2022-2023學(xué)年河北省張家口市懷來縣沙城第三中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年河北省張家口市懷來縣沙城第三中學(xué)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1.2016年2月11日，美國科學(xué)家宣布探測到引力波，雙星的運動是產(chǎn)生引力波的來源之一，假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由a、b兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點在萬有引力作用下作勻速圓周運動，測得a星的周期為T，a、b兩顆星的距離為l，a、b兩顆星的軌道半徑之差為△r（a星的軌道半徑大于b星的），則（）A．b星的周期為B．a(chǎn)星的線速度大小為C．a(chǎn)、b兩顆星的半徑之比為D．a(chǎn)、b兩顆星的質(zhì)量之比為參考答案：B【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度的大小相等，周期相等，根據(jù)向心力的關(guān)系求出轉(zhuǎn)動的半徑之比，從而得出線速度大小之比，根據(jù)向心力相等求出質(zhì)量關(guān)系．【解答】解：A、雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度大小相等，則周期相等，所以b星的周期為T，故A錯誤；B、根據(jù)題意可知，ra+rb=l，ra﹣rb=△r，解得：，，則a星的線速度大小，，故B正確，C錯誤；D、雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，則有：解得：，故D錯誤．故選：B2.（4分）以下說法正確的是__________A．狹義相對論認(rèn)為真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，所以空間和時間與物質(zhì)的運動狀態(tài)無關(guān)。B．雷達(dá)是利用聲波的反射來測定物體的位置C．x射線的波長比紫外線和γ射線更短。D．根據(jù)狹義相對論，一條沿自身長度方向運動的桿，其長度總比靜止時的長度小。參考答案：

答案：D3.（單選）關(guān)于內(nèi)能的概念，下列說法中正確的是（

）A．若把氫氣和氧氣看作理想氣體，則具有相同體積、相同質(zhì)量和相同溫度的氫氣和氧氣具有相等的內(nèi)能B．一定質(zhì)量0℃水的分子勢能比0℃冰的分子勢能小C．物體吸收熱量后，內(nèi)能一定增加 D．一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能參考答案：D4.如圖所示是傾角為45°的斜坡，在斜坡底端P點正上方某一位置Q處以速度v0水平向左拋出一個小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，運動時間為t1.小球B從同一點Q處自由下落，下落至P點的時間為t2.不計空氣阻力，則t1∶t2＝()

A．1∶2

B．1∶C．1∶3

D．1∶參考答案：D5.（單選）木塊A、B分別重50N和70N，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.2，與A、B相連接的輕彈簧被壓縮了5cm，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動．已知彈簧的勁度系數(shù)為100N/m．用F=7N的水平力作用在木塊A上，如圖所示，力F作用后（）A．木塊A所受摩擦力大小是10NB．木塊A所受摩擦力大小是2NC．彈簧的彈力是12ND．木塊B所受摩擦力大小為12N參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用；胡克定律．版權(quán)所有專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：對木塊A和B分別受力分析，然后結(jié)合共點力平衡條件進(jìn)行分析處理即可．解答：解：A、B、沒有推力F時，彈簧壓縮了5cm，根據(jù)胡克定律，彈簧彈力為：F彈=kx=100N/m×0.05m=5N；對木塊A受力分析，受到重力、支持力、彈簧彈力和地面的靜摩擦力，根據(jù)二力平衡條件，有：fA=F彈=5N對木塊施加向右的推力F后，推力F和彈簧彈力F彈的合力為2N，向右，故地面對A有向左的2N的靜摩擦力，故A錯誤，B正確；C、施加推力F后，由于A靜止不動，故彈簧壓縮量不變，故彈簧彈力不變，仍為5N，故C錯誤；D、對木塊B受力分析，受到重力、支持力、彈簧向右的彈力和地面向左的靜摩擦力，根據(jù)二力平衡，地面對木塊B的靜摩擦力等于5N，向左，故D錯誤；故選B．點評：靜摩擦力隨著外力的變化而變化，但有一個最大值，對物體受力分析，結(jié)合平衡條件計算出摩擦力．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，木箱高為L，其底部有一個小物體Q(可視為質(zhì)點)，現(xiàn)用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開始向上運動．若保持拉力的功率不變，經(jīng)過時間t，木箱達(dá)到最大速度，這時讓木箱突然停止，小物體會繼續(xù)向上運動，且恰能到達(dá)木箱頂端．已知重力加速度為g，不計空氣阻力，則木箱的最大速度為

