福建省宁德市福鼎市第六中学2022-2023学年高三上学期期末考试物理试卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 福建省宁德市福鼎市第六中学2022-2023学年高三上学期期末考试物理试卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 321.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-01-14 17:15:25 | ||
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文档简介
福鼎市第六中学2022-2023学年高三上学期期末考试
物 理 试 题
（满分：100分 时间：75分钟）
一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．2021年9月底，历经1028天，孟晚舟女士乘坐的中国政府包机国航CA552班，由温哥华国际机场起飞，穿过北极圈，从俄罗斯经过蒙古，进入中国领空抵达深圳宝安国际机场，平均时速约900公里，航线距离为12357公里，空中航行约13小时47分，于9月25日21点50分”抵达深圳宝安机场。关于以上内容，下列叙述正确的是
A．题中“12357公里是指位移
B．“时速约900公里”是平均速度
C．“1028天”和“13小时47分”均指时间间隔
D．机场监测该航班的位置和飞行时间，不能把飞机看作质点
2．月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的含量十分丰富。科学家认为，是发生核聚变的极好原料，将来也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大。关于，下列说法正确的是
A．聚变反应的方程式可能为：
B．原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起
C．发生核聚变，放出能量，不一定会发生质量亏损
D．聚变反应后变成，原子核内核子间的比结合能没有发生变化
3．如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，AC边的中点为M，BC边的中点为N。当只有A点处固定放置一电量为+Q的点电荷时，处于三角形的中心O点的带电量为﹣q的试探电荷P受到的库仑力大小为F。若再在B点固定一个带电量为﹣Q的点电荷、在C点固定一个带电量为+Q的点电荷，则下列说法正确的是
A．中心O点的试探电荷P受到的电场力大小为3F，方向由O点指向M点
B．固定在A、B、C三点的点电荷在中心O点产生的电场强度为
C．试探电荷P沿直线OB由O点向B点移动的过程中，电势能逐渐减小
D．试探电荷P沿直线ON由O点向N点移动的过程中，受到的电场力做负功
4．如图甲所示，A、B两个物体靠在一起，静止在光滑的水平面上，它们的质量分别为mA=1kg，mB=3 kg，现用水平力FA推A，用水平力FB拉B，FA和FB随时间t变化关系如图乙所示，则
A．A、B脱离之前，A物体所受的合外力逐渐减小
B．A、B脱离前，它们一起运动的位移为6m
C．A、B脱离后，A做减速运动，B做加速运动
D．A、B脱离前，水平力FA对物体A做功为30J
二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
5．2020年11月24日，中国长征五号遥五运载火箭在文昌卫星发射中心起飞，把嫦娥五号探测器送入地月转移轨道。“嫦娥五号”飞船经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入圆形轨道Ⅰ，再经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道Ⅱ，最终实现首次月面自动采样封装。若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥五号”探测器的说法正确的是
A．经过轨道Ⅱ近月点的速度大于
B．从轨道Ⅰ经过P点时必须进行减速才能进入轨道Ⅱ
C．沿轨道Ⅰ和Ⅱ运行到P点的加速度相等
D．沿轨道Ⅰ和Ⅱ运行的周期相同
6．如图，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′匀速转动，转动周期T=0.02s，理想变压器原、副线圈的匝数比为6：1，副线圈并联两灯泡a、b，电压表示数为36V，不计发电机线圈的电阻，电表均为理想电表。下列说法正确的是
A．灯泡两端电压的最大值为6V
B．当发电机线圈平面与磁场垂直时，电压表示数为0
C．若灯泡a烧断，电流表示数将变小
D．从图示时刻开始计时，线圈产生交流电的表达式为
7．武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是
A．当污水中离子浓度升高时，MN两点电压将增大
B．磁感应强度B不变，当污水流速将增大时，MN两点电压U增大
C．只需要测量磁感应强度B及MN两点电压U的值，就能够推算污水的流速
D．只需要测量磁感应强度B、直径d及MN两点电压U的值，就能够推算污水的流量
