2022-2023學(xué)年湖北省孝感市沙河鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年湖北省孝感市沙河鄉(xiāng)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.重150N的光滑球A懸空靠在墻和木塊B之間，木塊B的重力為1500N，且靜止在水平地板上，如圖所示，則()A．墻所受壓力的大小為150NB．木塊A對(duì)木塊B壓力的大小為150NC．水平地板所受的壓力為1500ND．木塊B所受摩擦力大小為150N參考答案：AD2.北京奧運(yùn)火炬成功登上珠峰，如圖所示是火炬手攀登珠峰的線路圖，據(jù)此圖判斷下列說法正確的是

A．由起點(diǎn)到終點(diǎn)火炬手所走線路的總長度等于位移B．線路總長度與火炬所走時(shí)間的比等于登山者的平均速度C．在計(jì)算登山運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)可以把火炬手當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)D．珠峰頂?shù)闹亓铀俣纫∮?.8m/s2參考答案：CD3.某衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)，示意圖如圖所示，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)P距地心O的距離為3R．則（

）A.衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度大小為B.衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)P時(shí)的加速度等于C.衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)P時(shí)的速度等于D.衛(wèi)星在P點(diǎn)適當(dāng)加速后可繞地球球心O點(diǎn)作半徑為3R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：D【分析】根據(jù)萬有引力提供向心力和根據(jù)萬有引力等于重力列出等式進(jìn)行比較求解即可．【詳解】衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的萬有引力不斷變化，則加速度不斷變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在P點(diǎn)，根據(jù)，G=mg，則aP=，故B錯(cuò)誤；若衛(wèi)星以半徑為3R做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則，再根據(jù)GM=R2g，整理可以得到，由于衛(wèi)星到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)P后做近心橢圓運(yùn)動(dòng)，故在P點(diǎn)速度小于，故C錯(cuò)誤；衛(wèi)星經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)P時(shí)適當(dāng)加速，則可以以半徑為3R做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D正確，故選D.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運(yùn)用，以及知道變軌的原理，當(dāng)萬有引力小于向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，當(dāng)萬有引力大于向心力，做近心運(yùn)動(dòng)．4.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比不變，副線圈上接有電阻為不零的負(fù)載，在原線圈上輸入電壓U1不變的交流電，則A．U1∶U2＝N1∶N2B．I1∶I2＝N1∶N2C．當(dāng)I2減小時(shí)，I1增大D．當(dāng)I2減小時(shí)，I1減小參考答案：AD5.地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑（約為6400km）。地面上有一輛汽車在行駛，已知汽車的速度越大，地面對(duì)它的支持力就越小。當(dāng)汽車的速度達(dá)到下列哪個(gè)值時(shí)，地面對(duì)車的支持力恰好為零A．0.5km/s B．7.9km/s C．11.2km/s D．16.7km/s參考答案：B當(dāng)?shù)孛鎸?duì)車的支持力為零時(shí)，靠重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得，mg=m，解得v=≈7.9km/s．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，則環(huán)繞地球飛行的第一宇宙速度v的表達(dá)式為______________；某行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為______________（已知萬有引力常量為G）。參考答案：v=，/3︰17.

（選修3一3）（6分）一列簡諧橫波沿直線傳播的速度為2m/s，在傳播方向上有A,B兩點(diǎn)，從波剛好傳到某質(zhì)點(diǎn)(A或B)時(shí)開始計(jì)時(shí)，己知5s內(nèi)A點(diǎn)完成了6次全振動(dòng)，B點(diǎn)完成了10次全振動(dòng)，則此波的傳播方向?yàn)椋ㄌ?AB"或"BA"),周期是s，波長為m參考答案：答案：BA

0.5

18.（6分）圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個(gè)U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率

的波。當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長，則此處聲波的振幅

；若傳播的路程相差一個(gè)波長，則此處聲波的振幅

。參考答案：相等，等于零，等于原振幅的二倍。解析：聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長，則振動(dòng)相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個(gè)波長，振動(dòng)加強(qiáng)，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。9.如圖所示是采用動(dòng)力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖，已知飛船質(zhì)量為3.0×103kg。在飛船與空間站對(duì)接后，推進(jìn)器對(duì)它們的平均推力大小為900N，推進(jìn)器工作了5s，測出飛船和空間站速度變化了0.05m/s，則飛船和空間站的加速度大小為__________m/s2；空間站的質(zhì)量為__________kg。參考答案：

