运动学公式
由④式及题给数据得
s A′小于碰撞处到墙壁的距离。

由上式可得两物块停止后的距离
15. 如图所示，在滑雪运动中一滑雪运动员，从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台，从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s，斜坡足够长，不计空气阻力，若g取
10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离；(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.
参考答案：
18.75m
试题分析：（1）根据位移时间公式求出下落的高度，结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。

（2）根据水平位移和时间求出初速度的大小。

（1）平抛运动下落的高度为：
则落点与斜坡顶点间的距离为：
（2）平抛运动的初速度为：
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和数学公式进行求解，并且要知道斜面的倾角是与位移有关，还是与速度有关。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如题l3-l图所示的坐标系内，在x0(x0>0)处有一垂直工轴放置的挡板．在y轴与挡板之间的区域内存在一个与xoy平珏垂直且指向纸内的匀强磁场，磁感应强度B=0．2T．位于坐标原点O处的粒子源向xoy平面内发射出大量同种带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均为vo=1.0×106m/s，方向与x轴正方向的夹角为，且0≤≤90°．该粒子的比荷为
，不计粒子所受重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上后均被挡板吸收．
(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径R：
(2)如题l3-2图所示，为使沿初速度方向与x轴正方向的夹角=30°射出的粒子不打到挡板上，则x0必须满足什么条件?该粒子在磁场中运动的时间是多少?
(3)若x0=5.0×10-2m，求粒子打在挡板上的范围(用y坐标表示)，并用“”图样在题l3-3图中画出粒子在磁场中所能到达的区域：
参考答案：
(1)由牛顿第二定律得
……………………………………………………………………………(2分)
=5.0×10-2m………………………………………………………………(1分) (2)如图所示，设粒子的运动轨迹恰与挡板相切，由几何关系得：
……………………………………………………………………………(2分) X0=7.5×10-2m…………………………………………………………………………(1分)
为使该粒子不打到挡板上，x0≥7.5×10-2m………………………………………(1分)
粒子在磁场中运动的周期为T
T= ==×10-7s…………………………………………………………(1分)
该粒子在磁场中运动的时间==……………………(1分)
(3)若x0=5.0×10-2m，则x0=R
当粒子沿着－y方向入射时，将打在挡板上的A点
其纵坐标yA=－R=500×10-2m…………………………………………………(2分) 当粒子沿着+x方向入射时，粒子的运动轨迹恰好与挡板相切于B点
其纵坐标yB=R=5.0×10-2m……………………………………………………(2分) 则粒子打在挡板上的范围为-500×10-2m≤y<5.0×10-2m…………………(1分)
粒子在磁场中所能到达的区域如图所示………………………………………(4分) 参考答案：
18.
参考答案：。