8．如图甲所示，粗糙水平面上：静置一质量M＝1kg的长木板，其上叠放一质量为m的木块。现给木板施加一随时间t均匀增大的水平力F＝kt（k＝1N/s）。已知木板与地面间的摩擦力为f1，木块与木板之间的摩擦力为f2，f1和f2随时间t的变化图线如图乙所示。若最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是
A．木块的质量m＝3kg
B．木板与地面间的动摩擦因数为0.1
C．木块与木板间的动摩擦因数为0.3
D．16s末木块与木板的速度大小之比为2：3
三、非选择题（本题共7题，共60分，其中9、10为填空题，11、12为实验题，13--15为计算题。）
9．(4分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速v＝10m/s，介质中P、Q两质点的平衡位置坐标分别为xp＝2.0 m，xQ＝2.4 m，质点P的振动图象如图所示，则该波的波长为 m，t＝0.04 s时刻Q质点的位移为 cm。
10．(4分)如图所示，一定质量的理想气体经历a→b→c的状态变化过程，在a→b过程中气体的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”），在b→c过程中气体 （选填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”）。
11．(5分)为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r。滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。
（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制__________和___________保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为△t，则角速度ω=__________；
（2）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，图线不过坐标原点的原因是______________。
12．(8分) 某实验小组做“测量某一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
（1）一长度L=9.15cm的电阻丝Rx，现用螺旋测微器测量其直径d，示数如图甲所示，则直径d=______mm；
（2）再用多用电表粗测Rx的电阻，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用______（选填“×100”或“×1”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图丙所示，其读数为______Ω；
（3）为了能比较精确地测量Rx的阻值，实验小组设计电路图如图丁所示，实验室提供了如下的实验器材，电流表应选用______，定值电阻应选用______；为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用______；（均填仪器前的字母代号）
A．直流电源（电动势E=6V，内阻可忽略不计）；
B．电流表（量程为30mA，内阻R1=9.5 Ω）；
C．电流表（量程为3A，内阻R2=0.1 Ω）；
D．电压表（量程为6V，内阻RV >10 kΩ）；
E．定值电阻（R3=0.5Ω）；
F．定值电阻（R4=5Ω）；
G．滑动变阻器（最大阻值为10 Ω，允许通过的最大电流为2A）；
H．滑动变阻器（最大阻值为15 kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）；
I．开关一个，导线若干。
（4）实验过程中，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则该合金丝的电阻率ρ=______；（用题中字母表示）
13．(10分)2022年2月8日，我国选手谷爱凌在第24届冬季奥林匹克运动会女子自由式滑雪大跳台比赛中获得冠军。其从参赛滑道上a点从静止开始下滑，至d点飞出，然后做出空翻、抓板等动作，在de段的水平区域上落地并滑到安全区域。其中ab段和cd段的倾角均为θ＝37°，ab段长L1＝110m，水平段bc长L2＝30m，cd坡高h＝9m。设滑板与滑道之间的动摩擦因数为μ＝0.4，不考虑转弯b和c处的能量损失，运动员连同滑板整体可视为质点，其总质量m＝60kg。忽略空气阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
(
d
) (
b
)
（1）运动员在ab段运动的加速度大小；
（2）运动员从d点飞出时的速度大小；
14．(12分)如图所示，光滑轨道 abcde 固定在竖直平面内，其中 ab 段水平，cde 段是以 O 为圆心、半径 R＝0.4m 的一小段圆弧， 圆心 O 在 ab 的延长线上。在轨道 ab 上放着两个质量均为m=1 kg 物块 A、 B（A、B 可视为质点），用轻质细绳将 A、B 连接在一起， 且 A、B 间夹着一根被压缩的轻质弹簧 P（两端未与 A 、B 拴接）。轨道左侧紧靠 a 点的光滑水平地面上停着一质量为 M＝1kg 的小车。小车上表面与水平面 ab 等高，车上有一根轻弹簧 Q。弹簧 Q 的左端固定在小车上，弹簧原长时右端在小车上 g 点正上方，小车上表面 g 点右侧与右端点f 之间是粗糙的，g 点左侧是光滑的，物块 A 与g、f 两点之间的动摩擦因数 μ＝0.25。现将物块 A 、B 之间的细绳剪断，脱离弹簧 P 后 A 向左滑上小车，B 沿轨道 bcde 滑动。当 B 运动到 d 点时速度沿水平方向，大小为V= 1m/s ，已知重力加速度g 取 10m/s2 。求：