．時間t內(nèi)木箱上升的高度為

．參考答案：

7.在探究動能定理的實驗中，某實驗小組組裝了一套如圖所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端與細(xì)繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。穿過打點計時器的紙帶與小車尾部相連接，打點計時器打點周期為T，實驗的部分步驟如下：①平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點計時器打出一系列________的點．②測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點計時器附近，先接通拉力傳感器和打點計時器的電源，然后

，打出一條紙帶，關(guān)閉電源．③在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖所示，在紙帶上按打點先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個計數(shù)點，各個計數(shù)點到O點間的距離分別用hA、hB、hC、hD、hE……表示，則小車和拉力傳感器在計時器打下D點時的動能表達(dá)式為

，若拉力傳感器的讀數(shù)為F，計時器打下A點到打下D點過程中，細(xì)繩拉力對小車所做功的表達(dá)式為

．④某同學(xué)以A點為起始點，以A點到各個計數(shù)點動能的增量為縱坐標(biāo)，以A點到各個計數(shù)點拉力對小車所做的功W為橫坐標(biāo)，得到一條過原點的傾角為45°的直線，由此可以得到的結(jié)論是

．參考答案：①間距相等

（2分，其他表述正確的同樣給分）

②釋放小車

（2分）

③（2分）；（2分）④外力所做的功，等于物體動能的變化量（2分，其他表述正確的同樣給分）8.如圖（a）所示，為某磁敏電阻在室溫下的電阻－磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線，測試時，磁敏電阻的軸向方向與磁場方向相同。（1）試結(jié)合圖（a）簡要回答，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～0.2T和0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場變化的特點：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）某同學(xué)想利用磁敏電阻圖（a）所示特性曲線測試某長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場，設(shè)計電路如圖（b）所示，磁敏電阻與電鍵、電源和靈敏電流表連接，長直導(dǎo)線與圖示電路共面并通以圖示電流，請指出本實驗裝置的錯誤之處_______________________________________。若裝置調(diào)整正確后再進(jìn)行測量，電路中所用干電池的電動勢為1.5V，不計電池、電流表的內(nèi)阻，試寫出磁敏電阻所在磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B從0.4T至1.2T的變化過程中，通過磁敏電阻的電流強(qiáng)度IA隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的關(guān)系式：______________________。參考答案：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～0.2T，磁敏電阻隨磁場非線性增大，0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場線性增大（2分）

（2）磁敏電阻的軸向方向與磁場方向不相同（2分）

I=（2分）9.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的等邊三角形abc導(dǎo)線框懸掛于水平輕桿一端，離桿左端1/3處有固定轉(zhuǎn)軸O，桿另一端通過細(xì)線連接地面．導(dǎo)線框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，且與磁場垂直．當(dāng)線圈中逆時針電流為I時，bc邊所受安培力的大小及方向是___________________；接地細(xì)線對桿的拉力為____________．

