湖南省株洲市博藝電腦美術學校2022年高三物理期末試卷含解析

湖南省株洲市博藝電腦美術學校2022年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.（多選）如圖所示，滑塊A、B的質量均為m，A套在固定豎直桿上，A、B通過轉軸用長度為L的剛性輕桿連接，B放在水平面上并靠著豎直桿，A、B均靜止。由于微小的擾動，B開始沿水平面向右運動。不計一切摩擦，滑塊A、B視為質點。在A下滑的過程中，下列說法中正確的是A．A、B及地球組成的系統(tǒng)機械能守恒B．在A落地之前輕桿對B一直做正功C．A運動到最低點時的速度為D．當A的機械能最小時，B對水平面的壓力大小為2mg參考答案：AC解析：A、A、B組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒．故A正確．

B、當A到達底端時，B的速度為零，B的速度在整個過程中，先增大后減小，動能先增大后減小，所以輕桿對B先做正功，后做負功．故B錯誤．C、A運動到最低點時，B的速度為零，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律得，mAgL=mAvA2，解得vA=．故C正確．D、當A的機械能最小時，則B的機械能最大，則B的動能最大，速度最大，知B此時加速度為零，桿子對B無作用力，B對地面的壓力等于B的重力，為mg．故D錯誤．故選AC．2.如圖所示是某同學探究功與速度變化的關系的實驗裝置，他將光電門固定在長木板上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．（1）若用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖所示，d=

cm；（2）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則拉力對小車所做的功為重物重力與AB的距離的乘積；測出多組重物的質量m和對應遮光條通過光電門的時間?t，通過描點作出線性圖象，研究功與速度變化的關系。處理數(shù)據(jù)時應作出_____圖象。

A．?t－m

B．?t2－m

C．

D．參考答案：1）1.140（3分）

（2）D

（3分）3.（多選）如圖所示，在一升降機內，一物塊被一輕質彈簧緊壓在天花板上，彈簧的下端固定在升降機的地板上，彈簧保持豎直。在升降機運行過程中，物塊未曾離開升降機的天花板。當升降機向上運動時，其v-t圖像如圖所示，下面給出的地板所受壓力F1和升降機天花板所受壓力F2隨時間變化的定性圖象，可能正確的的是（

BC

）參考答案：BC4.科學家在“哥倫比亞”號航天飛機上進行了一次在微重力條件（即失重狀態(tài)）下制造泡沫金屬的實驗。把鋰、鋁、鈦等輕金屬放在一個石英瓶內，用太陽能將這些金屬熔化成液體，然后在熔化的金屬中充進氫氣，使金屬內產(chǎn)生大量氣泡，金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬。下列說法中正確的是

