江苏省常州市正衡中学2022年高三物理期末试题含解析_第1页
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江苏省常州市正衡中学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.(多选题)如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动,则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下述分析正确的是()A.螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B.螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外,背离圆心C.此时手转动塑料管的角速度ω=D.若杆的转动加快,螺丝帽有可能相对杆发生运动参考答案:AC2.在如图9所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是

A.电压表示数变小

B.电流表示数变小

C.电容器C所带电荷量增多

D.a点的电势降低参考答案:D3.关于热传递和内能的下述说法中正确的是:A、热量总是从内能大的物体传给内能小的物体B、热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均运能小的物体C、热传递的实质是物体之间内能的转移而能的形式不发生变化D、在热传递过程中,内能大的物体其内能将减小,内能小的物体其内能将增大,直到两物体的内能相等参考答案:BC

4.空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示.一个质量为m、电荷量为q的带电小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2,运动方向与水平方向之间的夹角为α,且,A、B两点之间的高度差为h,则以下判断中正确的是A.A、B两点的电势关系为φA>φBB.A、B两点的电场强度关系为EA>EBC.A、B两点间的电势差为

D.小球从A运动到B点的过程中电场力做负功参考答案:AD5.(单选)如图所示,处于平直轨道上的A、B两物体相距s,同时同向开始运动,A以初速度v1、加速度a1做匀加速运动,B由静止开始以加速度a2做匀加速运动.下列情况不可能发生的是(假设A能从B旁边通过且互不影响)()A.a1=a2,能相遇一次B.a1>a2,能相遇两次C.a1<a2,可能相遇一次D.a1<a2,可能相遇两次参考答案:考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题:直线运动规律专题.分析:作出不同情况下A、B的速度时间图线,结合图线围成的面积分析判断相遇的次数.解答:解:用图象法.我们画出满足题给条件的v﹣t图象.图甲对应a1=a2的情况,两物体仅在t=t1时相遇一次(图中阴影部分面积为s).图乙对应a1>a2的情况,两物体仅在t=t2时相遇一次.图丙对应a1<a2的情况,若阴影部分面积等于s,则相遇一次;若阴影部分面积小于s,则A、B不可能相遇;若阴影部分面积大于s,则可能相遇两次,如图丁所示.故选:B.点评:本题为追及相遇问题,首先要从题意中找中运动的情景,再由运动学中位移关系确定二者能否再次相遇;本题用图象进行分析比较简便.二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.后,该矿石中的铀、钍质量之比为___________.参考答案:39:1157.如图14-1所示,是在高速公路上用的超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度.图7中p1、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔Δt=1.0s,超声波在空气中传播的速度是v=340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图14-2可知,汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是______m,汽车的速度是________m/s.参考答案:1717.9解析测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔为1.0s,由题图可知p1、p2之间有30小格,故每一小格对应的时间间隔t0==s,p1、n1间有12个小格,说明p1、n1之间的间隔t1=12t0=12×s=0.4s.同理p2、n2之间的间隔t2=0.3s.因而汽车接收到p1、p2两个信号时离测速仪的距离分别为x1=v·,x2=v·.汽车这段时间内前进的距离为x=x1-x2=v()=17m.汽车在接收到p1、p2两个信号的时刻应分别对应于题图中p1、n1之间的中点和p2、n2之间的中点,其间共有28.5个小格,故接收到p1、p2两个信号的时间间隔t=28.5t0=0.95s,所以汽车速度为v车=≈17.9m/s.8.(1)甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示。①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车受到的合力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响,将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,轻推小车,能使小车做_______________运动。另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m

小车的质量M。(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)接下来,甲同学在保持小车质量不变的条件下,研究加速度与合力的关系;乙同学在保持合力不变的条件下,研究小车的加速度与质量的关系。②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据,可以算出小车的加速度a=

m/s2。(结果保留三位有效数字)(2)(12分)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);电流表A1(量程0~100mA,内阻约5W);电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);电阻箱R(0~999.9W);开关、导线若干。小明的实验操作步骤如下:A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。F.断开开关。①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________mm;②实验中电流表应选择_____________(选填“A1”或“A2”);③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率r=____________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小。(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)答:

。参考答案:1)(6分)①匀速直线(2分)远小于

(2分)

②0.343

(2分)(2)(12分)①0.728~0.732……(3分)

②A1……(3分)③……(3分)

④不产生影响……(3分)9.某小组得到了如图所示的纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电,则两计数点间的时间间隔为

s,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)。打D点时小车的速度为

m/s(保留三位有效数字)。参考答案:10.(单选)远古时代,取火是一件困难的事,火一般产生于雷击或磷的自燃.随着人类文明的进步,出现了“钻木取火”等方法.“钻木取火”是通过__________方式改变物体的内能,把__________转变为内能.参考答案:11.电梯内的水平地板上,竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定质量为m的物体。当电梯沿竖直方向匀速运动时,弹簧被压缩了x;当电梯接着做减速运动时,弹簧又被继续压缩了0.1x。重力加速度大小为g。则弹簧的劲度系数k=________;该电梯做匀速运动时的速度方向为_________,电梯做减速运动时的加速度大小是________。参考答案:mg/x,向下,0.1g(提示:弹簧继续被压缩,说明弹力大于重力,加速度向上,由于是减速运动,因此速度一定是向下。)12.某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动的周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知万有引力常量为G,由此可求得S1和S2的线速度之比v1:v2=____________,S2的质量为____________。参考答案:;13.(4分)如图所示,是一只电流电压两用表的电路。图中表头的内阻为100欧,满偏电流为500微安,R1、R2的阻值分别是0.1欧和100欧。则它当作电流表使用时,量程是

mA,当作电压表使用时,量程是

V。(两空均保留整数)参考答案:

答案:500mA

50V三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(4分)历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X,生成两个动能均为8.9MeV的He.(1MeV=1.6×-13J)①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案:解析:或,。考点:原子核15.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=45m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2.g取10m/s2.求:(1)撤去力F后物块继续滑动的时间t;(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小.参考答案:(1)撤去力F后物块继续滑动的时间为3s;(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解:设F作用时间为t1,之后滑动时间为t,前段加速度大小为a1,后段加速度大小为a2(1)由牛顿第二定律可得:F﹣μmg=ma1μmg=ma2且:a1t1=a2t可得:a1=0.5m/s2,a2=2m/s2,t1=4t(a1t12+a2t2)=x解得:t=3s(2)由(1)可知,力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12==36m答:(1)撤去力F后物块继续滑动的时间为3s;(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图,一个质量为m的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出,恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧,经BCD从圆管的最高点D射出,小球恰好又落到B点。已知圆弧的半径为R,且A与D在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=600,重力加速度为g,不计空气阻力。求:(1)小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小;(2)在D点处管壁对小球的作用力N;(3)小球在圆管中运动时克服阻力做的功Wf.参考答案:见解析(1)小球从A到B:竖直方向

---------------------------

(2分)

---------------------------

(1分)

在B点,由速度关系

---------------------------

(2分) (2)小球从D到B:竖直方向--------------------------(2分)解得:

则小球从D点抛出的速度-----------------------(2分)在D点,由向心力公式得:

---------------------------(2分)解得:

方向竖直向上

---------------------------(1分)

(3)从A到D全程应用动能定理:---------------------(3分)

解得:

---------------------------(1分)17.一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角。已知B球的质量为m,求:

(1)细绳对B球的拉力和A球的质量;(2)若剪断细绳瞬间A球的加速度;(3)剪断细绳后,B球第一次过圆环最低点时对圆环的压力.参考答案:(1)对B球,

∴①…………1分对A球,在水平方向②…………1分在竖直方向③

…………1分由以上方程解得:④…………1分(2)剪断细绳瞬间,对A球:

⑤……3分

(3)设B球第一次过圆环最低点时的速度为v,压力为N,圆环半径为r.则⑥…………1分⑦…………1分⑥⑦联解得:N=3mg

⑧…………1分由牛顿第三定律得B球对圆环的压力N/=N=3mg方向竖直向下⑨…………2分

18.如图所示,竖直平面内的轨道由粗糙倾斜轨道AB,光滑水平轨道BC和光滑圆轨道CD组

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