安徽省芜湖市沈巷中学2022年高三物理期末试题含解析

安徽省芜湖市沈巷中学2022年高三物理期末试题含解析
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. 如图所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是
A.电流表的示数变大，电压表的示数变大
B.电流表的示数变大，电压表的示数变小
C.电流表的示数变小，电压表的示数变小
D.电流表的示数变小，电压表的示数变大
参考答案：
答案：D
2. 用3 N的水平恒力，使水平面上一质量为2 kg的物体，从静止开始运动，在2 s内通过的位移是2 m，则物体的加速度大小和所受摩擦力的大小分别是（）
A．0．5 m/s2，2 N B．1 m/s2，1 N
C．2 m/s2，0．5 N D．1．5 m/s2，0
参考答案：
B
3. 2017年9月，我国控制“天舟一号”飞船离轨，使它进入大气层烧毁，残骸坠入南太平洋一处号称“航天器坟场”的远离大陆的深海区。

在受控坠落前，“天舟一号”在距离地面380 km的圆轨道上飞行，则下列说法中正确的是( )
A. 在轨运行时，“天舟一号”的线速度大于第一宇宙速度
B. 在轨运行时，“天舟一号”的角速度小于同步卫星的角速度
C. 受控坠落时，应通过“反推”实现制动离轨
D. “天舟一号”离轨后，在进入大气层前，运行速度不断减小
参考答案：
C
第一宇宙速度是环绕地球运动的卫星的最大速度，则“天舟一号” 在轨运行时的线速度小于第一宇
宙速度，选项A错误；根据可知，在轨运行时，“天舟一号”的运转半径小于同步卫星的运转半径，则其角速度大于同步卫星的角速度，选项B错误；受控坠落时要先调头，让原本朝后的推进器向前点火，通过反推实现制动，故C正确；“天舟一号”离轨后，在进入大气层前，运行半径逐渐减小，地球的引力做正功，则速度不断增大，D错误。

故选C.
4. （2015?湖北模拟）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为m的小物体接触（未连接），如图中O点，弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢向左推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，如图中B点，此时物体静止．撤去F后，物体开始向右运动，运动的最大距离距B点为3x0，C点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则（）
A．撤去F时，物体的加速度最大，大小为﹣μg
B．物体先做加速度逐渐变小的加速运动，再做加速度逐渐变大的减速运动，最后做匀减速运动C．从B→C位置物体弹簧弹性势能的减少量大于物体动能的增加量
D．撤去F后，物体向右运动到O点时的动能最大
参考答案：
ABC
：【考点】：功能关系；牛顿第二定律．
【分析】：本题通过分析物体的受力情况，来确定其运动情况：撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力大小不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；撤去F后，根据牛顿第二定律求解物体刚运动时的加速度大小；物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由动能定理求解弹力滑动摩擦力力所做的总功；当弹簧的弹力与电场力、滑动摩擦力的合力大小相等、方向相反时，速度最大，可求得此时弹簧的压缩量，即可求解物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功．
解：A、撤去F时，物体的加速度最大，大小为a==﹣μg，故A正确；
B、撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，物体离开弹簧后做匀减速运动．故B正确；
C、由动能定理可知，弹力做功减去摩擦力做的功的绝对值等于物体动能的增加量，故弹簧弹性势能的减少量大于物体动能的增加量，故C正确；
D、物体向右运动过程中，加速度为零时，速度最大，故到C点时的动能最大，故D错误．
故选：ABC．
5. 已知波源的平衡位置在O点，t=0时刻开始做振幅为50cm的简诸振动，频率为20Hz，发出一列横波沿x轴正方向传播，如图所示为P点恰好开始振动时的波形，P、Q两质点平衡位置坐标分别为P （6，0）、Q（28，0），则下列说法正确的是（）
A. 这列波的波速为
B. 当时，Q点刚开始振动
C. 波源刚开始振动时的运动方向沿方向
D. Q点刚开始振动时，P点恰位于平衡位置
E. Q点刚开始振动之前，P点经过的路程为
参考答案：
BCD
【分析】
根据波形图得到波长，从而求解波速；根据v=x/v求解波从O传到P点的时间；各个质点起振的方向与波源起振方向相同；波传播一个波长过程中质点振动一个周期，路程为4A.【详解】波的频率为20Hz，周期为T=0.05s；OP=6m=1.5λ，则波长λ=4m，则波速
，选项A错误；振动从O传到Q的时间：，选项B正确；由波形图可知，P点开始起振的方向沿-y方向，则波源刚开始振动时的运动方向沿－y方向，选项C
正确；因PQ=22m=5λ，则Q点刚开始振动时，P点恰位于平衡位置，选项D正确；Q点刚开始振动之
前，P点要振动5T，则经过的路程为5.5×4A=22A=22×0.5m=11m，选项E错误；故选BCD.
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图，两光滑斜面在B处连接，小球由A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s, AB=BC。

设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为，球由A运动到C的平均速率为m/s。

参考答案：
9：7 ；2.1
设AB=BC＝x，根据匀变速直线运动的规律，AB段有：；BC段有：
，联立得；根据平均速率公式可知两段的平均速率分别为：
所以全程的平均速度为。

【考点】匀变速直线运动的规律、平均速率
7. 如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz。

图中Ox代表一弹性绳，OA=7 m，AB=BC=5m。

已知形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s，则在第2 s内A比B多振动_____次，B比C多振动_____次。