（

）

A．失重條件下液態(tài)金屬呈現(xiàn)球狀是由于液體表面分子間存在引力作用B．失重條件下充入金屬液體的氣體氣泡不能無限地膨脹是因為液體表面張力的約束C．在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對氣體做功，氣體內能增大D．泡沫金屬物理性質各向同性，說明它是非晶體參考答案：BAB、分子之間同時存在引力和斥力，當r＞r0時，分子力表現(xiàn)為引力，r＜r0時分子力表現(xiàn)為斥力，分子間總是同時存在引力和斥力，失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間存在表面張力的結果，故A錯誤B正確；C、在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對氣體做功，同時溫度降低，放出熱量，氣體內能降低，故C錯誤；D、泡沫金屬物理性質雖然各向同性，但是為晶體，各向同性并非為晶體和非晶體的區(qū)別，故D錯誤。故選B。5.阿聯(lián)酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m，也被稱為世界第一高樓。樓層總數(shù)162層，配備56部電梯，最高速可達17.4m/s。游客乘坐觀光電梯大約1min就可以到達觀光平臺。若電梯簡化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t＝0時由靜止開始上升，其加速度a與時間t的關系如圖所示。下列相關說法正確的是（）A.t＝6s時，電梯處于失重狀態(tài)B.7s～53s時間內，繩索拉力最小C.t＝59s時，電梯處于超重狀態(tài)D.t＝60s時，電梯速度恰好為0參考答案：D【詳解】根據(jù)a﹣t圖象可知當t＝6s時刻電梯的加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)。故A錯誤；53s～55s時間內，加速度的方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，繩子的拉力小于重力；而7～53s時間內，a＝0，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時間內繩索拉力不是最小。故B錯誤；t＝59s時，電梯減速向上運動，a＜0，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯誤；根據(jù)a﹣t圖象與坐標軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，60s內a﹣t圖象與坐標軸所圍的面積為0，所以速度的變化量為0，而電梯的初速度為0，所以t＝60s時，電梯速度恰好為0．故D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.．已知地球自轉周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛(wèi)星的速度大小為____________；地球的質量為___________。參考答案：，7.（6分）某行星繞太陽的運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為___________，太陽的質量可表示為___________。參考答案：，8.氣球以10m/s的速度勻速豎直上升，從氣球上掉下一個物體，經(jīng)17s到達地面。求物體剛脫離氣球時氣球的高度是__________m。落地時速度是_______m/s（g=10m/s2）參考答案：1275；1609.某興趣小組的同學利用如圖1所示的實驗裝置，測量木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，圖中長木板水平固定。①實驗過程中，打點計時器應接 在 _______(填“直流”或“交流”)電源上，調整定滑輪的高度，使__

_____②已知重力加速度為g，測得木塊的質量為M，砝碼盤和砝碼的總質量為m，砝碼盤、砝碼和木塊的加速度大小為a，則木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)=______③實驗時，某同學得到一條紙帶，如圖2所示，每隔三個計時點取一個計數(shù)點，記為圖中0、1、2、3、4、5、6點。測得相鄰兩個計數(shù)點間的距離分別為s1=0.96cms2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm，打點計時器的電源頻率為50Hz0計算此紙帶的加速度大小a=_____m/s2，打計數(shù)點“4”時紙帶的速度大小v=_____m/s。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：打點計時器使用的是交流電源；調整定滑輪的高度，目的是使細線與長木板平行，減小實驗誤差；設細繩上的拉力為F，則，解得。利用逐差法求加速度，利用中間時刻的瞬時速度等于對應時間的平均速度求解。10.如圖所示，一根長為L=2m的細剛性輕桿的兩端分別連結小球a和b，它們的質量分別為ma=8kg和mb=lkg，桿可繞距a球為L處的水平定軸O在豎直平面內轉動。初始時桿處于豎直位置，小球b幾乎接觸桌面，在桿的右邊水平桌面上，緊挨著細桿放著一個質量為m=25kg的立方體勻質物塊，圖中ABCD為過立方體中心且與細桿共面的截面?，F(xiàn)用一水平恒力F=100N作用于a球上，使之繞O軸逆時針轉動，在轉過角過程中力F做的功為____

J；此時小球b速度的大小為

m/s。（設在此過程中立方體物塊沒有發(fā)生轉動，且小球b與立方體物體始終沒有分離，不計一切摩擦。結果保留小數(shù)點后兩位。取g=10m/s2）參考答案：11.(5分)一探照燈照射在云層底面上，這底面是與地面平行的平面，如圖所示，云層底面高h，探照燈以角速度ω在豎直平面內勻速轉動，當光束轉過與豎直線夾角為θ時，此刻云層底面上光點的移動速度等于

。參考答案：

答案：hω/cos2θ12.光滑水平面上有兩小球a、b，開始時a球靜止，b球以一定速度向a運動，a、b相撞后兩球粘在一起運動，在此過程中兩球的總動量守恒（填“守恒”或“不守恒”）；機械能不守恒（填“守恒”或“不守恒”）．參考答案：考點：動量守恒定律．分析：考察了動量守恒和機械能守恒的條件，在整個過程中合外力為零，系統(tǒng)動量守恒．解答：解：兩球組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，由于碰撞是完全非彈性碰撞，碰撞過程機械能不守恒；故答案為：守恒，不守恒．點評：本題考查動量守恒定律和機械能守恒定律的適用條件，注意區(qū)分，基礎題．13.質量m=5㎏的小球系于彈簧的一端,套在光滑豎直圓環(huán)上,彈簧的另一端

