安徽省黄山市桂林中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

安徽省黄山市桂林中学2022年高三物理下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.宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体从距月球表面高h处自由释放，经时间t后落到月球表面（设月球半径为R），据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为

A．

B．

C．

D．参考答案：B2.火星也是绕太阳运行的行星之一，且火星周围也有卫星绕其运行。如果要通过观测求得火星的质量，则需要测量的物理量有A．火星绕太阳运动的周期和轨道半径B．火星的卫星绕火星运动的周期和轨道半径C．火星绕太阳运动的周期和火星的卫星绕火星运动的轨道半径D．火星的卫星绕火星运动的周期和火星绕太阳运动的轨道半径参考答案：B3.（单选）如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量0.6kg，弹簧测力计读数为2N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减小到0.3kg，将会出现的情况是（g=10m/s2）（）A．弹簧测力计的读数将变小B．A仍静止不动C．A对桌面的摩擦力不变D．A所受的合力将要变大参考答案：解：初态时，对A受力分析有：得到摩擦力Ff=F1﹣F2=6﹣2=4N，说明最大静摩擦力Fmax≥4N，当将总质量减小到0.3kg时，拉力为变为3N，物体仍静止，合力仍为零；弹簧测力计的示数不变，故摩擦力变化Ff′=1N．故ACD错误，B正确．4.从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间t皮球落回地面，落地时皮球的速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的。你可能不会求解t，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，你认为t的合理表达式应为

A．B．

C．

D．参考答案：D5.（多选）如图所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体，由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底拉到顶端，两次所用时间相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次F2沿水平方向．则两个过程中（）A．物体与斜面摩擦生热不相同B．物体机械能变化量相同C．F1做的功与F2做的功相同D．F1做功的功率比F2做功的功率大参考答案：AB解析：A、两次过程物体对斜面的压力不同，故摩擦力大小不同，则产生的热量不相同，故A正确；B、物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能变化相同，故B正确；C、由图示分析可知，第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，重力做功相同，则F1做的功比F2做的少．故C错误；D、物体的运动情况相同，重力做功功率相同，图2中克服摩擦力做功的功率大，故Fl做功的功率比F2做功的功率小，故D错误；故选：AB．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个静止的钚核94239Pu自发衰变成一个铀核92235U和另一个原了核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符号为______；(2)钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，则该衰变过程放出的能量是______MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是______。参考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)7.关于水波的实验请回答以下问题：（1）图(a)中的现象是水波的____________现象（2）图(b)中，两列频率相同的相干水波在某个时刻的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为2cm，A点是振动_______的点(填加强，减弱)，B点振幅为____cm。参考答案：(1)干涉

(2)减弱、

48.一个质量为0.5kg的物体做初速度为零的匀加速直线运动，其位移S与速度的关系是S=0.5u2m，则该物体运动到3s末，其速度大小是________m/s；物体所受合外力的瞬时功率是__________W。参考答案：答案：3；1.59.如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。参考答案：10.一电子以4×106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场

强方向飞入，并从B点沿与场强方向成150°的方向飞出该电场，如图所示，则A、B两点的电势差为________V．(电子的质量为9.1×10－31kg，电荷量为－1.6×10－19C)参考答案：－136.511.光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，则轨道对小球做_______（填“正功”、“负功”或“不做功”），小球的线速度_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：12.为了“验证牛顿运动定律”，现提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量．请思考探究思路并回答下列问题：(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表：次数12345小车加速度a/m·s－20.780.380.250.200.16小车质量m/kg0.200.400.600.801.00根据上述实验数据，用计算机绘制出a—m图象如图所示：通过对图象(图甲)的观察，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，为了验证猜想，请在图乙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象．(3)在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是________________________________________________________．参考答案：(1)把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力(2)如图所示

(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分13.像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为l的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出），用米尺测量两光电门的间距为l，小车上固定着用于挡光的窄片K，窄片的宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2，已知l＞＞d。（1）则小车的加速度表达式a=____________（用l、d、t1和t2表示）；（2）某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F，作出a-F图线．如图中的实线所示，则图线不通过坐标原点O的原因是______________________;参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学习小组可用如图甲所示的实验装置来做系列实验．(设钩码的质量为m，小车和车内

