2022-2023學年江蘇省南京市南溪中學高三物理上學期期末試題含解析

2022-2023學年江蘇省南京市南溪中學高三物理上學期期末試題含解析一、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.（單選）隨著航天技術的迅猛發(fā)展，不久的將來人們可實現(xiàn)太空旅行的夢想。若發(fā)射一個太空旅行倉繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑等于地球半徑的2倍，且小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，則下列說法正確的是A．旅行倉運行的線速度大于7.9km／sB．旅行倉運行的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期C．旅行倉的向心加速度等于地球表面重力加速度的一半D．旅行倉中的游客會處于失重狀態(tài)，游客不受重力參考答案：B2.

質量m=5×103kg的汽車在水平路面上從靜止開始以加速度a=2m/s2作勻加速運動，所受阻力f=1.0×103N，汽車起動后第1s末牽引力的瞬時功率是

（

）A．2kW

B．11kW

C．20kW

D．22kW

參考答案：D3.如圖所示，細繩一端固定在天花板上的O點，另一端穿過一張CD光盤的中央小孔后拴著一個橡膠球，橡膠球靜止時，豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿．現(xiàn)將CD光盤按在桌面上，并沿桌面邊緣以速度v勻速移動，移動過程中，CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線，當懸線與豎直方向的夾角為θ時，小球上升的速度大小為（）A．vsinθ B．vcosθ C．vtanθ D．vcotθ參考答案：A【考點】運動的合成和分解．【分析】對線與CD光盤交點進行運動的合成與分解，此點既有沿著線方向的運動，又有垂直線方向的運動，而實際運動即為CD光盤的運動，結合數(shù)學三角函數(shù)關系，即可求解．【解答】解：由題意可知，線與光盤交點參與兩個運動，一是沿著線的方向運動，二是垂直線的方向運動，則合運動的速度大小為v，由數(shù)學三角函數(shù)關系，則有：v線=vsinθ；而沿線方向的速度大小，即為小球上升的速度大小，故A正確，BCD錯誤；故選：A．4.(單選)下列說法中正確的是A．晶體都具有各向異性的物理性質B．當一定質量的理想氣體從外界吸收熱量時，其內(nèi)能不一定增大C．某氣體的摩爾體積為V，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則每個氣體分子的體積Vo=D．空調既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性參考答案：5.如圖所示，質量均為m的小球A、B（可視為質點）用長為2h的細線相連，放在高為h的光滑水平桌面上，A球剛好在桌邊，現(xiàn)使小球A由靜止開始下落，若A、B兩球落地后均不再彈起，則下面說法正確的是（

）A、在小球A落地前，細線對小球B的拉力等于mgB、在小球A落地前，細線對小球B的拉力等于mgC、小球B落地時恰好把細線拉直D、小球B落地時不能把細線拉直參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗小組的同學在進行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗中準備的實驗器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實驗中設計的實驗表格和實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實驗序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設計的表格可以知道該實驗用的實驗方法為________________.（2）分析比較實驗序數(shù)為1、2、3、4的實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實驗序數(shù)為_________的兩組實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：（1）控制變量法（2）接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比（3）4、57.一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖甲。圖乙是打出的紙帶的一段。（1）已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用圖所給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=

。（2）為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_____________。用測得的加速度a表示阻力的計算式為Ff=________。參考答案：（1）4；（2）斜面傾角、物體質量（共4分，各2分）；8.質量為的小球在距地面高為處以某一初速度水平拋出，落地時速度方向與水平方向之間的夾角為。則小球落地時速度大小為

，小球落地時重力的功率為

。（不計空氣阻力，重力加速度）參考答案：5

(2分)

40

(2分)（1）由平拋運動的規(guī)律可得，下落時間，落地瞬間豎直方向的分速度，落地時的實際速度，落地時重力的功率為，代入題給數(shù)據(jù)即可得答案。9.某同學在驗證牛頓第二定律的實驗中，實驗裝置如圖所示．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，細線上掛適當?shù)你^碼，釋放小車后，小車做勻加速運動，與小車相連的紙帶上被打出一系列小點．①實驗中，該同學測出拉力F（鉤碼重力）和小車質量M，根據(jù)計算出加速度．發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)情況下，根據(jù)公式計算出的加速度要比利用紙帶測出的加速度大．若該同學實驗操作過程沒有錯誤，試分析其原因．（至少寫兩點）____________________________________________________________________________________

②另一同學在完成同樣的實驗時，每次實驗在吊掛之處逐次增加一個質量為50g的砝碼，利用紙帶測出每次小車的加速度，如果小車質量為100g，細繩質量可忽略，則下列曲線何者最適合描述小車加速度隨著吊掛砝碼個數(shù)的變化（