固定在環(huán)上的A點,環(huán)半徑R=0.5m,彈簧原長0=R=0.5m.當球從圖中位置C由靜止開始滑動，當小球滑至最低點B時,測得vB=3m/s,重力做功為

J,則在B點時彈簧的彈性勢能EP=___

_J.(g取10m/s2)參考答案：37.5

，

15三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七號”宇航員翟志剛順利完成出艙活動，他的第一次太空行走標志著中國航天事業(yè)全新的時代即將到來。“神舟七號”圍繞地球做圓周運動時所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務之一是取回外掛的實驗樣品，假如不小心實驗樣品脫手（相對速度近似為零），則它 （填“會”或“不會”）做自由落體運動。設地球半徑為R、質量為M，“神舟七號”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號”此時的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬有引力）；不會。（每空2分）

以“神舟七號”為研究對象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運動可知：

（2分）

解得線速度

（2分）15.（12分）位于處的聲源從時刻開始振動，振動圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動的位移隨時間變化的表達式為

mm。（2）從聲源振動開始經(jīng)過

s，位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測者之間設置一堵長為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因為聲波的波長與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在2010珠海航展上，我國研制規(guī)模最大的直升機群接受世界的檢閱，如圖所示。其中一直升機在地面上空高度A位置處于靜止狀態(tài)待命，要求該機在11時16分40秒由靜止開始沿水平方向做勻加速直線運動，經(jīng)過AB段加速后，進入BC段的勻速表演區(qū)域，11時20分準時通過C位置。已知sAB=4km，sBC=8km。求：（1）直升飛機在BC段的速度大小是多少？（2）在AB段做勻加速直線運動時的加速度大小是多少?參考答案：解：（1）設直升飛機在BC段的飛行速度為v。則sAB=

（2分）sBC=vt2

（2分）t1+t2=200s

（1分）由以上三式可得

v=80m/s

（1分）（2）由v=at1

（2分）得m/s2

（2分）17.（18分） 如圖19（a）所示，在垂直于勻強磁場B的平面內，半徑為r的金屬圓盤繞過圓心O的軸轉動，圓心O和邊緣K通過電刷與一個電路連接，電路中的P是加上一定正向電壓才能導通的電子元件。流過電流表的電流I與圓盤角速度ω的關系如圖19（b）所示，期中ab段和bc段均為直線，且ab段過坐標原點。ω>0代表圓盤逆時針轉動。已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m。忽略圓盤、電流表和導線的電阻（1）

根據(jù)圖19（b）寫出ab、bc段對應I與ω的關系式（2）

求出圖19（b）中b、c兩點對應的P兩端的電壓Ub、Uc（3）

分別求出ab、bc段流過P的電流Ip與其兩端電壓Up的關系式

參考答案：（1）根據(jù)圖象可知ab段滿足：

(1)又由圖象可求得所以(-45rad/s15rad/s)

(2)bc段滿足：

(3)由圖象可得所以()

(4)（2）b點時對應圓盤產(chǎn)生的電動勢V所以，VVks5u所以，V（3）經(jīng)分析可知ab段時沒有電流流過元件P，IP=0,；bc段時元件P中有電流流過

(5)

(6)把（4）（5）代入（6）解得：ks5u()18.（16分）如圖所示，C是放在光滑的水平面上的一塊木板，木板的質量為3m，在木板的上面有兩塊質量均為m的小木塊A和B，它們與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ.最初木板靜止，A、B兩木塊同時以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑動，木板足夠長，A、B始終未滑離木板.求：（1）木塊B從剛開始運動到與木板C速度剛好相等的過程中，木塊B所發(fā)生的位移；（2）木塊A在整個過程中的最小速度；（3）整個過程中，A、B兩木塊相對于滑板滑動的總路程是多少？參考答案：（1）木塊A先做勻減速直線運動，后做勻加速