2022年福建省南平市水南中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.如圖所示A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)．已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同，相對(duì)于地心，下列說法中正確的是

(

)．A．物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的線速度B．物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度C．衛(wèi)星B在P點(diǎn)的加速度與衛(wèi)星C在該點(diǎn)的加速度一定相同D．衛(wèi)星B在P點(diǎn)的線速度與衛(wèi)星C在該點(diǎn)的線速度一定相同參考答案：C2.物體在運(yùn)動(dòng)過程中的加速度不為零，那么以下結(jié)論正確的是

A．物體的速度大小一定隨時(shí)間變化

B．物體的速度方向一定隨時(shí)間變化

C．物體的動(dòng)能一定隨時(shí)間變化D．物體的動(dòng)量一定隨時(shí)間變化參考答案：D本題考查對(duì)加速度的理解能力，關(guān)鍵從加速度的物理意義、定義等方面來理解．要注意速度是矢量，速度變化可能是速度大小變化，也可能是速度方向變化，也可能是速度大小和方向都變化．物體在運(yùn)動(dòng)過程中的加速度不為零，物體的速度一定是變化的，而速度大小不一定變化．比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．

物體在運(yùn)動(dòng)過程中的加速度不為零，物體的速度一定是變化的，而速度方向不一定變化．比如自由落體運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．物體的動(dòng)能不一定隨時(shí)間變化，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體的動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤

物體的速度是變化的，由動(dòng)量p=mv可知，動(dòng)量是變化的，故D正確．故選D。3.第16屆亞運(yùn)會(huì)于2010年11月12日至11月27日在廣州舉行.亞運(yùn)會(huì)中的投擲鏈球、鉛球、鐵餅和標(biāo)槍等體育比賽項(xiàng)目都是把物體斜向上拋出的運(yùn)動(dòng)，如圖所示，這些物體從被拋出到落地的過程中(

)A.物體的機(jī)械能先減小后增大B.物體的機(jī)械能先增大后減小C.物體的動(dòng)能先增大后減小，重力勢(shì)能先減小后增大D.物體的動(dòng)能先減小后增大，重力勢(shì)能先增大后減小參考答案：D把物體斜向上拋出的運(yùn)動(dòng)，物體從被拋出到落地的過程中，勢(shì)能先增大后減小，動(dòng)能先減小后增大；由于空氣阻力對(duì)物體做負(fù)功，機(jī)械能一直減小。故選D．4.（多選）在如圖所示的靜電場(chǎng)中，實(shí)線為電場(chǎng)線，一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿圖中虛線從A運(yùn)動(dòng)到B，則該帶電粒子的

A.加速度增大

B.所受電場(chǎng)力做負(fù)功

C.速度增大

D.電勢(shì)能減小參考答案：CD5.（單選）歐洲航天局曾經(jīng)發(fā)射了兩顆天文衛(wèi)星，它們飛往距離地球約160萬公里的第二拉格朗日點(diǎn)（圖中L2）。L2點(diǎn)處在太陽與地球連線的外側(cè)，在太陽和地球的引力共同作用下，衛(wèi)星在該點(diǎn)能與地球一起繞太陽運(yùn)動(dòng)（視為圓周運(yùn)動(dòng)），且時(shí)刻保持背對(duì)太陽和地球的姿勢(shì)，不受太陽的干擾而進(jìn)行天文觀測(cè)。不考慮其它星球影響，下列關(guān)于工作在L2點(diǎn)的天文衛(wèi)星的說法中正確的是A．它離地球的距離比地球同步衛(wèi)星離地球的距離小B．它繞太陽運(yùn)行的角速度比地球運(yùn)行的角速度大C．它繞太陽運(yùn)行的線速度與地球的線速度大小相等D．它繞太陽運(yùn)行的向心加速度比地球的向心加速度大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，將粗細(xì)相同的兩段均勻棒A和B粘合在一起，并在粘合處用繩懸掛起來，棒恰好處于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，則A與B的長度之比為，A與B的重力之比為．參考答案：：1

,

1：

7.某同學(xué)利用數(shù)碼相機(jī)研究豎直上拋小球的運(yùn)動(dòng)情況。數(shù)碼相機(jī)每隔0．05s拍照一次，圖7是小球上升過程的照片，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，則：

（1）圖中t5時(shí)刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升過程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6時(shí)刻后小球還能上升的高度h=________m。參考答案：見解析（1）頻閃儀每隔T=0.05s閃光一次，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，得：v5=m/s=4.08m/s.