参考答案：
２次；５次。

8. 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．
若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有．
（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是．
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．
参考答案：
1）天平，刻度尺（1分）
（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（1分），平衡摩擦力（1分）
（3）（2分）
9. 某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）
（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2．（保留三位有效数字）
（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。

该图线不通过原点，其主要原因是___________________________ ．（3）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：
请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数
之间的关系式是．
参考答案：
⑴0.510 ⑵未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足
10. 某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量
M=0.283kg·mol-1，密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分
子油膜的面积约是多少？(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字)
参考答案：
10m 解析：1ml油酸的质量为：
m=ρV=0.895×103kg/m3××1×10-6m3=8.95×10-6kg，油酸分子的个数：
N=个，油酸分子体积：，解得：
r= =5×10-10m，油膜的面积约为：S= =10m2；
11. 如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道。

现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时，小车移动的距离为______________，小球的速度为_________
参考答案：
12. （填空）（2013?徐汇区二模）（1）法拉第发现电磁感应现象的实验装置如图所示，软铁环两侧分别绕两个线圈，左侧线圈为闭合回路，在其中一段导线下方附近放置一小磁针，小磁针静止时N极指向北方如图所示，右侧线圈与电池、电键相连．则在闭合电键后，你将看到小磁针（单选题）
（A）仍然在原来位置静止不动（B）抖动后又回到原来位置静止
（C）抖动后停在N极指向东方位置（D）抖动后停在N极指向西方位置
（2）通过归纳得出产生感应电流的条件是．
参考答案：
（1）B；（2）穿过闭合回路中磁通量发生变化．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
解：（1）闭合电键后，线圈中的磁场方向为逆时针，且增加，故根据楞次定律，感应电流的磁场为顺时针方向，故左侧线圈中感应电流方向俯视顺时针，故直导线有电流，小磁针旋转一下，电路稳定后，无感应电流，小磁针不偏转，故选B；
（2）只有电键闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原磁场变化时才有感应电流，故产生感应电流的条件是：穿过闭合回路中磁通量发生变化．
故答案为：（1）B；（2）穿过闭合回路中磁通量发生变化．
13. 如图所示的电路中，纯电阻用电器Q的额定电压为U，额定功率为P。

由于给用电器输电的导线太长，造成用电器工作不正常。

现用理想电压表接在电路中图示的位置，并断开电键S，此时电压表读数为U，闭合电键S，其示数为。

则闭合电键后用电器Q的实际功率为____________，输电线的电阻为_______________。

参考答案：
，
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （简答）质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由静止开始向右运动.如图11所示,当速度达到1m/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端.
已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s2,).求：
(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？
(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？
(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？
参考答案：
(1)1 (2) 0.5m（3）6.29N
牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
解析：(1)放上物块后，物体加速度板的加速度
(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故∴t=1秒
1秒内木板位移物块位移，所以板长L=x1-x2=0.5m
（3）相对静止后，对整体，对物块f=ma∴f=44/7=6.29N
（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．
（2）由匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以求出位移．
（3）由牛顿第二定律可以求出摩擦力．
15. （6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。

现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。

参考答案：
高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （10分）如图所示，一质量为m=1 kg、长为L=1 m的直棒上附有倒刺，物体顺着直棒倒刺下滑，其阻力只为物体重力的1/5，逆着倒刺而上时，将立即被倒刺卡住.现该直棒直立在地面上静止，一环状弹性环自直棒的顶端由静止开始滑下，设弹性环与地面碰撞不损失机械能，弹性环的质量M=3 kg，重力加速度g=10 m/s2.求直棒在以后的运动过程中底部离开地面的最大高度. 参考答案：
解析：弹性环下落到地面时，速度大小为v1，由动能定理得
Mg l－f l=Mv12/2 (3分)
解得v1=4 m/s （1分）
弹性环反弹后被直棒刺卡住时，与直棒速度相同，设为v2，由动量守恒定律得Mv1=(M+m)v2(3分)
解得v2=3 m/s （1分）
直棒能上升的最大高度为
H=v22/2g=0.45 m （2分）
17. 海滨游乐园里有一种滑沙的游乐活动．如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来．斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ=0.50，不计空气阻力，重力加速度g=10m／s2．斜坡倾角θ=37°，人和滑板的总质量m=60kg． (己知：sin37°=0.6，cos37°=0.8)
(1)求人在斜坡上下滑的加速度大小
(2)若斜面AB长L=60m，则人在水平滑道上滑行的距离是多少?
参考答案：
（1）（2）24m
斜坡上下滑时，人及滑板受力如图所示，由牛顿第二定律得：
（2分）
（1分）
（1分）
解得（1分）
（2）设人经过斜坡滑道B点的速度为v，由运动学公式得：2aL=v2 （1分）
在水平滑道上做加速运动，加速度（1分）
设在水平滑道上滑行的距离为S1，由运动学公式得：2a1s1=v2 （1分）
由以上各式联立解得 S1=24m （2分）
18. 如图所示，相距为d的L1和L2两条平行虚线是上下两个匀强磁场的边界，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，M、N两点都在L2上，M点有一放射源其放射性元素衰变前原子核的质量为m，它释放出一个质量为m1，带电量为-q的粒子后，产生的新原子核质量为m2，释放出的粒子以初速度v与L2成30o角斜向上射入，经过一段时间恰好斜向上通过N点(不计重力)，求：
(1)该原子核发生衰变的过程中释放的核能；
(2)说明粒子过N点时的速度大小和方向，并求从M到N的时间及路程。

参考答案：。