湖北省武汉市罗家墩中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

湖北省武汉市罗家墩中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析 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. （单选）空间存在一个匀强磁场B，其方向垂直纸面向里，还有一点电荷Q的电场，如图2所示，一带电粒子－q以初速度v0从图示位置垂直于电场、磁场入射，初位置到点电荷＋Q的距离为r，则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能为    （　　） A．以点电荷＋Q为圆心，以r为半径，在纸平面内的圆周 B．初阶段在纸面内向右偏的曲线 C．初阶段在纸面内向左偏的曲线 D．沿初速度v0方向的直线 参考答案： D 2. （单选）有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一种特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果，实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性． 举例如下：如图所示．质量为M，倾角为θ的滑块A放于水平地面上，把质量为m的滑块B放在A的斜面上．忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度a=，式中g为重力加速度． 对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题．他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”．但是，其中有一项是错误的．请你指出该项．（　　） 　 A． 当θ°=0时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的 　 B． 当θ=90°时，该解给出a=g，这符合实验结论，说明该解可能是对的 　 C． 当M＞＞m时，该解给出a=gsinθ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的 　 D． 当m＞＞M时，该解给出a=，这符合预期的结果，说明该解可能是对的 参考答案： 解：A、当θ=0°时，sinθ=0，故a=0，故A正确； B、当θ=90°时，sin90°=1，故a=g，自由落体，故B正确； C、当M＞＞m时，M+m≈M，M+msin2θ≈M，斜面体近似不动，可解出a=gsinθ，故C正确； D、当m＞＞M时，斜面体飞出，物体近似自由落体，a≈g；但由于M+m≈m，M+msin2θ≈msin2θ，根据表达式a=，矛盾，故D错误； 本题选择错误的，故选：D． 3. 如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=L，ad=bc=2L，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V。一个质子从b点以v0的速度射出，速度方向与bc成45°，一段时间后经过c点。不计质子的重力。下列判断正确的是 A．a点电势低于c点电势 B．场强的方向由b指向d C．质子从b运动到c，电势能减小8eV D．质子从b运动到c所用的时间为 参考答案： CD 4. 如图所示，小物块A与圆盘始终保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，下列有关A相对圆盘运动趋势的说法正确的是（     ） A．沿切线方向       B．指向圆心     C．背离圆心      D．没有相对运动趋势 参考答案： C 试题分析：隔离物体分析，该物体做匀速圆周运动；对物体受力分析，如图， 受重力G，向上的支持力N，重力与支持力二力平衡，然后既然匀速转动，就要有向心力（由摩擦力提供），指向圆心的静摩擦力，因此有背离圆心方向的运动趋势；故选C。 考点：向心力 【名师点睛】本题要注意物体做匀速圆周运动，合力提供向心力，指向圆心，而不能把匀速圆周运动当成平衡状态！向心力是效果力，由合力提供，不是重复受力。 5. 如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标。要击中目标，射击方向应（   ）          A．偏向目标的西侧                                 B．偏向目标的东侧          C．对准目标                                               D．无论对准哪个方向都无法击中目标 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 图甲所示电路称为惠斯通电桥，当通过灵敏电流计 G的电流Ig=0时，电桥平衡，可以证明电桥的平衡条件为：．图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻Rx的电路原理图，其中R是已知电阻，S是开关，G是灵敏电流计，AC是一条粗细均匀的长直电阻丝，D是滑动头，按下D时就使电流计的一端与电阻丝接通，L是米尺． （1）操作步骤如下： 闭合开关，把滑动触头放在AC中点附近，按下D，观察电流表指针的偏转方向；向左或向右移动D，直到按下D时，电流表指针_____________(填：满偏、半偏或不偏转)；用刻度尺量出AD、 DC的长度l1和l2； (2) 写出计算Rx的公式:RX=______________ (3)如果滑动触头D从A向C移动的整个过程中，每次按下D时，流过G的电流总是比前一次增大，已知A、C间的电阻丝是导通的，那么，电路可能在       断路了． 参考答案： 7. 如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。气缸外部温度恒定不变，则缸内的气体压强       ，内能         。