(1)物块 B 运动到 d 点时受到的支持力的大小 FN；
(2) 释放 A 、B 前弹簧 P 所储存的弹性势能 EP；
(3) 若弹簧 Q 所能储存的最大弹性势能EPQ=0.75J，则小车上f 、g 两点之间的距离 L多少？
15．(17分)如图所示，固定的平行金属导轨由水平导轨和竖直放置的四分之一圆弧导轨组成，水平导轨足够长，圆弧导轨半径r＝0.8m，导轨间距L＝1.0m，水平导轨与圆弧导轨在底端平滑连接。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T。导体棒PQ、MN的质量分别为m1＝2.0kg、m2＝1.0kg，电阻分别为R1＝3.0Ω、R2＝1.0Ω，导体棒PQ与导轨间动摩擦因数μ＝0.4，先将MN锁定在圆弧导轨顶端。对导体棒PQ施加一个水平向左、大小F＝9N的恒力作用，使其沿水平导轨从静止开始运动，经过时间t＝9s棒PQ恰好达到最大速度；然后将PQ棒锁定，并解除MN棒的锁定，同时给MN棒一个v＝4m/s的竖直向下的初速度，该棒恰好能够沿圆弧导轨一直匀速率下滑。不计导轨电阻，导体棒MN、PQ与导轨始终垂直且保持良好接触。重力加速度g取10m/s2。求：
（1）导体棒PQ运动过程中达到的最大速度；
（2）导体棒PQ从静止达到最大速度经过的位移；
（3）导体棒MN沿圆弧导轨下滑的过程中，MN克服摩擦力做的功。（提示：导体棒MN有效切割速度v有效＝vsinθ，其中θ为导体棒MN的速度与竖直向下方向的夹角）
福鼎市第六中学2022-2023学年高三上学期期末考试
物理试题答案
1 2 3 4 5 6 7 8
C A D B BC AC BD ABD
9.（4分，每空2分） 0.8 ，0
10. （4分，每空2分） 变小 吸热
11. （5分） 滑块质量 1分 旋转半径 1分 2分 滑块受到摩擦力 1分
12.（8分） 0.400 ×1 10 B E G （2分）
13.(10分)
解：（1）从a到b过程中，由牛顿运动定律可知：
mgsinθ- μmgcosθ=ma .....................................3分
解得加速度a＝2.8 m/s2 .....................................1分
（2）从a到d过程中由动能定理
.................................2分
又克服摩擦力做功 .............................2分
代入数值，解得运动员从d点飞出时的速度大小v＝10m/s .................................2分
14.(12分)
解： (1)物块B在d点，由牛顿运动定律： . ................................2分
解得物块B在d点受到的支持力的大小 ：FN=7.5N .................................1分
(2)物块B由位置b运动到d的过程中： .........................1分
A、B分开过程系统动量守恒： .................................1分
弹簧P储藏的弹性势能： .................................1分
解得EP=9J .................................1分
(3)当弹簧 Q 储存的弹性势能最大时，物块A与小车的速度相等，由动量守恒定律：
.................................2分
根据能量守恒定律得： .....................2分
联立解得：L=0.6 m ...............................1分
15.(17分)
解：解：（1）当金属棒PQ速度达到最大值时，加速度为零，则有：
F＝F安+μm1g ...............................1分
又F安＝BIL E＝BLvm ...............................3分
联立解得：vm＝4m/s ...............................1分
（2）对PQ棒从静止达到最大速度的过程应用动量定理可得：
...............................1分
其中 ...............................2分
...............................2分
联立解得：x＝4m ...............................1分
（3）设导体棒MN做匀速圆周运动角速度为ω，则θ＝ωt
感应电动势为e＝BLvsinωt ...............................1分
故导体棒MN沿圆弧轨道下滑的过程中，感应电动势的有效值为 .....................1分
经过的时间为 ...............................1分
