福建省厦门市外国语学校海沧附属学校2022-2023学年高三物理期末试题含解析

福建省厦门市外国语学校海沧附属学校2022-2023学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.（双选）如图，ab边界下方是一垂直纸面向里的匀强磁场，质子(H)和α粒子（He）先后从c点沿箭头方向射入磁场，都从d点射出磁场．不计粒子的重力，则两粒子运动的（

）A．轨迹相同

B．动能相同

C．速率相同

D．时间相同参考答案：AB带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力C2D4K2【答案解析】

解析：两粒子从c点沿箭头方向射入磁场，都从d点射出磁场，则两粒子的圆心、半径、轨迹相同，半径R=质子（）和α粒子（）的荷质比之比为：，则两粒子的速度之比为：2：1，又质量之比为1：4，则动能mv2之比为：，即动能相同；周期T=，周期之比等于荷质比之比，根据t=T得：运动时间之比为；故选：AB．两粒子从c点沿箭头方向射入磁场，都从d点射出磁场，则偏转半径相同，根据半径的表达式分析还有哪些量应该相同．本题属于带电粒子在磁场中的偏转中典型题目，此类题的关键在于知道半径以及周期的表达式．2.伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关参考答案：答案：B解析：倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的平方成正比，在斜面上的速度与时间成正比，故选项A错误，选项B正确。斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关，从顶端滚到底端所需时间与倾角有关，故选项C、D错误。3.关于“探究功与速度变化的关系”的实验，下列叙述正确的是

A．通过改变橡皮筋的条数来改变拉力对小车做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度来改变拉力对小车做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度参考答案：AC4.（单选）一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（

）A．

B．C．

D．参考答案：D5.如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点),以某一初速度由A点冲上倾角为30°的固定斜面,其加速度大小为1.5g,物体在斜面上运动的最高点为B,B点与A点的高度差为h,则从A点到B点的过程中,下列说法正确的是(

)A.物体重力势能增加了1.5mgh

B.物体重力势能增加了mghC.物体动能损失了1.5mgh

D.物体机械能损失了2mgh参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.2011年3月19日-3月27日，在丹麦的（Esbjerg）埃斯堡，举行了2011年世界女子冰壶世锦赛，参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图为中国队员与丹麦队比赛的投掷冰壶的镜头。在某次投掷中，冰壶运动一段时间后与对方的静止冰壶发生正碰，碰撞可认为是弹性碰撞。通过电子测速设备测得，碰后对方的冰壶以2.00m/s的速度向前滑行。中国对的冰壶速度减小为0.01m/s，比赛中中国队使用的冰壶实测质量为19.0kg，由于制造工艺上的不足，若两冰壶质量有点偏差，你能否根据比赛的观测估算出丹麦队使用的冰壶的质量

kg（结果保留3位有效数字）参考答案：18.8kg7.质量为2吨的打桩机的气锤，从5m高处白由落下与地面接触0.2s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。参考答案：设向上为正方向，由冲量定理可得，由机械能守恒可得，解得=N，由牛顿第三定律可知地面受到气锤的平均打击力为N。8.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为_________kgm/s；两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为_________m/s。

参考答案：．40；109.一小球沿光滑斜面向下运动，用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的位置照片如图所示，选小球的五个连续位置A，B，C，D，E进行测量，测得距离s1，s2，s3，s4的数据如表格所示．（计算结果保留三位有效数字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根据以上数据可知小球沿斜面下滑的加速度的大小为

m/s2；（2）根据以上数据可知小球在位置A的速度大小为

m/s．参考答案：（1）1.10（2）0.765【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，结合速度时间公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根据△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B点的瞬时速度m/s=0.875m/s，则A位置的瞬时速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案为：（1）1.10（2）0.76510.气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图所示），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下：①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v；④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示：弹簧劲度系数k2k3k4k5k6kv（m/s）0.711.001.221.411.581.73v2（m2/s2）0.501.001.491.992.492.99v3（m3/s3）0.361.001.822.803.945.18（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示，读得d=

m；（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=

；（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是

。参考答案：（1）1.62×10-2

（2）d/t

(3)W与v2成正比11.某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是______点，在打出C点时物块的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为_____m/s2（保留2位有效数字）。参考答案：

(1).A

(2).0.233

(3).0.75【详解】分析可知，物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动，纸带上的点迹，从A到E，间隔越来越大，可知，物块跟纸带的左端相连，纸带上最先打出的是A点；在打点计时器打C点瞬间，物块的速度；根据逐差法可知，物块下滑的加速度。故本题正确答案为：A；0.233；0.75。12.某同学用DIS系统在实验室做“单摆的周期T与摆长L的关系”实验，通过计算机描绘出两次实验中的单摆的振动图像，由图可知，两次实验中单摆的频率之比=

▲

；两单摆摆长之比▲

．参考答案：4:3

（2分）；

9:1613.如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．学科网（1）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d=▲

cm；实验时将小车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Δt=2.0×10-2s，则小车经过光电门时的速度为

▲

m/s；学科网（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为

▲

-------

；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系．处理数据时应作出

▲

（选填“v-m”或“v2-m”）图象；学科网（4）某同学在（3）中作出的线性图象不通过坐标原点，其可能原因是

▲

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。15.（7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？（简要说明理由）参考答案：气体压强减小（1分）一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．（3分）一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律可知，当气体对外做功时，气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量即900J．（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.二十一世纪新能源环保汽车在设计阶段要对其各项性能进行测试。某次新能源汽车性能测试中，如图甲显示的是牵引力传感器传回的实时数据随时间变化的关系，但由于机械故障，速度传感器只传回了第25s以后的数据，如图乙所示。已知汽车质量为1500kg，若测试平台是水平的，且汽车由静止开始做直线运动，设汽车所受阻力恒定。（1）18s末汽车的速度是多少？（2）前25s内的汽车的位移是多少？参考答案：（1）26m/s；（2）608m。【详解】（1）0～6s内由牛顿第二定律得：F1﹣f＝ma16s末车速为：v1＝a1t1在6﹣18s内，由牛顿第二定律得：F2﹣f＝ma2第18s末车速为：v2＝v1+a2t2由图知18s后汽车匀速直线运动，牵引力等于阻力，故有：f＝F＝1500N，解得18s末的车速：v2＝26m/s；（2）汽车在0﹣6s内的位移为：＝＝90m，汽车在6﹣18s内的位移为：＝＝336m，汽车在18﹣25s内的位移为：＝v2t3＝182m故汽车在前20s的位移为：＝608m。17.两足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，导轨所在的平面与水平面夹角为θ．在导轨所在平面内，分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，在外力作用下保持静止，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为R1．完成下列问题：

(1)如图甲，金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源。撤去外力后导体棒仍能静止．求直流电源电动势；

(2)如图乙，金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻，撤去外力让导体棒由静止开始下滑．在加速下滑的过程中，当导体棒的速度达到v时，求此时导体棒的加速度；

(3)求(2)问中导体棒所能达到的最大速度。参考答案：(1)回路中的电流为

（1分）

导体棒受到的安培力为

（1分）

对导体棒受力分析知

（1分）

联立上面三式解得：

（1分）(2)当ab杆速度为v时，感应电动势E=BLv，此时电路中电流

（1分）导体棒ab受到安培力F=BIL=

（1分）

根据牛顿运动定律，有ma=mgsinq－F=mgsinq－

（1分）