（选填“增大”、“减小”、“不变”） 参考答案： 增大  不变 8. （4分）如图所示，木块在与水平方向成角的拉力F作用下，沿水平方向做匀速直线运动，则拉力F与木块所受滑动摩擦力的合力一定是沿_____________的方向；若某时刻撤去拉力F，瞬间即发生变化的物理量为___________、___________（写出二个物理量的名称）。 参考答案： 竖直向上；弹力、摩擦力、加速度等 9. 如图所示，一根长为L=2m的细刚性轻杆的两端分别连结小球a和b，它们的质量分别为ma=8kg和mb=lkg，杆可绕距a球为L处的水平定轴O在竖直平面内转动。初始时杆处于竖直位置，小球b几乎接触桌面，在杆的右边水平桌面上，紧挨着细杆放着一个质量为m=25kg的立方体匀质物块，图中ABCD为过立方体中心且与细杆共面的截面。现用一水平恒力F=100N作用于a球上，使之绕O轴逆时针转动，在转过角过程中力F做的功为____   J；此时小球b速度的大小为       m/s。（设在此过程中立方体物块没有发生转动，且小球b与立方体物体始终没有分离，不计一切摩擦。结果保留小数点后两位。取g=10m/s2） 参考答案： 10. 一轻弹簧原长为10 cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5 N的钩码，静止时它的长度为12 cm，弹簧的劲度系数为        N/m；现有一个带有半径为14 cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，右图所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP=30°，则小球重为          N。 参考答案： （25；） 11. 如图所示为研究光电效应的电路图，对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能     _（选填“减小”、“增大”）。 如果改用频率略低的紫光照射，电流表     _（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数。 参考答案： 减小   可能      12. T14列车时刻表 停靠站 到达时间 开车时间 里程（千米） 上海 － 18︰00 0 蚌埠 22︰26 22︰34 484 济南 03︰13 03︰21 966 北京 08︰00 － 1463 （2分）第四次提速后，出现了“星级列车”。从其中的T14次列车时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为            千米/小时。 参考答案： 答案：103.66 13. 质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J． 参考答案： 1.0 105 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下： (1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？ (2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？ (3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。 参考答案： (1)0 ，50N　(2)25N ，30N   (3)7.5m/s2 【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即： 否则小球的合力不为零，不能做匀速运动. (2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有： 代入数据解得：N1=25N，N2=30N (3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有： 代入数据解得： 答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N (2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N. (3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。 15. 质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求： （1）在整个减速运动过程中质点的位移大小. （2）整个减速过程共用时间. 参考答案： （1）（2） 试题分析：（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为 由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则： 所以 质点在第1秒内有位移为6m， 所以 在整个减速运动过程中，质点的位移大小为： （2）对整个过程逆向考虑 ，所以 考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （9分）如下图所示，质量为40.0kg的雪橇（包括小孩）在与水平方向成37°角、大小为200N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，雪橇与地面间动摩擦因数为0.20；取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6 ,g＝10m/s2。 （1）求雪橇的加速度大小；（2）经过2s撤去F，再经过3s时雪橇的速度多大？ （3）在第（2）问中，雪橇在5s内的位移多大？ 参考答案： (1)2.6m/s   (2)0   (3)11.96m 17. 如图所示,质量为M的铁箱内装有质量为m的货物.以某一初速度向上竖直抛出,上升的最大高度为H,下落过程的加速度大小为a,重力加速度为g,铁箱运动过程受到的空气阻力大小不变。求: (1)铁箱下落过程经历的时间; (2)铁箱和货物在落地前的运动过程中克服空气阻力做的功; (3)上升过程货物受到铁箱的作用力. 参考答案： 解:(1)设铁箱下落过程经历的时间为t,则   解得  （1分） (2)设铁箱运动过程中受到的空气阻力大小为f,克服空气阻力做的功为W,则         解得  （2分）    （2分）