回路中产生的焦耳热为 ...............................1分
MN下滑过程中根据动能定理可得：m2gr﹣Wf﹣Q＝0 ..............................2分
解得：Wf＝7.372J ..............................1分
物 理 试 题
（满分：100分 时间：75分钟）
一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．2021年9月底，历经1028天，孟晚舟女士乘坐的中国政府包机国航CA552班，由温哥华国际机场起飞，穿过北极圈，从俄罗斯经过蒙古，进入中国领空抵达深圳宝安国际机场，平均时速约900公里，航线距离为12357公里，空中航行约13小时47分，于9月25日21点50分”抵达深圳宝安机场。关于以上内容，下列叙述正确的是
A．题中“12357公里是指位移
B．“时速约900公里”是平均速度
C．“1028天”和“13小时47分”均指时间间隔
D．机场监测该航班的位置和飞行时间，不能把飞机看作质点
2．月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的含量十分丰富。科学家认为，是发生核聚变的极好原料，将来也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大。关于，下列说法正确的是
A．聚变反应的方程式可能为：
B．原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起
C．发生核聚变，放出能量，不一定会发生质量亏损
D．聚变反应后变成，原子核内核子间的比结合能没有发生变化
3．如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，AC边的中点为M，BC边的中点为N。当只有A点处固定放置一电量为+Q的点电荷时，处于三角形的中心O点的带电量为﹣q的试探电荷P受到的库仑力大小为F。若再在B点固定一个带电量为﹣Q的点电荷、在C点固定一个带电量为+Q的点电荷，则下列说法正确的是
A．中心O点的试探电荷P受到的电场力大小为3F，方向由O点指向M点
B．固定在A、B、C三点的点电荷在中心O点产生的电场强度为
C．试探电荷P沿直线OB由O点向B点移动的过程中，电势能逐渐减小
D．试探电荷P沿直线ON由O点向N点移动的过程中，受到的电场力做负功
4．如图甲所示，A、B两个物体靠在一起，静止在光滑的水平面上，它们的质量分别为mA=1kg，mB=3 kg，现用水平力FA推A，用水平力FB拉B，FA和FB随时间t变化关系如图乙所示，则
A．A、B脱离之前，A物体所受的合外力逐渐减小
B．A、B脱离前，它们一起运动的位移为6m
C．A、B脱离后，A做减速运动，B做加速运动
D．A、B脱离前，水平力FA对物体A做功为30J
二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
5．2020年11月24日，中国长征五号遥五运载火箭在文昌卫星发射中心起飞，把嫦娥五号探测器送入地月转移轨道。“嫦娥五号”飞船经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入圆形轨道Ⅰ，再经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道Ⅱ，最终实现首次月面自动采样封装。若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥五号”探测器的说法正确的是
A．经过轨道Ⅱ近月点的速度大于
B．从轨道Ⅰ经过P点时必须进行减速才能进入轨道Ⅱ
C．沿轨道Ⅰ和Ⅱ运行到P点的加速度相等
D．沿轨道Ⅰ和Ⅱ运行的周期相同
6．如图，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′匀速转动，转动周期T=0.02s，理想变压器原、副线圈的匝数比为6：1，副线圈并联两灯泡a、b，电压表示数为36V，不计发电机线圈的电阻，电表均为理想电表。下列说法正确的是
A．灯泡两端电压的最大值为6V
B．当发电机线圈平面与磁场垂直时，电压表示数为0
C．若灯泡a烧断，电流表示数将变小
D．从图示时刻开始计时，线圈产生交流电的表达式为
7．武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是
A．当污水中离子浓度升高时，MN两点电压将增大
B．磁感应强度B不变，当污水流速将增大时，MN两点电压U增大
C．只需要测量磁感应强度B及MN两点电压U的值，就能够推算污水的流速
D．只需要测量磁感应强度B、直径d及MN两点电压U的值，就能够推算污水的流量
8．如图甲所示，粗糙水平面上：静置一质量M＝1kg的长木板，其上叠放一质量为m的木块。现给木板施加一随时间t均匀增大的水平力F＝kt（k＝1N/s）。已知木板与地面间的摩擦力为f1，木块与木板之间的摩擦力为f2，f1和f2随时间t的变化图线如图乙所示。若最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是
A．木块的质量m＝3kg
B．木板与地面间的动摩擦因数为0.1
C．木块与木板间的动摩擦因数为0.3
D．16s末木块与木板的速度大小之比为2：3
