2022年江苏省徐州市钟吾中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年江苏省徐州市钟吾中学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.如图，AO、BO、CO是三条完全相同的轻绳，它们共同作用将钢梁水平吊起，BO、CO间的夹角θ，若三条轻绳承受的拉力一样大，则

A．θ=60°B．θ>120°C．θ<120°D．θ=120°参考答案：D2.（单选）如图所示，A、B两物体之间用轻质弹簧连接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，这时弹簧长度为L1；若将A、B置于粗糙水平面上，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做匀加速直线运动，此时弹簧长度为L2．若A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，则下列关系式正确的是（）A．L2＜L1B．L2＞L1C．L2=L1D．由于A、B质量关系未知，故无法确定L1、L2的大小关系参考答案：解：第一种情况：水平面光滑时：

用水平恒力F拉A时，对于整体，由牛顿第二定律可得，F=（mA+mB）a，

对B受力分析可得，F1=mBa=第二种情况：水平面粗糙时，对于整体：F﹣μ（mA+mB）=（mA+mB）a﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①对B受力分析；F2﹣μmBg=mBa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②解得，F2=可知F1=F2故L1=L2故C正确．故选：C3.如图所示，一段通电的直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线中的电流方向由左向右.将导线从图示位置在纸面内转过90°，在此过程中导线所受安培力的大小A．保持不变

B．由零逐渐增大C．由最大逐渐减小到零

D．先增大再减小到零参考答案：B4.（多选题）甲、乙两物体由同一位置出发沿一直线运动，其速度﹣时间图象如图，下列说法正确的是（）A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B．两物体两次相遇的时刻分别是在2s末和6s末C．乙在前2s内做匀加速直线运动，2s后做匀减速直线运动D．2s后，甲、乙两物体的速度方向相反参考答案：BC【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】在速度﹣时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．【解答】解：A、甲做匀速直线运动，乙物体前2s做匀加速直线运动，加速度为正方向，后4s做匀减速直线运动，加速度为负方向，所以乙物体全程不是匀变速直线运动，故A错误．B、甲、乙两物体由同一位置出发；在速度﹣时间图象中图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负；所以前2s内乙的三角形面积等于甲的正方形面积，即位移相同，此时两车相遇；前6s内甲车的矩形面积等于乙车三角形的面积，此时又相遇，故B正确．C、前4s内甲的位移小于乙的位移，所以甲的平均速度小于乙的平均速度，故C正确．D、由于在速度﹣时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；所以前6s内甲乙两物体的速度都为正方向，故D错误．故选：BC5.匀速圆周运动不变的物理量是（

）A．线速度

B

向心加速度

C

向心力

D角速度参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一列沿+x方向传播的简谐横波在t=0时刻刚好传到x=6m处，已知波速v=10m/s，则图中P点开始振动的方向沿

（选填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的点在t=

s第二次出现波峰．参考答案：7.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道。现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时，小车移动的距离为______________，小球的速度为_________参考答案：8.利用α粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是

；他还利用α粒子轰击（氮核）生成和另一种粒子，写出该核反应方程

．参考答案：卢瑟福，9.完全相同的三块木块，固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入，子弹穿透第三块木块的速度恰好为零，设子弹在木块内做匀减速直线运动，则子弹先后射入三木块前的速度之比为___________，穿过三木块所用的时间之比______________________。参考答案：10.图甲为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象．则波传播的速度为________m/s，t＝0.15s时质点P的运动方向沿y轴________方向(选填“正”或“负”)．参考答案：40负11.己知地球表面重力加速度大约是月球表面重力加速度的6倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地球、月球自转的影响,则地球质量与月球质量之比约为_________,靠近地球表面沿圆轨逆运行的航天器与靠近月球表面沿圆轨道行的航天器的线速度之比约为________参考答案：

(1).96:1

(2).【详解】万有引力等于重力,即,计算得出:；则;万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:,计算得出:，则:12.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

