广东省深圳市美中学校2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

广东省深圳市美中学校2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析一、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，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3ｓ,那么该消防队员（

）A．下滑过程中的最大速度为4m／sB．加速与减速过程的时间之比为1∶2C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7D．加速与减速过程的位移大小之比为1∶4参考答案：BC2.下列物理量中属于矢量的是（）A．时间 B．路程 C．速率 D．位移参考答案：D解：时间、路程和速率都是只有大小没有方向的标量，而位移是既有大小又有方向的矢量．故D正确，ABC错误．故选：D3.如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度B=1.0T，质量为m=0.04kg、高h=0.05m、总电阻R=5Ω、n=100匝的矩形线圈竖直固定在质量为M=0.08kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同．当线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v1=10m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车运动的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示，则根据以上信息可知

（

）

A．小车的水平长度l=15cm

B．磁场的宽度d=35cm

C．小车的位移x=10cm时线圈中的电流I=7A

D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q=1.92J参考答案：C本题考查电磁感应综合，意在考查学生分析综合能力。从x=5cm开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，在安培力作用下小车做减速运动，速度v随位移x减小，当x=15cm时，线圈完全进入磁场，小车做匀速运动．小车的水平长度l=10cm.，A项错；当x=30cm时，线圈开始离开磁场，则d=30cm－5cm=25cm.，B项错；当x=10cm时，由图象知，线圈速度v2=7m/s，感应电流I==7A，C项正确；线圈左边离开磁场时，小车的速度为v3=2m/s.，线圈上产生的电热为Q=（M＋m）（）=5.76J，D项错。4.（单选）如图所示，一根质量不计的轻弹簧上端固定在天花板上，下端与一质量为m的托盘连接，托盘中有一个质量为M的砝码。当托盘静止时，弹簧的伸长量为L。现将托盘向下拉，弹簧又伸长了（未超过弹簧的弹性限度），然后使托盘由静止释放，则刚释放托盘时，砝码对托盘的作用力等于A． B．

C．

D．参考答案：A当托盘静止时，以托盘和砝码整体为研究对象：当托盘静止时受到平衡力的作用，设弹簧的劲度系数为k,由胡克定律：(m+M)g=kL

①

弹簧又伸长ΔL释放后，由牛顿第二定律：k(L+ΔL)－（m+M）g=(m+M)a

②

以砝码为研究对象：设托盘对砝码的作用力为FN：由牛顿第二定律：FN－Mg=Ma③联立以上三式解得：FN＝，由牛顿第三定律：砝码对托盘的作用力为，A正确。5.（06年全国卷Ⅰ）一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。在此过程中，A．地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为mv2B．地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为零C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2D．地面对他的冲量为mv-mgΔt，地面对他做的功为零参考答案：答案：B解析：设地面对运动员的作用力为F，则由动量定理得：(F－mg)Δt＝FΔt＝mv＋mgΔt；运动员从下蹲状态到身体刚好伸直离开地面，地面对运动员做功为零，这是因为地面对人的作用力沿力的方向没有位移。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=1×10－14kg、带电荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，两极板间的电压为

V；金属棒ab运动的速度为

m/s。参考答案：0.3，47.（3分）一定质量的理想气体从状态(p1、V1)开始做等温膨胀，状态变化如图中实线所示。若该部分气体从状态(p1、V1)开始做绝热膨胀至体积V2，则对应的状态变化图线可能是图中虚线（选填图中虚线代号）。

参考答案：d8.飞机着陆后做匀减速运动，初速度为60m/s，加速度大小为10m/s2，则飞机着陆后8s内的位移是

m。参考答案：180m9.（2）（6分）在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图，有一位同学保持小车质量不变的情况下，通过实验测量作出了图乙、丙两幅图。①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________.②A图上部弯曲的原因是______________________________.③B图线在纵轴上有截距的原因是_______________________.参考答案：①没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够

②砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量…③平衡摩擦力太过…10.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．已知蜡块匀速上升的速度大小为3cm/s，玻璃管水平运动的速度大小为4cm/s，则：（1）蜡块的所做运动为