三、非选择题（本题共7题，共60分，其中9、10为填空题，11、12为实验题，13--15为计算题。）
9．(4分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速v＝10m/s，介质中P、Q两质点的平衡位置坐标分别为xp＝2.0 m，xQ＝2.4 m，质点P的振动图象如图所示，则该波的波长为 m，t＝0.04 s时刻Q质点的位移为 cm。
10．(4分)如图所示，一定质量的理想气体经历a→b→c的状态变化过程，在a→b过程中气体的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”），在b→c过程中气体 （选填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”）。
11．(5分)为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r。滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。
（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制__________和___________保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为△t，则角速度ω=__________；
（2）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，图线不过坐标原点的原因是______________。
12．(8分) 某实验小组做“测量某一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
（1）一长度L=9.15cm的电阻丝Rx，现用螺旋测微器测量其直径d，示数如图甲所示，则直径d=______mm；
（2）再用多用电表粗测Rx的电阻，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用______（选填“×100”或“×1”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图丙所示，其读数为______Ω；
（3）为了能比较精确地测量Rx的阻值，实验小组设计电路图如图丁所示，实验室提供了如下的实验器材，电流表应选用______，定值电阻应选用______；为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用______；（均填仪器前的字母代号）
A．直流电源（电动势E=6V，内阻可忽略不计）；
B．电流表（量程为30mA，内阻R1=9.5 Ω）；
C．电流表（量程为3A，内阻R2=0.1 Ω）；
D．电压表（量程为6V，内阻RV >10 kΩ）；
E．定值电阻（R3=0.5Ω）；
F．定值电阻（R4=5Ω）；
G．滑动变阻器（最大阻值为10 Ω，允许通过的最大电流为2A）；
H．滑动变阻器（最大阻值为15 kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）；
I．开关一个，导线若干。
（4）实验过程中，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则该合金丝的电阻率ρ=______；（用题中字母表示）
13．(10分)2022年2月8日，我国选手谷爱凌在第24届冬季奥林匹克运动会女子自由式滑雪大跳台比赛中获得冠军。其从参赛滑道上a点从静止开始下滑，至d点飞出，然后做出空翻、抓板等动作，在de段的水平区域上落地并滑到安全区域。其中ab段和cd段的倾角均为θ＝37°，ab段长L1＝110m，水平段bc长L2＝30m，cd坡高h＝9m。设滑板与滑道之间的动摩擦因数为μ＝0.4，不考虑转弯b和c处的能量损失，运动员连同滑板整体可视为质点，其总质量m＝60kg。忽略空气阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
(
d
) (
b
)
（1）运动员在ab段运动的加速度大小；
（2）运动员从d点飞出时的速度大小；
14．(12分)如图所示，光滑轨道 abcde 固定在竖直平面内，其中 ab 段水平，cde 段是以 O 为圆心、半径 R＝0.4m 的一小段圆弧， 圆心 O 在 ab 的延长线上。在轨道 ab 上放着两个质量均为m=1 kg 物块 A、 B（A、B 可视为质点），用轻质细绳将 A、B 连接在一起， 且 A、B 间夹着一根被压缩的轻质弹簧 P（两端未与 A 、B 拴接）。轨道左侧紧靠 a 点的光滑水平地面上停着一质量为 M＝1kg 的小车。小车上表面与水平面 ab 等高，车上有一根轻弹簧 Q。弹簧 Q 的左端固定在小车上，弹簧原长时右端在小车上 g 点正上方，小车上表面 g 点右侧与右端点f 之间是粗糙的，g 点左侧是光滑的，物块 A 与g、f 两点之间的动摩擦因数 μ＝0.25。现将物块 A 、B 之间的细绳剪断，脱离弹簧 P 后 A 向左滑上小车，B 沿轨道 bcde 滑动。当 B 运动到 d 点时速度沿水平方向，大小为V= 1m/s ，已知重力加速度g 取 10m/s2 。求：
(1)物块 B 运动到 d 点时受到的支持力的大小 FN；
