2022江蘇省常州市市翠竹中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列實(shí)例中人處于失重狀態(tài)的有（

）A．飛機(jī)起飛時(shí)飛機(jī)中的乘客B．離開(kāi)跳臺(tái)后正在空中做動(dòng)作的跳水運(yùn)動(dòng)員C．下行電梯將要到達(dá)指定樓層時(shí)電梯中的乘客D．沿橢圓軌道運(yùn)行的飛船中的宇航員參考答案：BD2.（單選）如圖所示，放在粗糙水平面上的物體A上疊放著物體B，A和B之間有一根處于壓縮狀態(tài)的彈簧，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法中正確的是【

】A．B受到向左的摩擦力

B．B對(duì)A的摩擦力向右C．地面對(duì)A的摩擦力向右

D．地面對(duì)A沒(méi)有摩擦力參考答案：D3.（04年全國(guó)卷Ⅳ）如圖所示，在x≤0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xy平面（紙面）向里。具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合。令線框從t=0的時(shí)刻起由靜止開(kāi)始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中的感應(yīng)電流I（取逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎╇S時(shí)間t的變化圖線I—t圖可能是下圖中的哪一個(gè)？

參考答案：答案：D4.如圖所示，質(zhì)量均為的兩個(gè)物體甲和乙從同一水平面下降相同高度，甲物體豎直向下運(yùn)動(dòng)，乙物體沿斜面下滑。下列說(shuō)法正確的是A．重力對(duì)甲做功

B．重力對(duì)乙做功C．甲的重力勢(shì)能增加

D．乙的重力勢(shì)能減小參考答案：A5.（多選題）如圖所示，傾角為θ的斜面體放在水平地面上，質(zhì)量為m的木塊通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線繞過(guò)斜面體頂端的定滑輪與質(zhì)量為M的鐵塊相連，整個(gè)裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知mgsinθ＞Mg．現(xiàn)將質(zhì)量為m0的磁鐵輕輕地吸放在鐵塊下端，鐵塊加速向下運(yùn)動(dòng)，斜面體仍保持靜止．不計(jì)滑輪摩擦及空氣阻力．則與放磁鐵前相比（）A．細(xì)線的拉力一定增大B．細(xì)線的拉力可能不變C．木塊所受到合力可能不變D．斜面體相對(duì)地面有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)參考答案：AD【考點(diǎn)】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．【分析】加磁鐵前，先對(duì)m和M分別進(jìn)行受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得出各個(gè)力的情況，加磁鐵后，再次對(duì)m和M分別受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得出各個(gè)力的大小的改變情況．【解答】解：AB、加磁鐵前細(xì)線的拉力拉不動(dòng)木塊，加磁鐵后，拉著木塊加速上滑，故細(xì)線的拉力一定變大，故A正確，B錯(cuò)誤；C、加磁鐵前木塊保持靜止，合力為零，加磁鐵后，木塊加速上滑，根據(jù)牛頓第二定律，合力不為零，故C錯(cuò)誤；D、放磁鐵后，由于木塊具有沿斜面向右上方的加速度，可對(duì)木塊和斜面體整體運(yùn)用牛頓第二定律，其整體受到的外力的合力向右上方，故地面對(duì)斜面體有向右的靜摩擦力，故斜面體相對(duì)與地面有向左滑動(dòng)的趨勢(shì)，故D正確；故選：AD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了A、B、C三點(diǎn)，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了如圖所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。那么小球平拋的初速度為

，小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為

。(取)

參考答案：7.在做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz．此紙帶的加速度大小a=

m/s2，打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小v=

m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.92，0.768．【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，根據(jù)逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s用逐差法來(lái)計(jì)算加速度a=═1.92m/s2．某時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于一段時(shí)間內(nèi)的平均速度v4==0.768m/s故答案為：1.92，0.768．8.如圖所示，是小球做平拋運(yùn)動(dòng)中的一段軌跡，已知小球質(zhì)量m=0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則由軌跡對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值可求得其初速度v0＝_________m/s；若以拋出點(diǎn)為零勢(shì)能參考平面，小球經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能Ep=________J．參考答案：vo=2m/s；

Ep=-0.4J9.（4分）如圖（a）所示，面積為0.01m2、電阻為0.1Ω的正方形導(dǎo)線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化圖線如圖（b）所示。t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里。在1s末線框中感應(yīng)電流的大小為_(kāi)______A。若規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，?qǐng)?jiān)趫D（c）中畫(huà)出前4s內(nèi)感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化圖線。

參考答案：

答案：0.2A（2分）（兩條線各1分）10.某氣體的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，密度為p，每個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為m和V。則阿伏加徳羅常數(shù)NA可表示為_(kāi)_______或_____。參考答案：

(1).

(2).解：阿伏加徳羅常數(shù)NA；ρV為氣體的摩爾質(zhì)量M，再除以每個(gè)分子的質(zhì)量m為NA，即11.（6分）氫有三種同位素，分別叫做

、

、

，符號(hào)是

、

、

。參考答案：氕、氘、氚，、、12.如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，單位長(zhǎng)度質(zhì)量為m0的“U型”金屬導(dǎo)線可繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2．若導(dǎo)線中通以沿abcd方向的電流I，導(dǎo)線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為，此時(shí)方向?yàn)檠豣a方向．參考答案：考點(diǎn)：安培力；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：先對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當(dāng)安培力與ab邊垂直向上時(shí)，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．13.學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,圖為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖(所用交變電流的頻率為50Hz).

