福建省泉州市安溪县第十中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

福建省泉州市安溪县第十中学2022年高三物理下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.（单选题）2013年2月26日，在埃及旅游城市卢克索，一个载有21人热气球原本静止在地面即将升空，由于两个乘客发现危险跳出篮筐，致使减轻负重的热气球立即以1m/s2的加速度匀加速上升，最终在上空爆炸后坠毁．若人坠地的致命速度为m/s，则篮筐内其余乘客至多应在气球升空后多长时间内必须翻出篮筐？（设人同时翻出，不计人翻出时与篮筐间的相对速度和人所受的空气阻力，取g=10m/s2）（）A．1sB．2sC．3sD．4s参考答案：C解：令气球升空后t秒内人必须翻出篮筐，则此时气球的速度为v=at，气球上升的距离为h=对于人离开气球后做匀变速直线运动，根据速度位移关系有：代入数据得：代入a=1m/s2，g=10m/s2可解得t=3s．故选C．2.如图所示的电路，当开关S1断开，S2与2接通时，灯泡L1最亮，灯泡L2与L4的亮度相同，且最暗。当开关S2与3接通、S1闭合时，则（

）A．L1最暗，L3最亮

B．L1最暗，L4比L2亮C．电源的输出功率增大

D．电源的工作效率降低参考答案：ABD3.如图所示，a、b、c三个线圈是同心圆，b线圈上连接有直流电源E和电键K，则下列说法正确的是（）A．在K闭合的一瞬间，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势B．在K闭合的一瞬间，线圈c中有顺时针方向的瞬时电流，有收缩趋势C．在K闭合电路稳定后，再断开K的一瞬间，线圈c中有感应电流，线圈a中没有感应电流D．在K闭合的一瞬间，线圈b中有感应电动势；在K闭合电路稳定后，再断开K的一瞬间，线圈b中仍然有感应电动势参考答案：D【考点】楞次定律．【分析】明确电源方向，从而判断电流方向；再根据开关通断时电流的方向分析磁场的方向；再根据楞次定律可明确瞬时电流和线圈的趋势；注意不论开关通断，导线中均有感应电动势产生．【解答】解：A、K闭合时线圈b中顺时针的电流，根据右手定则可知内部有向里增大的磁场，则a线圈产生阻碍原磁通量变化的电流；根据楞次定律可知，电流方向为逆时针，线圈受到向外的安培力，故有扩张的趋势；故A错误；B、根据楞次定律可知，c中感应电流为逆时针且有收缩的趋势；故B错误；C、在K闭合电路稳定后，再断开K的一瞬间，两线圈中均有磁通量的变化，故线圈中均有感应电流；故C错误；D、在K闭合的一瞬间，线圈b中有感应电动势；在K闭合电路稳定后，再断开K的一瞬间，线圈b中仍然有感应电动势；故D正确；故选：D．4.如图所示，竖直面内有一个半圆形轨道，AB为水平直径，O为圆心，将一些半径远小于轨道半径的小球从A点以不同的初速度沿直径水平向右抛出，若不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中．则（）A．若初速度适当，小球可以垂直撞击半圆形轨道B．初速度不同的小球运动时间一定不相同C．初速度小的小球运动时间长D．落在半圆形轨道最低点的小球运动时间最长参考答案：D【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间．【解答】解：A、小球撞击在圆弧左侧时，速度方向斜向右下方，不可能与圆环垂直；当小球撞击在圆弧右侧时，根据“中点”结论：平抛运动速度的反向延长线交水平位移的中点，可知，由于O不在水平位移的中点，所以小球撞在圆环上的速度反向延长线不可能通过O点，也就不可能垂直撞击圆环．故A错误B、由h=，得t=平抛运动的时间由下落的高度决定，速度不同的小球下落的高度可能相同，运动的时间可能相同，故B错误．C、初速度小的小球下落的高度不一定大，则运动时间不一定长，故C错误．D、落在圆形轨道最低点的小球，下落的高度最大，则运动的时间最长．故D正确．故选：D5.2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是：A．甲的运行周期一定比乙的长

B．甲距地面的高度一定比乙的高C．甲的向心力一定比乙的小

D．甲的加速度一定比乙的大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”．如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．(1)实验主要步骤如下：①测量小车和拉力传感器的总质量M′；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；②将小车停在C点，释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．③在小车中增加砝码，或________，重复②的操作．(2)下表是他们测得的一组数据，其中M是M′与小车中砝码质量之和，|v2－v12|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．表格中的ΔE3＝________，W3＝________.(结果保留三位有效数字)次数M/kg|v2－v12|/(m/s)2ΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40ΔE31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43(3)根据上表，我们在图中的方格纸上作出ΔE－W图线如图所示，它说明了________参考答案：(1)改变钩码数量

