山西省臨汾市大寧第二中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

山西省臨汾市大寧第二中學(xué)2022-2023學(xué)年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.如圖所示，在斜面頂端的A點(diǎn)以速度v平拋一小球，經(jīng)t1時(shí)間落到斜面上B點(diǎn)處，若在A點(diǎn)將此小球以速度0.5v水平拋出，經(jīng)t2時(shí)間落到斜面上的C點(diǎn)處，以下判斷正確的是A．AB：AC=2：1

B．AB：AC=4：1C．t1

：t2

=4：1

D．t1

:t2

=：1參考答案：B2.如圖a所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一質(zhì)量為2kg的物體（物體與彈簧不連接），初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體位移X的關(guān)系如圖b所示（g=10m/s2），則正確的結(jié)論是物體與彈簧分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)

B.彈簧的勁度系數(shù)為7.5N/cmC.彈簧的勁度系數(shù)為5N/cm

D.物體的加速度大小為5m/s2參考答案：CD物體與輕質(zhì)彈簧分離時(shí)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；剛開(kāi)始物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力和彈力二力平衡，有mg=kx

①

拉力F1為10N時(shí)，彈簧彈力和重力平衡，合力等于拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有

F1+kx-mg=ma

②

物體與彈簧分離后，拉力F2為30N，根據(jù)牛頓第二定律，有

F2-mg=ma

③

代入數(shù)據(jù)解得

m=2kg，k=5N/cm，a=5m/s2

故B錯(cuò)誤，C、D正確；故選CD．3.以下對(duì)物理學(xué)發(fā)展史的說(shuō)法正確的是

A．卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得了靜電常量B．法拉弟為了形象的描述電場(chǎng)首次引入電場(chǎng)線(xiàn)的概念C．開(kāi)普勒在前人積累的數(shù)據(jù)上提出了萬(wàn)有引力定律D．牛頓利用理想斜面實(shí)驗(yàn)推翻了亞里斯多德關(guān)于運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持的觀點(diǎn)參考答案：D4.質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)物體A、B，并排靜止在水平地面上，如圖甲所示，用同向水平拉力F1、F2分別作用于物體A和B上，作用一段時(shí)間后撤去，兩物體各自滑行一段距離后停止．兩物體運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象分別如圖乙中圖線(xiàn)a、b所示，相關(guān)數(shù)據(jù)已在圖中標(biāo)出，已知m1＜m2，下列判斷中正確的有()A.A、B兩物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)一定相同B.一定有F1大于F2C.力F1對(duì)物體A所做的功一定小于力F2對(duì)物體B所做的功D.力F1的最大瞬時(shí)功率一定小于力F2的最大瞬時(shí)功率參考答案：AC5.1930年美國(guó)天文學(xué)家湯博發(fā)現(xiàn)冥王星，當(dāng)時(shí)錯(cuò)估了冥王星的質(zhì)量，以為冥王星比地球還大，所以命名為大行星．然而，經(jīng)過(guò)近30年的進(jìn)一步觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)它的直徑只有2300公里，比月球還要?。?006年8月24日晚在布拉格召開(kāi)的國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)(IAU)第26屆大會(huì)上，來(lái)自各國(guó)天文界權(quán)威代表投票通過(guò)聯(lián)合會(huì)決議，今后原來(lái)九大行星中的冥王星將不再位于“行星”之列，而屬于矮行星，并提出了行星的新定義．行星新定義的兩個(gè)關(guān)鍵：一是行星必須是圍繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的天體；二是行星的質(zhì)量必須足夠大，它自身的重力必須和表面力平衡使其形狀呈圓球．一般來(lái)說(shuō)，行星直徑必須在800公里以上，質(zhì)量必須在50億億噸以上．假如冥王星的軌道是一個(gè)圓形，則由以下幾個(gè)條件能估測(cè)出其質(zhì)量的是（其中萬(wàn)有引力常量為G）