答案：0.01m/s2

，8.7×104kg10.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間△t1、△t2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，兩個(gè)光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m．回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的

螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，其方法是：在不掛砝

碼的情況下，將滑行器自由放在導(dǎo)軌上，如果

滑行器能在任意位置靜止不動(dòng)，或輕輕推滑

行器后，能使滑行器________運(yùn)動(dòng)，說明氣墊導(dǎo)軌是水平的．

（2）若取M=0．4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值最不合適的一個(gè)是

_______．

A．m1=5g

B．m2=15g

C．m3=40g

D．m4=400g

（3）在此實(shí)驗(yàn)中，需要測得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為a=____（用△t1、△t2、D、x表示）．參考答案：（1）勻速（2）D（3）（1）當(dāng)滑行器獲得一個(gè)初速度時(shí)，若能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，則說明氣墊導(dǎo)軌是水平的，符合實(shí)驗(yàn)要求。（2）牽引砝碼的重力要遠(yuǎn)小于擋光片的重力，可使擋光片受到的合力近似等于牽引砝碼的重力來測量．最不合適的應(yīng)該是D.(3)光電門測量瞬時(shí)速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法．由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度,又，所以。11.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對(duì)橫梁的力矩為_______N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

12.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個(gè)硬幣大小的核電池，就可以讓手機(jī)不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應(yīng)合成：①用氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個(gè)相同的粒子X，核反應(yīng)方程是；②镎（NP238）放出一個(gè)粒子Y后轉(zhuǎn)變成钚（），核反應(yīng)方程是+．則X粒子的符號(hào)為

▲

；Y粒子的符號(hào)為

▲

．參考答案：，（2分）；（2分）13.

（選修3—4）（6分）露珠在陽光下顯得晶瑩明亮是由于光的

現(xiàn)象造成的；通過手指縫看日光燈，可以看到彩色條紋是由于光的

現(xiàn)象造成的；水面上的汽油薄膜呈現(xiàn)彩色花紋是由于光的

現(xiàn)象造成的。參考答案：答案：全反射；衍射；干涉；（每空2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時(shí)如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動(dòng)變阻器，注意電源的正負(fù)極。15.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m。現(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動(dòng)一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動(dòng)能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對(duì)絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移，剛好不相碰(2)整個(gè)過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，質(zhì)量m=2kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng).過a點(diǎn)時(shí)給物體作用一個(gè)水平向左的恒力F并開始計(jì)時(shí)，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測出物體的瞬時(shí)速度，所得v-t圖象如圖乙所示.取重力加速度為g=10m/s2.求：（1）力F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.（2）10s末物體離a點(diǎn)的距離.參考答案：（1）3N

0.05(2)2m（1）設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，則由v-t圖得a1=2m/s2

①根據(jù)牛頓第二定律，有F＋pmp＝ma1

②（1分）設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2，則由v-t圖得a2=1m/s2③（1分）根據(jù)牛頓第二定律，有

④（1分）解①②③④得：F＝3N（1分）

（1分）（2）設(shè)10s末物體離a點(diǎn)的距離為d，d應(yīng)為v-t圖與橫軸所圍的面積則，負(fù)號(hào)表示物體在a點(diǎn)以左（4分）注：未說負(fù)號(hào)意義不扣分.17.如圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波在t1=0時(shí)的波形圖，虛線為t2=0.5s時(shí)的波形圖，已知0＜t2－t1＜T，t1=0時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)A正向y軸負(fù)方向振動(dòng)。①波速大小為

▲

；②從t2時(shí)刻計(jì)時(shí)，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程是

▲

參考答案：①6m/s

②18.如圖甲所示，M、N為水平放置的平行板電容器的兩個(gè)極板，兩極板間距d=0.1m，兩極板間的電壓U=