(2)0.6000.610(3)拉力（合力）所做的功近似等于物体动能的改变量7.如图所示，河道宽L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是离河岸的垂直距离）一汽船相对水的航速是10m/s，它自A处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处，则过河时间为________s；在这段时间内汽船顺着河道向下游漂行的距离为________m。参考答案：10；50。8.研究加速度和力的关系加速度和质量的关系：两个相同的小车并排放在光滑水平轨道上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码．小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重力大小．小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，控制两辆小车同时开始运动和结束运动．（1）利用这一装置，我们来研究质量相同的两辆小车在不同的恒定拉力作用下，它们的加速度是怎样的．由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，由公式

，只要测出两小车

之比就等于它们的加速度a之比．实验结果是：当小车质量相同时，a正比于F．（2）利用同一装置，我们来研究两辆小车在相同的恒定拉力作用下，它们的加速度与质量是怎样的．在两个盘里放上相同数目的砝码，使两辆小车受到的拉力相同，而在一辆小车上加放砝码，以增大质量．重做试验，测出

和

．实验结果是：当拉力F相等时，a与质量m成反比。（3）实验中用砝码（包括砝码盘）的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是

（4））将夹子换为打点计时器，可以通过所打纸带计算出物体的加速度。某次实验所得图线如图所示。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_________，小车的质量为________。参考答案：．(1)

位移(2)

小车质量

通过位移

(3)

砝码与砝码盘质量远远小于小车的总质量

(4)

9.为了测量自制遥控赛车的额定功率，某兴趣小组让赛车拖着纸带在水平地面上沿直线运动．并用打点计时器(电源频率50(Hz)记录运动情况。起动打点汁时器，使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度．继续运动一段距离后关闭赛车发动机，让其向前滑行直至停止。下图的纸带为一次实验中，关闭赛车发动机前后一段时间内打出的，已知赛车质量为0．7kg．则赛车行驶的最大速度为

m/s；滑行时的加速度为

m/s2：额定功率为

W。（保留三位有效数字）参考答案：10.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，偏角θ较小，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的4倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后，摆动的周期为________T，摆球的最高点与最低点的高度差为_______h。参考答案：1

0.16

11.木块在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由静止出发前进了距离S，随即撤去F，木块沿原方向前进了2S而停止．设木块在全过程中受到的摩擦阻力大小不变，则木块在上述运动全过程中最大的动能等于

。参考答案：

答案：2FS/312.伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律。伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，如图所示。图中OA表示测得的时间，矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD的长度表示

。P为DE的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B，则AB的长度表示

。参考答案：答案：平均速度

物块的末速度解析：匀变速直线运动的v-t图像所围面积表示位移，中位线表示平均速度。最高点的纵坐标表示末速度。13.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左．参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒．解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒．规定向左为正方向．设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v为正值，说明方向向左．故答案为：0.6，向左．点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

15.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2012年10月4日，云南省彝良县发生特大泥石流，一汽车停在小山坡底，突然司机发现在距坡底240m的山坡处泥石流以8m/s的初速度、0.4m/s2的加速度匀加速倾泻而下，假设泥石流到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动。已知司机的反应时间为1s，汽车启动后以0.5m/s2的加速度一直做匀加速直线运动。试分析汽车能否安全脱离?参考答案：设泥石流到达坡底的时间为t1，速率为v1，则s1＝v0t1＋a1t12(2分)v1＝v0＋a1t1(2分)代入数值得t1＝20s，v1＝16m/s而汽车在19s的时间内发生位移为s2＝a2t22＝90.25m(2分)速度为v2＝a2t2＝9.5m/s(2分)令再经时间t3，泥石流追上汽车，则有v1t3＝s2＋v2t3＋a2t32(2分)代入数值并化简得t32－26t3＋361＝0，因Δ<0，方程无解。所以泥石流无法追上汽车，司机能安全脱离。(2分)17.如图所示，半径为R的光滑半圆轨道ABC与倾角为=37°的粗糙斜面轨道DC相切于C，圆轨道的直径AC与斜面垂直．质量为m的小球从A点左上方距A高为h的斜面上方P点以某一速度水平抛出，刚好与半圆轨道的A点相切进入半圆轨道内侧，之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的D处.已知当地的重力加速度为g，取，，，不计空气阻力，求：

（1）小球被抛出时的速度v0；

（2）小球到达半圆轨道最低点B时，对轨道的压力大小；（3）小球从C到D过程中摩擦力做的功W.参考答案：见解析（1）小球到达A点时，速度与水平方向的夹角为，如图所示.则有

①

由几何关系得

②得