參考答案：BIL向上；

mg/210.如圖，框架ABC由三根長度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上．現(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為mg．若在C點施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時針轉(zhuǎn)動，運動過程中當(dāng)框架具有最大動能時，力F′所做的功為0.25πmgl．參考答案：考點：功的計算；共點力平衡的條件及其應(yīng)用．版權(quán)所有專題：功的計算專題．分析：框架ABC保持平衡，則重力的力矩應(yīng)等于F的力矩，根據(jù)力矩平衡列式即可求解，力F的大??；使框架從圖示位置開始逆時針轉(zhuǎn)動，運動過程中當(dāng)F′的力矩等于重力力矩時，動能最大，求出AC邊轉(zhuǎn)過的角度，力F′做的功等于力乘以弧長．解答：解：對框架ABC受力分析，其整體重心在O點，由數(shù)學(xué)知識可知，OD=，框架ABC保持平衡，則重力的力矩應(yīng)等于F的力矩，根據(jù)力矩平衡得：F?CD=3mg?OD解得：F=mg使框架從圖示位置開始逆時針轉(zhuǎn)動，運動過程中當(dāng)F′的力矩等于重力力矩時，動能最大，則有：F′l=3mg?L解得：L=，即重心位置距離墻壁的距離為時，動能最大，根據(jù)幾何關(guān)系可知，轉(zhuǎn)過的圓心角為：θ=此過程中力F′做的功為：W=F′lθ=1.5mgl×=0.25πmgl故答案為：mg，0.25πmgl點評：本題主要考查了力矩平衡公式的直接應(yīng)用，知道運動過程中當(dāng)F′的力矩等于重力力矩時，動能最大，力F′始終與AC垂直，則F′做的功等于力乘以弧長，難度適中．11.某一單擺在小角度自由擺動時的振動圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長為

△△m，擺動的最大偏角正弦值約為

。參考答案：1

0.0412.原長為16cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲、乙兩人同時用100N的力由兩端反向拉時，彈簧長度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，這時彈簧長度變?yōu)開_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為___________N/m．參考答案：２0，5000，13.興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進(jìn)行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；④使電動小車以額定功率加速運動，達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器（設(shè)小車在整個過程中小車所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：（a）該電動小車運動的最大速度為

m/s；（b）關(guān)閉小車電源后，小車的加速度大小為

m/s2；（c）該電動小車的額定功率為

W。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，一彈丸從離地高度H=1.95m

的A點以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入靜止在固定斜面頂端C處

的一木塊中，并立即與術(shù)塊具有相同的速度（此速度大小為彈丸進(jìn)入術(shù)塊前一瞬間速度的）共同運動，在斜面下端有一垂直于斜面的擋板，術(shù)塊與它相碰沒有機(jī)械能損失，碰后恰能返同C點．已知斜面頂端C處離地高h(yuǎn)=0.05m，求：(1)A點和C點間的水平距離？(2)木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)?(3)木塊從被彈丸擊中到再次回到到C點的時間t?參考答案：15.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波某時刻的波形圖，質(zhì)點P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點此時的振動方向。參考答案：；P點沿y軸正向振動考點：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動與機(jī)械波的關(guān)系。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（物理─選修3－5）（9分）某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。圖中兩擺擺長相同，懸掛于同一高度，A、B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為1∶2。當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時，其側(cè)面剛好接觸。向右上方拉動B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角，然后將其由靜止釋放。結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動，且最大擺角成30°。若本實驗允許的最大誤差為±4％，此實驗是否成功地驗證了動量守恒定律？

參考答案：解析：設(shè)擺球A、B的質(zhì)量分別為、，擺長為l，B球的初始高度為h1，碰撞前B球的速度為vB.在不考慮擺線質(zhì)量的情況下，根據(jù)題意及機(jī)械能守恒定律得

①

②

設(shè)碰撞前、后兩擺球的總動量的大小分別為P1、P2。有P1=mBvB

③

聯(lián)立①②③式得

④

同理可得

⑤

聯(lián)立④⑤式得

⑥

代入已知條件得

⑦

由此可以推出

≤4%

⑧所以，此實驗在規(guī)定的范圍內(nèi)驗證了動量守恒定律。17.如圖甲所示，質(zhì)量m=2kg的物體在水平面上向右做直線運動.過a點時給物體作用一個水平向左的恒力