黑龍江省哈爾濱市亞布力林業局第一中學2022年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，物塊A、B靜止在光滑的水平面上，質量均為1kg，B通過輕彈簧與墻相連，彈簧處于自然伸長狀態，現給A一個向左的初速度v0=10m/s，使A向B撞去并瞬間鎖定在一起，當彈簧被壓縮至最短時解除鎖定，物塊A最終會被反彈出來，則下列說法正確的是（

）A.彈簧能獲得的最大彈性勢能為25JB.物塊A最終的速度大小為5m/sC.整個過程中物塊B對物塊A產生的沖量大小為15N·sD.整個過程中的機械能損失37.5J參考答案：ABC【分析】AB碰撞動量守恒，但是在碰撞過程中機械能有損失，但是在與彈簧相互作用過程中系統機械能守恒，根據動量守恒定律和能量守恒進行接題即可；【詳解】A、當A與B相撞過程中動量守恒，則，則，當AB速度為零時，彈簧被壓縮到最短時二者速度為零，此時彈性勢能最大，則獲得最大彈性勢能為：，故選項A正確；B、由于水平面光滑且反彈時AB間的鎖定解除，故A、B在彈簧恢復原長時分離，根據能量守恒可知，彈性勢能又轉變為二者的動能，則分離時物塊A的速度為，故選項B正確；C、以物塊A為研究對象，整個過程中根據動量定理可知：，故選項C正確；D、因碰撞后壓縮彈簧過程在中只有彈力做功，機械能守恒，故只有碰撞過程機械能有損失，即整個過程的機械能損失為：，故選項D錯誤。【點睛】本題考查動量守恒和能量守恒，同時也考查了動量定理，關鍵知道在碰撞過程中機械能出現損失。2.（單選）如圖所示，磁感應強度均為B的兩個勻強磁場，分布在寬度均為a的兩個相鄰區域中，磁場邊界為理想邊界，磁場方向垂直紙面，但方向相反。一個中垂線Oc長度為a的等邊三角形導線框ABC從圖示位置（AB邊平行磁場邊界）勻速向右運動。規定逆時針方向為電流的正方向，從圖中位置開始計時，在線框穿過兩磁場區域的過程中，感應電流i隨線框的位移x變化的圖象正確的是（

）參考答案：C3.手托著書使它做下述各種情況的運動，那么，手對書的作用力最大的情況(

)A．向下做勻減速運動

B．向上做勻減速運動C．向下做勻加速運動

D．向上做勻速運動參考答案：A4.（多選題）知地球質量為M，半徑為R，自轉周期為T，地球同步衛星質量為m，引力常量為G，有關同步衛星，下列表述正確的是：

A

衛星距地面的高度為

B．衛星的運行速度小于第一宇宙速度C．衛星運行時受到的向心力大小為D．衛星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度參考答案：BD5.如圖所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L，現在C點上懸掛一個質量為M的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加力的最小值為mg

B.

C.

D.參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.參考答案：

6

7.如圖所示為研究光電效應的電路圖，對于某金屬用紫外線照射時，電流表指針發生偏轉。將滑動變阻器滑動片向右移動的過程中，電流表的示數不可能

_（選填“減小”、“增大”）。如果改用頻率略低的紫光照射，電流表

_（選填“一定”、“可能”或“一定沒”）有示數。參考答案：減小

可能

8.單位換算：10m/s=

cm/s=

km/h參考答案：1000

；

36

9.某同學做《共點的兩個力的合成》實驗作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點，O為橡皮條與細繩的結合點，圖中___________是F1、F2合力的理論值，___________是合力的實驗值，需要進行比較的是_________和___________，通過本實驗，可以得出結論：在誤差允許的范圍___________是正確的。參考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向為F1和F2的線段為鄰邊的對角線10.（4分）如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導軌上，在ef右側存在有界勻強磁場B，磁場方向垂直導軌平面向下，在ef左側的無磁場區域cdef內有一半徑很小的金屬圓環L，圓環與導軌在同一平面內。當金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后，圓環L有__________（填收縮、擴張）趨勢，圓環內產生的感應電流_______________（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的作用下向右運動，則abcd回路中產生逆時針方向的感應電流，則在圓環處產生垂直于只面向外的磁場，隨著金屬棒向右加速運動，圓環的磁通量將增大，依據楞次定律可知，圓環將有收縮的趨勢以阻礙圓環的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運動的加速度減小，單位時間內磁通量的變化率減小，所以在圓環中產生的感應電流不斷減小。11.下列核反應中，X1是