A．冥王星圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑B．冥王星圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度和軌道半徑C．冥王星一個(gè)的衛(wèi)星查龍(charon)圍繞冥王星在圓形軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)速度和軌道半徑D．冥王星一個(gè)的衛(wèi)星查龍(charon)圍繞冥王星在圓形軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)的周期和軌道半徑參考答案：CD解析：由可知，只要知道線(xiàn)速度與軌道半徑或知道周期和軌道半徑就能求出中心天體的質(zhì)量．A、B求得的是中心天體太陽(yáng)的質(zhì)量而不是冥王星的質(zhì)量；故正確答案為C和D。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一物塊靜置于水平面上，現(xiàn)用一與水平方向成37°角的拉力F使物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，如圖（a）所示．其后一段時(shí)間內(nèi)拉力F隨時(shí)間變化和物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的圖象如圖（b）所示，已知物塊的質(zhì)量為0.9kg，g=10m/s2．根據(jù)圖象可求得，物體與地面間的動(dòng)摩擦系數(shù)為，0～1s內(nèi)拉力的大小為6.6N．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．專(zhuān)題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專(zhuān)題．分析：由速度時(shí)間圖象抓住1～t1時(shí)間內(nèi)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出動(dòng)摩擦因數(shù)，從圖象中求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度，由牛頓第二定律可求得物體受到的拉力的大小．解答：解：物體在0～1s內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在1～t1時(shí)間內(nèi)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，最好做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．對(duì)于勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)階段，有：Fcos37°=f，f=μ（mg﹣Fsin37°）解得：．在0～1s內(nèi)，做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度a=4m/s2．F1cos37°﹣μ（mg﹣F1sin37°）=ma解得F1=6.6N．故答案為：，6.6點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理清物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．7.將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動(dòng)能EK隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖象信息可知，小球的質(zhì)量為

▲

kg，小球的初速度為

▲

m/s，最初2s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率為

▲

W。參考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

8.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過(guò)程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設(shè)α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對(duì)論效應(yīng)．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度大小為

，此過(guò)程中釋放的核能為_(kāi)_______________________________．參考答案：

9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車(chē)的加速度a與小車(chē)所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為

m/s2．（保留三位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量m，分別得到小車(chē)加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車(chē)加速度a/m·s–20．6330．5720．4970．4180．3320．2500．1670．101小車(chē)質(zhì)量m/kg0．250．290．330．400．500．711．001．67小車(chē)質(zhì)量倒數(shù)4．003．453．032．502．001．411．000．60

請(qǐng)?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫(huà)出圖線(xiàn)，并從圖線(xiàn)求出小車(chē)加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

．

（3）保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線(xiàn)如上圖所示。該圖線(xiàn)不通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是______________________________________．參考答案：

（1）0．510

（2）a=0．162

（0．142——0．182即可）圖略（3）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板傾角較小10.傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件。右圖是一種測(cè)定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開(kāi)關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）參考答案：方向由a至b11.某人利用單擺來(lái)確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測(cè)得該單擺周期為T(mén)。則此高山離海平面高度h為

。（把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體）參考答案：12.如圖甲，合上開(kāi)關(guān)，用光子能量為2．5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0．60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0．60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零．由此可知，光電子的最大初動(dòng)能為

．把電路改為圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2V時(shí)，而照射光的強(qiáng)度增到原來(lái)的三倍，此時(shí)電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)的最大動(dòng)能是

．參考答案：13.總質(zhì)量為M的火箭被飛機(jī)釋放時(shí)的速度為，方向水平．釋放后火箭立即向后以相對(duì)于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)?，則火箭相對(duì)于地面的速度變?yōu)?/p>

▲

參考答案：

（3）

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，將一個(gè)斜面放在小車(chē)上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車(chē)向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車(chē)對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車(chē)向右以加速度3m/s2做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，斜面和小車(chē)對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車(chē)至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車(chē)對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車(chē)向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車(chē)對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車(chē)向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車(chē)對(duì)小球的彈力為50N(2)小車(chē)向右以加速度3m/s2做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，斜面和小車(chē)對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車(chē)至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。15.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過(guò)程，B→C的絕熱過(guò)程（氣體與外界無(wú)熱量交換），其中B→C過(guò)程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過(guò)程為等壓膨脹，所以氣體對(duì)外做功為：過(guò)程：由熱力學(xué)第一定律得：