(2) 释放 A 、B 前弹簧 P 所储存的弹性势能 EP；
(3) 若弹簧 Q 所能储存的最大弹性势能EPQ=0.75J，则小车上f 、g 两点之间的距离 L多少？
15．(17分)如图所示，固定的平行金属导轨由水平导轨和竖直放置的四分之一圆弧导轨组成，水平导轨足够长，圆弧导轨半径r＝0.8m，导轨间距L＝1.0m，水平导轨与圆弧导轨在底端平滑连接。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T。导体棒PQ、MN的质量分别为m1＝2.0kg、m2＝1.0kg，电阻分别为R1＝3.0Ω、R2＝1.0Ω，导体棒PQ与导轨间动摩擦因数μ＝0.4，先将MN锁定在圆弧导轨顶端。对导体棒PQ施加一个水平向左、大小F＝9N的恒力作用，使其沿水平导轨从静止开始运动，经过时间t＝9s棒PQ恰好达到最大速度；然后将PQ棒锁定，并解除MN棒的锁定，同时给MN棒一个v＝4m/s的竖直向下的初速度，该棒恰好能够沿圆弧导轨一直匀速率下滑。不计导轨电阻，导体棒MN、PQ与导轨始终垂直且保持良好接触。重力加速度g取10m/s2。求：
（1）导体棒PQ运动过程中达到的最大速度；
（2）导体棒PQ从静止达到最大速度经过的位移；
（3）导体棒MN沿圆弧导轨下滑的过程中，MN克服摩擦力做的功。（提示：导体棒MN有效切割速度v有效＝vsinθ，其中θ为导体棒MN的速度与竖直向下方向的夹角）
福鼎市第六中学2022-2023学年高三上学期期末考试
物理试题答案
1 2 3 4 5 6 7 8
C A D B BC AC BD ABD
9.（4分，每空2分） 0.8 ，0
10. （4分，每空2分） 变小 吸热
11. （5分） 滑块质量 1分 旋转半径 1分 2分 滑块受到摩擦力 1分
12.（8分） 0.400 ×1 10 B E G （2分）
13.(10分)
解：（1）从a到b过程中，由牛顿运动定律可知：
mgsinθ- μmgcosθ=ma .....................................3分
解得加速度a＝2.8 m/s2 .....................................1分
（2）从a到d过程中由动能定理
.................................2分
又克服摩擦力做功 .............................2分
代入数值，解得运动员从d点飞出时的速度大小v＝10m/s .................................2分
14.(12分)
解： (1)物块B在d点，由牛顿运动定律： . ................................2分
解得物块B在d点受到的支持力的大小 ：FN=7.5N .................................1分
(2)物块B由位置b运动到d的过程中： .........................1分
A、B分开过程系统动量守恒： .................................1分
弹簧P储藏的弹性势能： .................................1分
解得EP=9J .................................1分
(3)当弹簧 Q 储存的弹性势能最大时，物块A与小车的速度相等，由动量守恒定律：
.................................2分
根据能量守恒定律得： .....................2分
联立解得：L=0.6 m ...............................1分
15.(17分)
解：解：（1）当金属棒PQ速度达到最大值时，加速度为零，则有：
F＝F安+μm1g ...............................1分
又F安＝BIL E＝BLvm ...............................3分
联立解得：vm＝4m/s ...............................1分
（2）对PQ棒从静止达到最大速度的过程应用动量定理可得：
...............................1分
其中 ...............................2分
...............................2分
联立解得：x＝4m ...............................1分
（3）设导体棒MN做匀速圆周运动角速度为ω，则θ＝ωt
感应电动势为e＝BLvsinωt ...............................1分
故导体棒MN沿圆弧轨道下滑的过程中，感应电动势的有效值为 .....................1分
经过的时间为 ...............................1分
回路中产生的焦耳热为 ...............................1分
MN下滑过程中根据动能定理可得：m2gr﹣Wf﹣Q＝0 ..............................2分
解得：Wf＝7.372J ..............................1分
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