、X2是

，其中發生核裂變反應的是

。①

②

參考答案：中子、氘核12.（4分）把長L＝0.15m的導體棒置于磁感應強度B=1.0×10-2T的勻強磁場中，使導體棒和磁場方向垂直，如圖所示若導體棒中的電流I＝2.0A，方向向左，則導體棒受到的安培力大小F=__________N，安培力的方向為豎直向__________，(選填“上”或“下”)參考答案：答案：3.0×10下13.質量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面與甲在同一直線上向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，則此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9

水平向左三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七號”宇航員翟志剛順利完成出艙活動，他的第一次太空行走標志著中國航天事業全新的時代即將到來。“神舟七號”圍繞地球做圓周運動時所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務之一是取回外掛的實驗樣品，假如不小心實驗樣品脫手（相對速度近似為零），則它 （填“會”或“不會”）做自由落體運動。設地球半徑為R、質量為M，“神舟七號”距地面高度為h，引力常數為G，試求“神舟七號”此時的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬有引力）；不會。（每空2分）

以“神舟七號”為研究對象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運動可知：

（2分）

解得線速度

（2分）15.內表面只反射而不吸收光的圓筒內有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點光源向右半邊發出的光最后全被黑球吸收，則筒的內半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經管壁反射形成的虛像點，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對從S向右的光線的反射光線就有一部分進入球的右方，不會完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內半徑的最大值．這時SM與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某次足球比賽中，攻方使用“邊路突破，下底傳中”的戰術。如圖，足球場長90m、寬60m.前鋒甲在中線處將足球沿邊線向前踢出，足球的運動可視為在地面上做勻減速直線運動，其初速度v0＝12m/s，加速度大小a0＝2m/s2.(1)甲踢出足球的同時沿邊線向前追趕足球，設他做初速為零、加速度a1＝2m/s2的勻加速直線運動，能達到的最大速度vm＝8m/s.求他追上足球的最短時間.(2)若甲追上足球的瞬間將足球以某速度v沿邊線向前踢出，足球仍以a0在地面上做勻減速直線運動；同時，甲的速度瞬間變為v1＝6m/s，緊接著他做勻速直線運動向前追趕足球，恰能在底線處追上足球傳中，求v的大小.參考答案：(1)t＝6.5s

(2)v＝7.5m/s【分析】(1)根據速度時間公式求出運動員達到最大速度的時間和位移，然后運動員做勻速直線運動，結合位移關系求出追及的時間.(2)結合運動員和足球的位移關系，運用運動學公式求出前鋒隊員在底線追上足球時的速度．【詳解】(1)已知甲的加速度為，最大速度為，甲做勻加速運動達到最大速度的時間和位移分別為：之后甲做勻速直線運動，到足球停止運動時，其位移x2＝vm(t1－t0)＝8×2m＝16m由于x1＋x2<x0，故足球停止運動時，甲沒有追上足球甲繼續以最大速度勻速運動追趕足球，則x0－(x1＋x2)＝vmt2聯立得:t2＝0.5s甲追上足球的時間t＝t0＋t2＝6.5s(2)足球距底線的距離x2＝45－x0＝9m設甲運動到底線的時間為t3，則x2＝v1t3足球在t3時間內發生的位移聯立解得：v＝7.5m/s【點睛】解決本題的關鍵理清足球和運動員的位移關系，結合運動學公式靈活求解.17.在一粗糙水平面上，質量為M=10kg物體，受到F=40N水平向右的力作用，由靜止開始運動，物體在2s內位移為4m，2s末撤掉力F，重力加速度g=10m/s2,,求：（1）物體與水平面間的滑動摩擦因數μ；

F（2）從靜止開始運動后，物體在水平面上的最大位移S。參考答案：解：(1)物體在力F的作用下做勻加速直線運動，物體受力分析如圖所示：物體合力F合=F-f

…………(1分)f=FN

………..(1分)FN=mg

…………..(1分)由牛頓第二定律有：F合=ma

…………(2分)且勻加速直線運動規律有：S=1/2

…………(2分)聯立上式有：=0.2

………….(1分)（2）物體在力F作用下，做勻加速直線運動，當撤去力F后物體做勻減速直線運動直到靜止。此時物體受到的合外力F、合=f=FN

............(1分)

且FN=mg

............(1分)

F、合=ma0

...........(1分)聯立求得：a0=g

…………(1分)代入數據解得：a0=2m/s2

...............(1分)當撤去力F的時候，物體運動速度V=

..............(1分)

代入據得V=4m/s

..........(1分)由運動學規律有：.

..........