則氣體對(duì)外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.質(zhì)量為M＝10kg的B板上表面上方，存在一定厚度的相互作用區(qū)域，如圖中劃虛線(xiàn)的部分，當(dāng)質(zhì)量為m＝1kg的物塊P進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí)，B板便有豎直向上的恒力f=kmg（k＝51）作用于物塊P，使其剛好不與B板的上表面接觸；在水平方向，物塊P與B板間沒(méi)有相互作用力.已知物塊P開(kāi)始自由下落的時(shí)刻，B板向右運(yùn)動(dòng)的速度為VBo=10m/s.物塊P從開(kāi)始下落到剛到達(dá)相互作用區(qū)所經(jīng)歷的時(shí)間為t0=2.0s.設(shè)B板足夠長(zhǎng)，B板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.02，為保證物塊P總能落入B板上方的相互作用區(qū)，（g=10m/s2）問(wèn)：（1）物塊P從起始位置下落到剛好與B板不接觸的時(shí)間t

（2）物塊B在上述時(shí)間t內(nèi)速度的改變量（3）當(dāng)B板剛好停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊P已經(jīng)回到過(guò)初始位置幾次？參考答案：解：（1）物塊P剛到達(dá)相互作用區(qū)時(shí)的速度VO=gto

（1）

物塊P進(jìn)入相互作用后的加速度a1=

(kmg-mg)/m=(k-1)g

（2）

解得物塊P在相互作用區(qū)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=v0/a1=0.04s

(3）

物塊P從起始位置下落到剛好與B不接觸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=t0+t1=2.04s

（4）（2）板B在物塊P未進(jìn)入作用區(qū)時(shí)的加速度aB1=μg

（5）

速度的改變量Δvb1

=aB1t0=0.4m/s

（6）

當(dāng)物塊P進(jìn)入作用區(qū)后的加速度

aB2

=μ(Mg+kmg)/M

（7）

由（3）（7）得速度的改變量

Δvb2=aB2t1=0.0488m/s

(8)

所以：板B在物塊P從起始位置下落到剛好與B不接觸時(shí)

由（6）（8）得：速度的改變量

Δv=Δvb1+Δvb2

=0.4488m/s

(9)（3）當(dāng)物塊P的速度減到零后，又開(kāi)始以加速度a向上做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t1，跑出相互作用區(qū)，在這段時(shí)間內(nèi)，B板減少的速度仍是Δvb2；物塊P離開(kāi)相互作用區(qū)后，做加速度為g的減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t0，回到初始位置，在這段時(shí)間內(nèi)，B板減少的速度為Δvb1，以后物塊又從起始位置自由落下，重復(fù)以前的運(yùn)動(dòng)，B板的速度再次不斷減少．總結(jié)以上分析可知：每當(dāng)物塊P完成一次從起始位置自由下落，進(jìn)入相互作用區(qū)后又離開(kāi)相互作用區(qū)，最后回到起始位置的過(guò)程中，B板速度減少的總量為Δv=2Δvb1+2Δvb2

=0.8978m/s

(10)

設(shè)在物塊P第n次回到起始位置，n=vBo/Δv=10/0.8978=11.11≈11次

（11）

17.（9分）一卡車(chē)拖掛一相同質(zhì)量的車(chē)廂，在水平直道上以的速度勻速行駛，其所受阻力可視為與車(chē)重成正比，與速度無(wú)關(guān)。某時(shí)刻，車(chē)廂脫落，并以大小為的加速度減速滑行。在車(chē)廂脫落后，司機(jī)才發(fā)覺(jué)并緊急剎車(chē)，剎車(chē)時(shí)阻力為正常行駛時(shí)的3倍。假設(shè)剎車(chē)前牽引力不變，求卡車(chē)和車(chē)廂都停下后兩者之間的距離