A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．曲线运动（2）蜡块的运动速度为

cm/s．参考答案：（1）A；（2）5【考点】运动的合成和分解．【分析】（1）分析蜡块在相互垂直的两个方向上的运动情况，从而得知其合运动是直线运动（是匀速直线运动或匀变速直线运动）还是曲线运动．（2）分析水平和竖直方向上的速度，对其利用平行四边形定则进行合成，即可求得其实际运动的速度．【解答】解：（1）蜡块参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，因两个方向上的运动的加速度都为零，所以合加速度方向为零，蜡块做匀速直线运动，选项A正确．故选：A（2）蜡块的运动合速度为：v合===5cm/s故答案为：（1）A；（2）511.如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度为9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。则4s末物块的加速度的大小为

▲，4s~9s内合外力对物块做功为

▲

。

参考答案：12.用速度大小为v1的中子轰击静止的碳原子核，结果中子以速度大小v2反向弹回。认为质子、中子质量均为m，以v1的方向为正方向，则轰击前后中子的动量改变量为________；不计其它力的作用，碰后碳原子核获得的初速度为___________．

参考答案：.-m(v2+v1)，(v2+v1)/1213.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．（1）（4分）实验过程中，电火花计时器应接在

（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使

．（2）（3分）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．（3）（3分）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2(保留两位有效数字)．参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分23.为了探究半导体热敏电阻的阻值RT与热力学温度T的关系，某同学设计了如图1所示的电路。图中RT是热敏电阻，R1是电阻箱，R2

R3是定值电阻是滑动变阻器，V是零刻度在正中央的电压表，S是开关，E是电池。1在图2中将实物图按电路原理图连线；2闭合开关S,调节电阻箱R1，使电压表的示数为零,记下此时R1的阻值和热敏电阻的温度T。则在温度T时,热敏电阻的阻值RT=_____3改变热敏电阻的温度,测量相应的电阻值,得到多组数据。该同学查阅资料发现，在一定温度范围内,热敏电阻的阻值RT与该电阻的热力学温度T之间满足关系RT=AeB/Te，式中A,B为常数。利用实验得到的数据,该同学作出了如图3所示的图线,证明了以上关系式成立，并求出了常数A、B。该同学所作图线是以______为纵轴。参考答案：1如图所示，2R1R2/R3

3lnRT

15.（6分）在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示。调节分划板的位置，使分划板中心刻度线对齐其中某条亮条纹的中心，如图乙所示，此时螺旋测微器的读数为

mm。如果用该装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其它不必要的器材元件有

。参考答案：

答案：0.440；滤光片、单缝四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如右图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2.已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力．参考答案：(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，闭合电路欧姆定律得：I＝＝1.5A.（4分）(2)导体棒受到的安培力：F安＝BIL＝0.30N.（4分）(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1＝mgsin37°＝0.24N（2分）由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力Ff，如图根据共点力平衡条件mgsin37°＋Ff＝F安（3分）解得：Ff＝0.06N.（1分）方向沿斜面向下

（1分）17.如图所示，倾角为θ=30°的足够长的固定斜面上，在底端O处固定一垂直斜面的挡板，斜面上OM段光滑，M点及以上均粗糙。质量为m的物块A在M点恰好能静止，有一质量为2m的光滑小物块B以初速度自N点滑向物块A，已知MN=L，AB间每次碰撞后即紧靠在一起但不粘连，每次AB与挡板碰撞后均原速率弹回，重力加速度为g。求：（1）A、B第一次碰撞后紧靠在一起的初速度；（2）物块A在M点上方时，离M点的最大距离s；（3）系统由于摩擦和碰撞所产生的总内能E。参考答案：（1）小物块B从N点运动到M点由动能定理，有：2mgLsinθ=×2-×2

(3分)解得：，为B即将与A碰撞时的速度。

(1分)A、B的碰撞过程动量守恒，有：

(3分)解得

(2分)（2）A、B在MO之间运动过程机械能守恒，故A、B返回M点时速度仍为，且来到M点后由于A受到摩擦力作用，造成AB分离。对A自M点往上运动运用动能定理，有：

(3分)其中摩擦力(1分)解得：

(1分)（3）物块A、B最终紧靠一起在OM间作往复运动，由能的转化和守恒定律有：

(3分)

解得：E=3mgL

(1分)18.（11分）第29届奥林匹克运动会即将在北京举办，解答下列与奥运会有关的物理学问题：（取重力加速度g=10m/s2）如图乙所示，女排