2022年安徽省淮南市第二职业高级中学高三物理期末试卷含解析

2022年安徽省淮南市第二职业高级中学高三物理期末

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.在不计空气阻力的情况下，下列运动过程满足机械能守恒的是（）

A.电梯匀速下降过程

B.物体从手中抛出后的运动过程

C.起重机吊起重物过程

D.子弹穿过木块过程

参考答案：

试题分析：电梯匀速下降，受力平衡，向上的拉力做负功，机械能增加，A错误；

物体抛出后只有重力做功，机械能守恒，B正确；起重机吊起重物过程中，拉力对物体做

正功，机械能增加，C错误；子弹穿过木块过程中，阻力对子弹做负功，机械能减少，D

错误.

考点：机械能守恒

2.已知两个共点力的合力为50N,分力Fi的方向与合力F的方向成30°角，分力

F2的大小为30N。则（）

AFi的大小是唯一的BF2的力向是唯一的

CF2有两个可能的方向DF2可取任意方向

参考答案：

C

3.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好

垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角。=60。，AB两点高度差h=lm,忽略空

气阻力，重力加速度g=10m/s2,则球刚要落到球拍上时速度大小为（）

A.2娓m/sB.2V15m/sC.4泥m/sD.3V15m/s

参考答案：

C

刚要落到球拍上时速度大小2,C正确，ABD错误

4.如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着质量均为2kg的物块A、

B,它们处于静止状态，若突然将一个大小为1()N、方向竖直向下的力施加在物块

A上，则此瞬间，A对B的压力大小为(g=l()m/s2)()一

A.IONB.20N

C.25ND.3()N

参考答案:

5.如图所示，斜劈形物体的质量为M,放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以

某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终保持静止,

物块m上、下滑动的整个过程中（）\

A.地面对斜劈M的摩擦力方向先向左后向右

B.地面对斜劈M的摩擦力方向没有改变

C.地面对斜劈M的支持力大于（M+m）g

D.物块m向上、向下滑动时加速度大小相同

参考答案：

B

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.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pl、p2是测速仪发出的超声波信号，nl、n2分别是pl、p2由汽车反射回来的信号.设

测速仪匀速扫描，pl、p2之间的时间间隔At=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pl、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.

0：1：23：4：

参考答案:

1717.9

解析测速仪匀速扫描，pl、p2之间的时间间隔为1.0s,由题图可知pl、p2之间有30小

10g1

格，故每一小格对应的时间间隔10=30=30s,pl、nl间有12个小格，说明pl、nl

1

之间的间隔tl=12t0=12x3。s=0.4s.同理p2、n2之间的间隔t2=0.3s.

因而汽车接收到pl、p2两个信号时离测速仪的距离分别为

nx2

xl=v-2,x2=v-2.

汽车这段时间内前进的距离为

t\t2

x=xl—x2=v(2)=17m.

汽车在接收到pl、p2两个信号的时刻应分别对应于题图中pl、nl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pl,p2两个信号的时间间隔t=28.5t0=

X

0.95s,所以汽车速度为丫车=rR7.9m/s.

7.一质点绕半径为R的圆周运动了一圈，则其位移大小

12

为，路程是，若质点运动了4圆

周，则其位移大小为,路程是。

参考答案:

>——

0、2成、扬?、2

8.在探究弹簧振子(如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振

动)振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：

⑴如图，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器

的引出端A应接到.使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物

位于,若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t,则重物的周期为

(2)为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中

所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系，该同学建立了右下图的坐标系，并将横

轴用来表示质量m,请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线。

参考答案:

（1）数据采集器（1分），最低点（1分），（2分）

（3）振动周期T的平方与重物的质量m成正比。

（或者：T2ocm,T2=0.20m,T2=km）（2分）

9.我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大。试估算一个高约3m、面积约10m2的

两人办公室，若只有一人吸了一根烟，则被污染的空气分子间的平均距离为

m,另一不吸烟者一次呼吸大约吸入个被污染过的空气分子

（人正常呼吸一次吸入气体300cm3,一根烟大约吸10次Ijf25］）。

参考答案：

7.2X10-8,8.1X1017

10.利用氢-3（2He）和笊进行的聚变安全无污染，容易控制.月球上有大量的氢

-3,每个航天

大国都将获得的氨一3作为开发月球的重要目标之一.“嫦娥一号”探月卫星执行

的一项重要

任务就是评估月球中氨一3的分布和储量.已知两个笊核聚变生成一个氮一3和一

个中子的核

反应方程是；H+；H-；He十;n.已知；H的质量为⑶，的质量为期：He的质

量为私.它

们质量之间的关系式应为

参考答案：

2如＞磔+德

11.（4分）激光的应用非常广泛，其中全息照片的拍摄就利用了光

的原理，这就要求参考光和物光有很高的。

参考答案：

答案：干涉相干性（各2分）

12.如图所示，三棱镜截面是边长为L=2j3cm的等边三角形，一束单色光与AB边成30°角

斜射到AB边中点上，光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，再经过三棱镜折射后离开

三棱镜。光束离开三棱镜时相对于入射光线偏转的角度为0=;棱镜对这束单

色光的折射率n=；这束光通过三棱镜的时间t=o（已知真空中的

光速c=3X10sm/s）

参考答案:

