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1、2022-2023学年湖南省益阳市庆云山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. 一个矩形金属框MNPQ置于xOy平面内，平行于x轴的边NP的长为d，如图（a）所示。空间存在磁场，该磁场的方向垂直于金属框平面，磁感应强度B沿x轴方向按图（b）所示规律分布，x坐标相同各点的磁感应强度相同。当金属框以大小为v的速度沿x轴正方向匀速运动时，下列判断正确的是A若d =l，则线框中始终没有感应电流B若d = l，则当线框的MN边位于x = l处时，线框中的感应电流最大C若d = l，则当线框的MN边位于x = l处时，线框受到的安培
2、力的合力最大D若d = l，则线框中感应电流周期性变化的周期为 参考答案：ACD2. 为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（ ）A. 顾客始终受到三个力的作用；B. 顾客始终处于超重状态；C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下；D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下。参考答案：C3. 水平桌面上一个重200 N的物体，与桌面间的滑动摩擦系数为0.2(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，当依次用15 N，30 N，80 N的
3、水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为( )A.15 N，30 N，40 N B.0，15 N，15 NC.0，20 N，40 N D.15 N，40 N，40 N参考答案：A 由题意知Fmax=40N。当水平拉力F=15NFmax，则物体未被拉动，受到静摩擦力作用，大小为15N当水平拉力F=30NFmax，则物体未被拉动，受到静摩擦力作用，大小为30N当水平拉力F=80NFmax，则物体被拉动，受到滑动摩擦力作用，大小为f=FN=G=40N故选A4. 下列关于力的说法，不正确的是A.由于书的形变，放在水平桌面上的书对桌面产生向下的弹力B.电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，木质上是同一种
4、相互作用的不同表现C.强相互作用的作用范围只有约10-Im，超过这个界限，强相互作用己经不存在了D.原子核内带正电的质子之间存在斥力，但原子核仍能紧密的保持在一起，是由于万有引力作用的结果参考答案：5. 根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道路迁到能量为E的轨道，辐射出波长为的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E等于 AEh/cBEh/c CEhc/DEhc/参考答案： 答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图线，如图乙所示。滑块和位移传感器发射
5、部分的总质量m= kg；滑块和轨道间的动摩擦因数= 。（重力加速度g取10ms2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：0.5 0.27. 如图所示，左侧是倾角为60的斜面、右侧是1/4圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平。一根轻绳两端分别系有质量为m1、m2的小球跨过其顶点上的小滑轮。当它们处于平衡状态时，连结m2 小球的轻绳与水平线的夹角为600，不计一切摩擦，两小球视为质点。则两小球的质量之比ml : m2等于 ；m2小球对圆弧面的压力大小为 m2g .参考答案：8. 学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中,图为实验装置简图(所用交变电流的频率为 50 Hz).(1)同学
6、们在进行实验时,为了减小实验时的系统误差,使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力,你认为应采取的措施有: . .(2)如图所示是某小组在做实验中,由打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10 s,其中x1=7.05 cm,x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm、x5=9.61 cm,x6=10.26 cm,则A点处瞬时速度的大小是 m/s,小车运动的加速度计算表达式为 ,加速度的大小是 m/s2(计算结果保留两位有效数字).参考答案：(1)将长木板一端垫起,让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;小车质量远大于沙桶的总质量(2)0
7、.86 =0.649. 小球在距地面高15m处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向的夹角为60，则小球平抛的初速度为10m/s，当小球的速度方向与水平方向夹角为45时，小球距地面的高度为10m（g取10m/s2）参考答案：【考点】： 平抛运动【专题】： 平抛运动专题【分析】： （1）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将两秒后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度（2）将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度（3）根据自由落体公式求出高度的大小： 解：（1）小球
8、在竖直方向做自由落体运动，竖直方向的分速度：m/s如图，落地时速度方向与水平方向成60，则tan60=所以：m/s（2）如图，当速度方向与水平方向成45时，vy1=v0=vx1=v0=10m/s，下落的高度：m小球距地面的高度为：h2=hh1=155=10m故答案为：10，10【点评】： 解决本题的关键知道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知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式10. 如图所示，一竖直轻杆上端可以绕水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球，力F=mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆由静止开始转动，若转动过程保持力F始
9、终与轻杆垂直，当轻杆转过的角度=30时，小球的速度最大；若轻杆转动过程中，力F的方向始终保持水平方向，其他条件不变，则轻杆能转过的最大角度m=53参考答案：【考点】： 动能定理的应用；向心力【专题】： 动能定理的应用专题【分析】： （1）由题意可知：F始终对杆做正功，重力始终做负功，随着角度的增加重力做的负功运来越多，当重力力矩等于F力矩时速度达到最大值，此后重力做的负功比F做的正功多，速度减小；（2）杆转到最大角度时，速度为零，根据动能定理即可求解： 解：（1）力F=mg垂直作用于轻杆的中点，当轻杆转过的角度时，重力力矩等于F力矩，此时速度最大，则有：mgL=mgLsin解得sin=所以=3
10、0（2）杆转到最大角度时，速度为零，根据动能定理得：mv2=FLmgLsin所以FLsinmgL（1cos）=00解得：=53故答案为：30；53【点评】： 本题主要考查了力矩和动能定理得直接应用，受力分析是解题的关键，难度适中11. （4分）随着能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，从提高能量利用的角度来看，这种设计的优点是 。参考答案： 上坡时，部分动能转化为重力势能；下坡时部分重力势能转化为动能。12. 质量为m=1kg的小球由高h1=0.45m处自由下落，落到水平地面后，反跳的最
11、大高度为h2=0.2m，从小球下落到反跳到最高点经历的时间为t=0.6s，取g=10m/s2。求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力的大小为 N。参考答案： 答案：6013. 水平面中的平行导轨相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图，直导线ab放在导轨上并与其垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现电容器上极板上带负电荷，则ab向_沿导轨滑动(填向“左”或向“右”)；如电容器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v=_参考答案：左 QBLC由题意可知，电容器极板上带负电荷，因此因棒的切割，从而产生由a到b的感应电流，根据右手定则可知，只有当棒向左滑动时，才
12、会产生由a到b的感应电流；根据电容器的电容公式，而棒切割磁感线产生感应电动势大小为：E=BLv，此时U=E，所以ab滑动的速度为：，三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的st图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=1m/s、=2m/s （2分）根据动量守恒定律有：ma =ma+ mb （2分）mb=2.5kg（2分）15. （8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两
13、个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （本题13分）如图所示，在光滑水平桌面上放有长木板C，在C上左端和距左端x处各放有小物块A和B，A、B的体积大小可忽略不计，A、B与长木板C间的动摩擦因数为，A、B、C的质量均为m，开始时，B、C静止，A以某一初速度v0向右做匀减速运动，设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力求：（1）物体A运动过程中，物块B受到的摩擦力（2）要使物块A、B相碰，物块A的初速度v0应满足的条件参考答案：(1)假设B受到的为静摩檫力，大小为f，则应满足fmg1分对BC整体应用牛顿第二定律：1分可解得1分则B受的摩擦力：1分可解得：原假设成立. 1分(2)A在C上滑动时，A向右做匀减速运动，B和C以相同的加速度向右做匀加速运动。若A运动到B所在位置时，A和B刚好不发生碰撞，则此时A、B、C速度相同。设三者共同速度为，对A有：1分1分对BC有：1分联立可解得：1分则临界状态位移满足：1分联立由上两式可得: 1分因此，若A