；

3mv02/8

13.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)15.动画片《光头强》中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动，若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角θ=30°的斜面，熊大连同滑草装置总质量m=300kg，它从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m．（不计空气阻力，取g=10m/s2）问：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大（结果保留2位有效数字）？参考答案：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度，对熊大连同滑草装置进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力．（2）熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根据F=μFN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ．解答： 解：（1）由运动学公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

联立解得：μ=答：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．点评： 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(18分)两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感强度B＝0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R＝0.50Ω。在t=0时刻，两金属杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆上，使两金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s，金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各是多少？参考答案：解析：设任一时刻t两金属杆甲、乙之间的距离为x，速度分别为v1和v2经过很短的时间△t，杆甲移动距离v1△t，杆乙移动距离v2△t，回路面积改变

△S＝[（x－v2△t）+v1△t]l－lx=（v1－v2）l△t

由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势

ε＝B

回路中的感应电流

i=

杆的运动方程

F－Bli=ma

由于作用于杆甲和乙和安培力总是大小相等，方向相反，所以两杆的动量（t＝0时为0）等于外力F的冲量

Ft=mv1+mv2联立以上各式解得

v1=

v2=

代入数据得：v1=8.15m/s，v2=1.85m/s17.如图所示，参加某电视台娱乐节目的选手从较高的平台上以水平速度跃出后，落在水平传送带上．已知平台与传送带的高度差H=1.8m，水池宽度s0=1.2m，传送带AB间的距离L0=20m．由于传送带足够粗糙，假设选手落到传送带上后瞬间相对传送带静止，经过△t=1.0s反应时间后，立刻以a=2m/s2恒定向右的加速度跑至传送带最右端．（1）若传送带静止，选手以v0=3m/s的水平速度从平台跃出，求选手从开始跃出到跑至传送带右端所经历的时间．（2）若传送带以v=1m/s的恒定速度向左运动，选手要能到达传送带右端，则他从高台上跃出的水平速度v1至少为多大？参考答案：解：（1）选手离开平台后做平抛运动，在竖直方向上有：H=gt，得t1==0.6s在水平方向上有：s1=v0t1=1.8m选手在传送带上做匀加速运动的位移s2=L0﹣（s1﹣s0）=at，得t2=4.4s则选手运动的总时间t=t1+t2+△t=6.0s．（2）设水平跃出的速度为v1，落到传送带上1.0s反应时间内向左发生的位移大小为：s3=v△t=1m然后向左减速至速度为零又向左发生位移s4==0.25m不从传送带上掉下，平抛水平位移s≥s0+s3+s4=2.45m则v1≥=4.08m/s所以选手从高台上跃出的水平速度最小为4.08m/s．答：（1）若传送带静止，选手以v0=3m/s的水平速度从平台跃出，选手从开始跃出到跑至传送带右端所经历的时间为6.0s．（2）若传送带以v=1m/s的恒定速度向左运动，选手要能到达传送带右端，则他从高台上跃出的水平速度v1至少为4.08m/s．【考点】平抛运动；匀变速直线运动的速度与位移的关系；牛顿第二定律．【分析】（1）从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间经历两个过程：平抛运动和匀加速直线运动．平抛运动的时间可以通过竖直方向去求，因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，求出水平位移，然后再求出匀加速运动的位移以及时间．（2）选手平抛运动到传送带上后，在反应时间内跟传送带一起向左做匀速，然后以2m/s2的加速度向左做匀减速直线运动到0，如果在这段时间内未掉入水中，则不会落入水中，以后向右做初速度为0的匀加速直线运动．18.两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ，一端接有阻值为R=4Ω的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中．在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属直杆，金属杆的电阻为r=1Ω，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计．金属杆在垂直杆F=0.5N的水平恒力作用下向右匀速运动时，电阻R上的电功率是P=4W.

（1）求通过电阻R的电流的大小和方向；

（2）求金属杆的速度大小；

（3）某时刻撤去拉力,当电阻R上的电功率为时，金属杆的加速度大小、方向.参考答案：（1）P=I2R 2分I=1A 1分方向M到P