砝码的总质量为M)(1)下列说法正确的是____________A．用该装置可以测定当地的重力加速度B．用该装置可以探究牛顿第二定律，以小车为研

究对象时，要保证拉力近似等于钩码的重力，

因此必须满足m<<MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<MD．可以用该装置探究动能定理，以钩码和小车整体为研究对象，但不必满足m<<M(2)某同学在用该探究“在处罗一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”时，由于改变小车和砝码的总质量M时，小车所受的阻力也会变化，本实验改变M时是否要重新平衡小车所受的阻力？________________(选填“是”或“否”)。

（3）图乙为某次实验得到的纸带，A、B、C、D、E、F、G是按打点顺序依次选取的计数点，计数点间的距离如图所示，相邻计数点间时间间隔为0.1s，则小车的加速度大小约为________________m/s2(保留两位有效数字).参考答案：15.如图所示，某同学用两个滑动变阻器研究分压电路的特点．使用器材如下：两个阻值分别为（0～10Ω）和（0～50Ω）的滑动变阻器、电动势为3V的电源及电键、导线若干．闭合电键后，将电路图甲中所示的电流标记为I1和I2．（1）根据电路图甲，用笔代替导线补充画完实物图乙中缺少的导线．（2）当PA保持在最右端时，将PB从左端滑动至右端的过程中，发现电流I2相对变化更小，则说明图甲、乙中A电阻的阻值为0～50Ω（选填“0～10Ω”或“0～50Ω”）．（3）某同学按如下操作：①将PA滑片调整到某位置，任意移动PB滑片；②将PB滑片调整到某位置，任意移动PA滑片．得到两条U﹣I1的直线图象如图丙所示．根据图象数据可知，电源内阻为2Ω；当电流I1在图中等于0.1A时，滑动变阻器B消耗的电功率为0.6W．参考答案：解：（1）根据原理图可得出对应的实物图如图所示；（2）当PA保持在最右端时，A电阻接入最大电阻，总电阻与B电阻的右半部分并联；因I2变化较小，说明B中电阻相对A中电阻较小，从而对电路的影响较小；故A为大电阻，B为小电阻；故答案为0～50Ω；（3）由题意可知，当保持PA不动时，电压与电流I1的伏安特性曲线为A的电阻；由图可知，其阻值RA==12Ω；当PB不动时，电压与电流的关系是通过滑动变阻器输出电压与电流之间的关系；输出的最大电压为1.5V；即设B与A并联电阻为R；则有：1.5=且当电压为1.2V时，I1=0.1A；1.8=（0.1+）（10﹣R+r）联立解得：r=2Ω；R=6Ω；滑动变阻器B右半部分电流I2==0.2A；左侧电流：I2′=0.1+0.2=0.3A故滑动变阻器B消耗的功率P=I2′2（10﹣R）+I22R=0.6W；故答案为：（1）如图所示；（2）0～50Ω（3）2

0.6四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(2)两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg.两磁铁的N极相对，推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大？参考答案：两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为v，取乙车的速度方向为正方向．由动量守恒定律得m乙v乙－m甲v甲＝(m甲＋m乙)v所以两车最近时，乙车的速度为v＝＝m/s.17.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。求：（1）绳断时球的速度大小；（2）绳能承受的量大拉力；（3）改变绳长（绳承受的最大拉力不变），保持手的位置不动，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？参考答案：见解析（1）设绳断后环做平抛运动时间为t1，

竖直方向：，水平方向：………………（2分）

得……………………（1分）

（2）设绳能承受的最大拉力大小为Fm,

球做圆周运动的半径为R=………………（1分）

………………（2分）

得。…………………（1分）

（3）设绳长为l，绳断时球的速度大小为，

有…………（1分）

绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-，水平位移为x时间为t2。

有……………………（2分）

有………………（1分）

当时，x有极大值xmx=…………（1分）18.如图所示，轻弹簧左端固定在水平地面的N点处，弹簧自然伸长时另一端位于O点，水平面MN段为光滑地面，M点右侧为粗糙水平面，现有质量相等均为m的A、B滑块，先用滑块B向左压缩弹簧至P点，B和弹簧不栓接，由静止释放后向右运动与静止在M点的A物体