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式可以求出加速度，即：a=-10m/s2

（3）=0.64m.8.如圖a所示是打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型．質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，上升一段高度后撤去F，到最高點(diǎn)后自由下落，撞擊釘子后物體不再彈起，將釘子打入一定深度．若以初始狀態(tài)物體與釘子接觸處為零勢(shì)能點(diǎn)，物體上升過程中，機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖b所示．不計(jì)所有摩擦，g=10m/s2．物體上升過程所受拉力F=

N；在整個(gè)過程中距初始位置

m處物體的重力勢(shì)能與動(dòng)能相等．參考答案：12；0.6【考點(diǎn)】功能關(guān)系；動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化．【分析】根據(jù)功能原理列式可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，根據(jù)機(jī)械能守恒計(jì)算重力勢(shì)能與動(dòng)能相等時(shí)問題的高度．【解答】解：根據(jù)功能原理得：△E=F△h，得F=，可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，為：F==N=12N；由圖可知，物體的機(jī)械能最大為12J，下落的過程中機(jī)械能守恒，物體的重力勢(shì)能與動(dòng)能相等時(shí)，均為6J，即：mgh=6J，解得：h=0.6m．故答案為：12；0.69.（4分）如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴(kuò)張）趨勢(shì)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________（填變大、變小、不變）。參考答案：收縮，變小解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則abcd回路中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度減小，單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。10.甲、乙兩車以相同的速率在水平地面上相向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻乙車先以大小為a的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速率減小到0時(shí)，甲車也以大小為a的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)。為了避免碰車，在乙車開始做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲、乙兩車的距離至少應(yīng)為_________.參考答案：11.（4分）如圖所示，A為放在水平光滑桌面上的木板，質(zhì)量為1kg。木塊B、C質(zhì)量分別為3kg和1kg。接觸面間動(dòng)摩擦因素為0.1，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。在拉力F作用下，物體A加速度為2m/s2。拉力F大小等于

N。參考答案：14N（4分）12.質(zhì)量為m的物體以初速v0沿傾角為的斜面上滑，滑回原處時(shí)速度大小為3v0/4，則物體上滑的最大高度為，物體所受阻力大小為。參考答案：

、13.質(zhì)量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經(jīng)2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：8；4物體下落做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：a=，解得：f=4N。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線框開始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場(chǎng)的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場(chǎng)時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：15.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評(píng)：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L,長為3d,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,在導(dǎo)軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放,在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直,且僅與涂層間有摩擦,接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R,其他部分的電阻均不計(jì),重力加速度為g。求:(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v;(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：解:(1)在絕緣涂層上導(dǎo)體棒受力平衡有mgsinθ=μmgcosθ解得μ=tanθ(2)在光滑導(dǎo)軌上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv感應(yīng)電流I=安培力F安=BIL導(dǎo)體棒受力平衡有F安=mgsinθ解得v=(3)摩擦生熱QT=μmgdcosθ由能量守恒定律有3mgdsinθ=Q+QT+mv2解得Q=2mgdsinθ-本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律和功能關(guān)系的綜合應(yīng)用,意在考查考生的分析綜合能力。17.如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接，導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)。試求：（1）物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功；（3）彈簧釋放時(shí)的彈性勢(shì)能；參考答案：1）物塊在B點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：FN－mg＝m，F(xiàn)N＝7mg=

3)EkB＝mvB2＝3mgR

在物體從A點(diǎn)至B點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝EkB＝3mgR.

18.（16分）航天宇航員在月球表面完成了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在月球表面固定一豎直光滑圓形軌道，在軌道內(nèi)的最低點(diǎn)，放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，當(dāng)給小球水平初速度v0時(shí)，小球剛好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓形軌道半徑為r，月球的半徑為R。若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，求最小發(fā)射速度。參考答案：

解析：設(shè)小球的質(zhì)量為m，月球質(zhì)量為M，月球表面的重力加速度為g

因球剛好完成圓周運(yùn)動(dòng)，小