(1).60°(2).V?(3).,1X10,os

【详解】解：如图所示，由于光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，可知

.srn600-c

n==«3V=

e=2x3(r=60l折射率：sfn30°'根据〃可得：

”=答S=5小研这束光通过三棱镜的时间

13.（1）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光

滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5kg,用

水平恒力F向左拉金属板B,使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g

取10m/s2,贝l」A、B间的动摩擦因数〃=

N)

（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下

一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点，如图（b）所示，各相邻点间距离在图

中标出.则在打C点时金属板被拉动的速度v=m/s.（结果保留两位有效数

字）

.4Pf.

:?（由女友方力犷由位：尉

（b）

参考答案:

⑴0.29〜0.30（3分）（2）0.80（3分）

：（1）弹簧秤示数为F=4.4N,由于铁块A处于平衡状态，所以铁块A的滑动摩

F

擦力等于弹簧的拉力.所以产骨=0.3.

（2）利用匀变速直线运动的推论得：vC=।m=（）.80m/s.

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.1某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械

能守恒.

（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水

平？

（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度（1=cm；实验时将滑块从图示

位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=2.0X10-3s,则

滑块经过光电门时的瞬时速度为m/s.

（3）本实验除了上述器材外还需,并比较的大小，如在实验误差

允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），就可验证系统的机械能守恒.

参考答案：

（1）开启气垫导轨让滑块能悬浮在导轨上静止

-(m1+ma)v

(2)0.522.6(3)天平m1gx和2.

15.图为某同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置。刚性轻绳上端系于。点，下端连

接小球46为光电门，C为量角器，圆心在。点，轻绳可绕。点在竖直面内做圆周运动。

(1)关于该实验，下列说法正确的是()

A.该实验中，应选质量大，体积小的小球

B.该实验中，小球是否静止释放，不影响实验结果

C.该实验中，只要细绳是绷紧的，小球无论从何位置静止释放，均可验证机械能守恒定

律

D.该实验中，轻绳偏离竖直方向摆角。越大,速度测量误差越小

(2)若已知小球质量为如轻绳长度为/，小球直径为d(小球直径远小于绳长)，轻绳

偏离竖直方向的摆角为风光电门记录小球通过的时间为t,试用上述物理量写出验证机

械能守恒定律的表达式：。

参考答案：

(1).AD(2).2t

【分析】

根据实验的原理分析验证机械能守恒，小球应选择质量大一些，体积小一些，光电门只能

测出小球通过最低点的时间，即只能算出小球在最低点的速度；抓住重力势能的减小量和

动能的增加量相等，得出机械能守恒满足的表达式；

【详解】解：(DA、实验中，为尽量消除空气阻力影响，应选择质量大、体积小的小球，

故A正确；

B、光电门只能测出小球通过最低点的时间，即只能算出小球在最低点的速度，若小球初

速度不为零，无法计算小球动能增量，也无法验证机械能守恒定律，故B错误；

C、小球若从9静止释放，将先做自由落体运动，绳绷紧瞬间，会有机械能损耗，无

法验证机械能守恒定律，故C错误

D、小球从静止释放，。越大，小球在最低点速度越大，瞬时速度计算越精确，故D

正确；

故选AD。

_d

(2)小球运动过程中，重力势能减少量M，P=Eg/在最低点速度即动能

1,1d,dId,

=mir=m；)'-1-cos0)=m(：*

增加量k22t,若实验能验证''2l,即

八1d,

uf(l--i)*

2，，则验证了机械能守恒定律。

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E和匀强磁场B”E的大小为

O.5xlO3V/m,Bi大小为0.5T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里

的匀强磁场B2，磁场的下边界与x轴重合.一质量m=lxl0“4kg、电荷量q=lxl(y

10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向6()。角从M点沿直线运动，经P点

即进入处于第一象限内的磁场B2区域.一段时间后，小球经过y轴上的N点并与

y轴正方向成6()。角的方向飞出。M点的坐标为(0,-1()),N点的坐标为(0,30),

600+7/由

y

N

Pxxxx/cm

M

XxXXx

不计粒子重力，gMX10m/s2.xxxxx

(1)请分析判断匀强电场E的方向(要求在图中画出)并求出微粒的运动速度v；

(2)匀强磁场B2的大小为多大？

(3)B2磁场区域的最小面积为多少？

参考答案：

(1)微粒在第四象限内必做匀速直线运动.电场E的方向与微粒运动的方向垂

直，即与y轴负方向成30。角斜向下.(在图上表示出也可以得分)

由力的平衡有5.Eq=Biqv

(2)画出微粒的运动轨迹如图.得边长为r=40cm的等边三角形

由几何关系可知MP=20cm

粒子在第一象限内做圆周运动的半径为

2?=(r-PAf)tan30°=

15

qBv=力士B2=—T

由'穴得

PA=R(l-cos600)=—m

(3)由儿何关系易得30比=r-两=02m

S=PDPA=—m2

最小面积为