(1)同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),為了減小實(shí)驗(yàn)時(shí)的系統(tǒng)誤差,使分析數(shù)據(jù)時(shí)可以認(rèn)為砂桶的重力等于小車所受的合外力,你認(rèn)為應(yīng)采取的措施有:①

.②

.(2)如圖所示是某小組在做實(shí)驗(yàn)中,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm,x6=10.26cm,則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是

m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為

,加速度的大小是

m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).參考答案：((1)①將長(zhǎng)木板一端墊起,讓小車重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;②小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙桶的總質(zhì)量(2)0.86

=0.64三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個(gè)小球以相同的速率v沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，碰后B球停止不動(dòng)，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說(shuō)明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向?yàn)檎较?，設(shè)A球碰后的速度為v′，由動(dòng)量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動(dòng)能相等，則此碰撞是彈性碰撞15.（4分）圖為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)，對(duì)的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫(huà)出一個(gè)波長(zhǎng))

參考答案：解析：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長(zhǎng)，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時(shí)的波形圖如圖所示。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）如圖1所示，真空室中電極K發(fā)出的電子（初速不計(jì)）經(jīng)過(guò)U0＝1000伏的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿兩水平金屬板A、B間的中心線射入。A、B板長(zhǎng)l＝0.20米，相距d＝0.020米，加在A、B兩板間電壓u隨時(shí)間t變化的u-t圖線如圖2所示。設(shè)A、B間的電場(chǎng)可看作是均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng)。在每個(gè)電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視作恒定的。兩板右側(cè)放一記錄圓筒，筒在左側(cè)邊緣與極板右端距離b＝0.15米，筒繞其豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期T＝0.20秒，筒的周長(zhǎng)s＝0.20米，筒能接收到通過(guò)A、B板的全部電子。

（1）以t＝0時(shí)（見(jiàn)圖2，此時(shí)u＝0）電子打到圓筒記錄紙上的點(diǎn)作為xy坐標(biāo)系的原點(diǎn)，并取y軸豎直向上。試計(jì)算電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)的y坐標(biāo)和x坐標(biāo)。（不計(jì)重力作用）

（2）在給出的坐標(biāo)紙（圖3）上定量地畫(huà)出電子打到記錄紙上的點(diǎn)形成的圖線。參考答案：（1）計(jì)算電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)的坐標(biāo)

設(shè)v0為電子沿A、B板的中心線射入電場(chǎng)時(shí)的初速度,則

①

電子在中心線方向的運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)電子穿過(guò)A、B板的時(shí)間為t0,則

l=v0t0

②

電子在垂直A、B板方向的運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng).對(duì)于恰能穿過(guò)A、B板的電子,在它通過(guò)時(shí)加在兩板間的電壓uc應(yīng)滿足

③

聯(lián)立①②③式解得

此電子從A、B板射出時(shí)沿y方向的分速度為

④

此后,此電子作勻速直線運(yùn)動(dòng),它打在記錄紙上的點(diǎn)最高,設(shè)縱坐標(biāo)為y,由圖（1）可得

⑤

由以上各式解得

⑥

從題給的u-t圖線可知,加于兩板電壓u的周期T0=0．10秒,u的最大值um=100伏,因?yàn)閡C<um,在一個(gè)周期T0內(nèi),只有開(kāi)始的一段時(shí)間間隔△t內(nèi)有電子通過(guò)A、B板

⑦

因?yàn)殡娮哟蛟谟涗浖埳系淖罡唿c(diǎn)不止一個(gè),根據(jù)題中關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)與起始記錄時(shí)刻的規(guī)定,第一個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為

⑧

第二個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為

⑨

第三個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為

由于記錄筒的周長(zhǎng)為20厘米,所以第三個(gè)最高點(diǎn)已與第一個(gè)最高點(diǎn)重合,即電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)只有兩個(gè),它們的x坐標(biāo)分別由⑧和⑨表示

（2）電子打到記錄紙上所形成的圖線,如圖（2）所示.17.（9分）如圖所示，在坐標(biāo)xoy平面內(nèi)存在B=2.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OA與OCA為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，其中OCA滿足曲線方程，C為導(dǎo)軌的最右端，導(dǎo)軌OA與OCA相交處的O點(diǎn)和A點(diǎn)分別接有體積可忽略的定值電阻R1和R2，其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω?，F(xiàn)有一足夠長(zhǎng)、質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒MN在豎直向上的外力F作用下，以v=3.0m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R1、R2外其余電阻不計(jì)，g取10m/s2，求：

（1）金屬棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的最大值；（2）外力F的最大值；（3）金屬棒MN滑過(guò)導(dǎo)軌OC段，整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量。參考答案：解析：（1）金屬棒MN沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)金屬棒MN勻速運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大。

金屬棒MN接入電路的有效長(zhǎng)度為導(dǎo)軌OCA形狀滿足的曲線方程中的x值。因此接入電路的金屬棒的有效長(zhǎng)度為

Lm=xm=0.5m

Em=3.0V

且

A

(2)金屬棒MN勻速運(yùn)動(dòng)中受重力mg、安培力F安、外力F外作用

N

N

（3）金屬棒MN在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

有效值為

金屬棒MN