）參考答案：①沒有平衡摩擦力

鉤碼質量要遠小于M

②

D10.（5分）一輛電動自行車銘牌上的技術參數(shù)如表中所示：質量為M＝70kg的人騎此電動車沿平直公路行駛，所受阻力為車和人總重的0.03倍，不計自行車自身的機械損耗。（1）僅在電動機提供動力的情況下，此車行駛的最大速度為________m/s；（2）僅在電動機提供動力的情況下，以額定輸出功率行駛，速度為3m/s時，加速度大小為_____m/s2。參考答案：6m/s，0.3m/s211.某同學用如圖甲所示的氣墊導軌和光電門裝置“研究物體的加速度與外力關系”，他的操作步驟如下：①將一端帶有定滑輪的氣墊導軌放置在實驗臺上，②將光電門固定在氣墊軌道上離定滑輪較近一端的某點B處，③將帶有遮光條的質量為M的滑塊放置在氣墊導軌上的A處，④用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細線拉滑塊，使滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t，⑤改變鉤碼個數(shù)，使滑塊每次從同一位置A由靜止釋放，重復上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關計算如下表：

實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）28.623.320.218.116.5t2/（ms）2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/[×10-4(ms)-2]12.218.424.530.636.7

1若用游標卡尺測出滑塊上遮光條的寬度d如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝

cm,第一次測量中小車經(jīng)過光電門時的速度為

m/s(保留兩位有效數(shù)字)2實驗中遮光條到光電門的距離為s，遮光條的寬度為d，遮光條通過光電門的時間為t，可推導出滑塊的加速度a與t關系式為

。3本實驗為了研究加速度a與外力F的關系，只要作出

的關系圖象，請作出該圖線。4根據(jù)作出的圖像，判斷該同學可能疏漏的重要實驗步驟是

。參考答案：1.050

cm

（2分）

0.37m/s（2分）2

（2分）3（填1/t2與F同樣得分）（2分）

如圖所示（2分）4沒有將氣墊導軌調節(jié)水平

(2分)

12.某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時容器中空氣的溫度與外界相同，壓強大于外界?，F(xiàn)使活塞緩慢移動，直至容器中的空氣壓強與外界相同。此時，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。參考答案：

(1).低于

(2).大于【詳解】由題意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故，但活塞移動的過程中，容器內(nèi)氣體壓強減小，則容器內(nèi)氣體正在膨脹，體積增大，氣體對外界做功，即，根據(jù)熱力學第一定律可知：，故容器內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，低于外界溫度。最終容器內(nèi)氣體壓強和外界氣體壓強相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：又，m為容器內(nèi)氣體質量聯(lián)立得：取容器外界質量也為m的一部分氣體，由于容器內(nèi)溫度T低于外界溫度，故容器內(nèi)氣體密度大于外界。故本題答案為：低于；大于。13.一個質量為M=3kg的木板與一個輕彈簧相連，在木板的上方有一質量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時木板和物塊一起處于靜止狀態(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運動0.2m時，物塊恰好與木板分離，此時木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時彈簧的彈力為________N，木板和物塊一起向上運動，直至分離的過程中，彈簧彈力做的功為________J。參考答案：０

N；

５０

J。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（8分）小明測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質量為80g。通過計算并對照圖像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認為需要做哪方面的改進，如何改進？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強差變大，應適當提高鍋的承壓能力，并適當增加安全閥的質量。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（9分）在用高級瀝青鋪設的高速公路上，汽車的設計時速是108km/h。汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍。（1）如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？（2）如果高速路上設計了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠以設計時速安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱橋的半徑至少是多少？（取g=10m/s2）參考答案：解（1）汽車在水平公路轉彎時，路面對汽車的靜摩擦力提供汽車轉彎的向心力

0.6mg=m（2分）求出彎道的最小半徑R=12.25m（2分）（2）汽車安全過橋汽車所受重力應滿足其所需向心力，

由mg=m（3分）

求出拱橋的最小半徑R=9.42m（2分17.最近一個階段我國中東部一些地區(qū)空氣污染嚴重，出現(xiàn)了持續(xù)的霧霾天氣。一位同學受桶裝純凈水的啟發(fā)，提出用桶裝的凈化壓縮空氣供氣，設每人1min呼吸16次，每次吸入1atm的凈化空氣500mL，而每個桶能裝10atm的凈化空氣20L，假定這些空氣可以全部被使用，設溫度不變，估算一下每人每天需要多少桶凈化空氣。參考答案：58桶每人每天吸入1atm的凈化空氣的體積為

（4分）

由玻意耳定律可知，每桶10atm的凈化空氣轉化為1atm的體積為

L

(4分）故每人每天需要凈化空氣的桶數(shù)為