2022年安徽省宿州市新河中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年安徽省宿州市新河中学高三物理上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）如图所示，有一个重量为20N的小物体放在斜面上，斜面底边长AB=40cm，高BC=30cm，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5，物体在一沿斜面向上的大小为F=20N的力作用下处于静止状态，现将力F顺时针转动至水平向右并保持不变，则此时物体与斜面之间的摩擦力大小为【

】A．10N

B．14NC．8N

D．4N参考答案：D2.（单选）如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法中正确的是A．a粒子动能最大

B．c粒子速率最大C．b粒子在磁场中运动时间最长D．它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc参考答案：B3.如图所示，质量相同的三个小球均可视为质点，处于同一水平面上．A球以初速度v0竖直上抛，B球以与水平面成θ角、大小也是v0的初速度斜向右上抛出，C球沿倾角为θ的足够长斜面以初速度v0上滑．上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，以下关于三个小球上升的最大高度的比较正确的是

B．

C．

D．

参考答案：D4.在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接。往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流的变化D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化参考答案：D5.（多选）如图所示为运送粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）以下说法正确的是

A．粮袋到达B点的速度可能大于、等于或小于vB．粮袋开始运动的加速度为,若L足够大,则以后将以速度做匀速运动C．若,则粮袋从A到B一直做加速运动D．不论大小如何,粮袋从A到B一直做匀加速运动,且参考答案：AC

解析：解：A、粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v；故A正确．

B、粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为μmgcosθ，根据牛顿第二定律得到，加速度a=g（sinθ+μcosθ）．故B错误．

C、若μ＜tanθ，则重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故a的方向一直向下，粮袋从A到B一直是做加速运动可能是一直以g（sinθ+μcosθ）的加速度匀加速；也可能先以g（sinθ+μcosθ）的加速度匀加速，后以g（sinθ-μcosθ）匀加速．故C正确．

D、由上分析可知，粮袋从A到B不一定一直匀加速运动．故D错误．

故选：AC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9kg的木块，木块距小车左端6m（木块可视为质点），车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶．一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中，则木块获得的速度大小是

，如果木块刚好不从车上掉下，小车的速度大小是

．参考答案：8m/s；0.8m/s【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】子弹与木块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出木块的速度；子弹、木块、小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出它们的共同速度即可．【解答】解：子弹击中木块过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入数据解得v1=8m/s，以子弹、木块、小车组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案为：8m/s；0.8m/s7.（6分）如图所示，在光滑的水平面上，有一个弹簧振子，在振动过程中当弹簧压缩到最短时，突然加上一个沿水平向右的恒力，此后振子的振幅将

(填“变大”、“变小”、“不变”)参考答案：

变大8.一质量为m=3kg的小球静止在水平地面上，给小球加一竖直向上的恒力F使小球从地面向上做匀加速直线运动，经过时间1s后撤掉力F，再经过时间1s后小球刚好落回地面，取g=10m/s2，则所加的恒力F=

N，小球落回地面时的速度为

m/s.参考答案：

40

，

(或6.67)

9.如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。参考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定义可得两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为qEdsinα；两电荷具有的电势能为-qEdcosα。10.（6分）2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功的发射了“探测二号”卫星．图是某监测系统每隔2.5s拍摄的，关于起始匀加速阶段火箭的一组照片。已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示。火箭的加速度a=

m/s2，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小υ=

m/s。参考答案：答案：8

(3分)

42

（3分）11.我国用长征运载火箭已成功地发射了“神舟”系列试验飞船，某次实验过程中，一监测系统采用在同一张底片上多次曝光的照相方法，从火箭点火时刻开始，每隔2．0s曝光一次，得到了一张记录火箭在开始运动的最初8s内5个不同位置的照片（如图所示），已知火箭的长度为57．5m，当地重力加速度为9．8m／s2．用刻度尺测量照片上的有关长度，结果如图所示，根据上述条件和图示，请回答：

（1）火箭运动8s时的高度

m．

（2）火箭运动6s时的速度大小

m／s．

（3）火箭上升的加速度大小

m／s2．参考答案：(1)300.00（297.5-302.5）

(2)50.0（49.4-50.6）

(3)6.25（5.62-6.87）（1）由火箭的实际长度结合照片比例计算出刻度尺1mm代表的实际长度，从而可得8s时火箭的高度。（2）由中间时刻的瞬时速度等于该段位移的平均速度可求得火箭运动6s时的速度大小。（3）结合以上两问的结果，由可求得火箭上升的加速度大小。12.如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，两板间距离为20cm，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v=

m/s。a是电源的

极。参考答案：2200

正13.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0．3s时间质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为

m／s，质点b第一次出现在波峰的时刻为

s．参考答案：10m／s（2分）

0．5s（三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，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：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．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，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，即900J.15.(8分)如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：

BDCA

DBCA四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在宇宙航舱中，有一块舱壁面积为A．舱内充满CO2气体，且一段时间内压强不变．如果CO2气体对板的压强是由气体分子垂直撞击平板形成的，假设气体分子中各有1/6的个数分别向上、下、左、右、前、后六个方向运动．速度为v的CO2分子，与板壁碰撞后仍以原速率反弹；已知宇航舱1L体积中的物质的量为n，求CO2气体对板壁的压强。参考答案：取1L的立方体空气研究，设每个CO2分子质量为mo分子数为N=nNA

单个方向的分子数为nNA/3

（2分）每个分子的平均撞击力为：Fot=2mov

而

所以

故压强17.火车站上由于工作人员操作失误致使一节车厢以4m/s的速度匀速滑出了车站，此时在同一轨道上一列火车正在以72km/h的速度匀速驶向车站，技术娴熟的火车司机突然发现这种紧急情况后，立即以大小为0.8m/s2的加速度紧急刹车，之后又立即以此加速度使火车反向加速运动，若车厢与火车相遇恰好不相撞．求：（1）司机发现车厢向自己驶来开始制动到刚好相遇用的时间．（2）司机发现车厢向自己驶来开始制动时离车厢的距离．参考答案：解：以火车原行驶的方向为正方向，设火车原行驶的速度为v1，车厢行驶的速度为v2，司机发现车厢向自己驶来开始制动至刚好接住车厢时用的时间为t，这段时间内火车行驶的位移为x1，车厢行驶的位移为x2，司机发现车厢向自己驶来开始制动时离车厢的距离为x0．则由匀变速直线运动的规律知：v2=v1+atx2=v2tx0=x1﹣x2代入数值解得：t=30s，x0=360m．答：（1）司机发现车厢向自己驶来开始制动到刚好相遇用的时间为30s．（2）司机发现车厢向自己驶来开始制动时离车厢的距离为你360m．【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．【专题】追及、相遇问题．【分析】（1）车厢与火车相遇恰好不相撞时，两车的速度相等，抓住两车运行的时间相等，求出司机发现车厢向自己驶来开始制动到刚好相遇用的时间．（2）根据两车运行的时间，根据运动学公式求出两车的位移，从而得出司机发现车厢向自己驶来开始制动时离车厢的距离．18.如图所示，四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，C点在B点的正下方，C、D两点间的距离为X＝8m；圆轨道OA的半径R＝0．2m，OA与AB均光滑，一质量m＝1kg的滑块从O点由静止释放，当滑块经过B点时，一小车由D点以初速度v0＝3m/s向C点做匀减速运动直到静止，加速度大小a＝1m/s2，运动一段时间后滑块恰好落入小车中．（取g＝10m/s2）求：（1）滑块滑经A点时的速度大小；（2）滑块到达A点时对轨道的压力大