2022-2023學(xué)年福建省南平市濠村中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年福建省南平市濠村中學(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.物體做平拋運動時，從拋出點開始，物體在時間t內(nèi)，位移的方向和水平方向的夾角α的正切tanα的值隨時間t變化的圖象正確的是參考答案：B解析：由位移的分解有tan=，可知B正確。2.（單選）如圖所示,一根輕彈簧上端固定在O點,下端拴一個鋼球P,球處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對球施加一個方向水平向右的外力F,使球緩慢偏移,在移動中的每一個時刻,都可以認為鋼球處于平衡狀態(tài),若外力F的方向始終水平,移動中彈簧與豎直方向的夾角θ<90°,且彈簧的伸長量不超過其彈性限度,則下圖給出的彈簧伸長量x與cosθ的函數(shù)關(guān)系圖象中,最接近實際的是(

)

參考答案：D3.某物體運動的速度圖象如圖，下列判斷正確的是

A.1～10s內(nèi)的平均速度是1m/s

B.1～10s內(nèi)的位移是5m

C.30s時材料提升到最高點

D.30～36s材料處于超重狀態(tài)參考答案：B4.（多選）從O點以水平速度v拋出一物體，經(jīng)過M點時速度大小為v，不計空氣阻力，下列說法正確的是

(

)A．物體從O到M經(jīng)歷的時間為B.物體從O到M經(jīng)歷的時間為C．O、M之間的豎直距離D．O、M之間的豎直距參考答案：AC5.如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強為；汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的。開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強為p0，重力加速度為g。求：①活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的體積V；②整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q（一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）。參考答案：：①設(shè)活塞在B處時被封閉氣體的壓強為p，活塞受力平衡（1分）

解得

（1分）

由玻意耳定律：

（2分）

得氣體體積：

（1分）②由于氣體的溫度不變，則內(nèi)能的變化（1分）由能量守恒定律可得

（1分）

活塞下降的高度為：

（1分）通過缸壁傳遞的熱量：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.圖是某一半導(dǎo)體器件的U-I圖，將該器件與標有“9V，18W”的用電器串聯(lián)后接入電動勢為12V的電源兩端，用電器恰能正常工作，此時電源的輸出功率是___________W；若將該器件與一個阻值為1.33的電阻串聯(lián)后接在此電源兩端，則該器件消耗的電功率約為__________W。

參考答案：答案：20、157.一質(zhì)點繞半徑為R的圓周運動了一圈，則其位移大小為

，路程是

，若質(zhì)點運動了圓周，則其位移大小為

，路程是

。參考答案：、、、8.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(chǔ)題．9.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為

???

m，水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）參考答案：1.2、2.4×10－410.質(zhì)量為0.2kg的小球以10m/s速度豎直下落到水泥地面，然后向上彈起．若取豎直向上為正方向，小球與地面碰撞前后動量的變化量為3.6kgm/s，則小球與地面相碰前瞬間的動量為﹣2kgm/s，小球向上彈起的速度大小為8m/s．參考答案：解：取豎直向上方向為正方向，則小球與地面相碰前的動量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；在碰撞過程中動量的變化為：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．解得：v2=8m/s；故答案為：﹣2

811.在研究平拋物體運動實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.25cm.若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)

參考答案：

0.70m/s設(shè)相鄰兩點間的時間間隔為T

豎直方向：2L-L=gT2，得到T=，水平方向：v0==代入數(shù)據(jù)解得v0=0.70m/s

.12.某學(xué)生騎著自行車（可視為質(zhì)點）從傾角為θ=37°的斜坡AB上滑下，然后在水平地面BC上滑行一段距離后停下，整個過程中該學(xué)生始終未蹬腳踏板，如圖甲所示．自行車后架上固定一個裝有墨水的容器，該容器距地面很近，每隔相等時間T滴下一滴墨水．該學(xué)生用最小刻度為cm的卷尺測得某次滑行數(shù)據(jù)如圖乙所示.假定人與車這一整體在斜坡上和水平地面上運動時所受的阻力大小相等.己知人和自行車總質(zhì)量m=80kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.則T=__________s，人與車在斜坡AB上運動時加速度大小a1=__________m/s2，在水平地面上運動時加速度大小a2=__________m/s2.（結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）參考答案：．0.5（2分）

4（2分）

2（2分）13.如圖所示，兩個已知質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端(m1>m2)，1、2是兩個光電門．用此裝置驗證機械能守恒定律．(1)實驗中除了記錄物塊B通過兩光電門時的速度v1、v2外，還需要測量的物理量是________．(2)用已知量和測量量寫出驗證機械能守恒的表達式_____________．參考答案：(1)，兩光電門之間的距離h三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組利用力傳感器和光電門傳感器探究“動能定理”。將力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線通過一個定滑輪與重物G相連，力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平軌道上A、B兩點各固定一個光電門傳感器，用于測量小車的速度v1和v2，如圖所示。在小車上放置砝碼來改變小車質(zhì)量，用不同的重物G來改變拉力的大小，摩擦力不計。（1）實驗主要步驟如下：

①測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1，把細線的一端固定在力傳感器上，另一端通過定滑輪與重物G相連，正確連接所需電路；

②將小車停在點C，由靜止開始釋放小車，小車在細線拉動下運動，除了光電門傳感器測量速度和力傳感器測量拉力的數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)該記錄的物理量為_________；

③改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量，重復(fù)②的操作。（2）下面表格中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，（△E為動能變化量，F(xiàn)是拉力傳感器的拉力，W是F在A、B間所做的功。表中的△E3＝________，W3＝_______（精確到小數(shù)點后二位）。（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，請在坐標上作出△E—W圖線。參考答案：（1）②

兩光電門間的距離（或AB間距離）（2分）

（2）

0.60（0.600）（2分）

0.61(0.610)

（2分）

（3）答案如右圖（2分）15.某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖（a）所示裝置驗證機械能守恒定律。讓一個擺球由靜止開始從A位置擺到B位置，若不考慮空氣阻力，小球的機械能應(yīng)該守恒，即，但直接測量擺球到達B點的速度v比較困難，現(xiàn)利用平拋的特性來間接地測出v。如圖（a）中，懸點正下方一豎直立柱上放置一個與擺球完全相同的小球（OB等于擺線長），當(dāng)懸線擺至B處，擺球與小球發(fā)生完全彈性碰撞（速度互換），被碰小球由于慣性向前飛出作平拋運動。在地面上放上白紙，上面覆蓋著復(fù)寫紙，當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡。用重錘線確定出A、B點的投影點N、M。重復(fù)實驗10次（小球每一次都從同一點由靜止釋放），球的落點痕跡如圖（b）所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點對齊。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗證機械能守恒定律。（已知重力加速度為g，兩球的質(zhì)量均為m。）

（1）根據(jù)圖（b）可以確定小球平拋時的水平射程為

m。（2）用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0=

。（3）此實驗中，小球從A到B過程重力勢能的減少量ΔEP=

，動能的增加量EK=

，若要驗證此過程中擺球的機械能守恒，實驗數(shù)據(jù)應(yīng)滿足一個怎樣的關(guān)系

。（用題中的符號表示）參考答案：

(1)0.646～0.653(2)

(3)mg(h1－h(huán)2)

mg(h1－h(huán)2)=x2

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（8分）“嫦娥一號”的成功發(fā)射，為實現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢想邁出了重要的一步。已知“嫦娥一號”繞月飛行軌道近似圓周，距月球表面的高度為H，飛行周期為T,月球的半徑為R，萬有引力常量為G，假設(shè)宇航員在飛船上,飛船在月球表面附近豎直平面內(nèi)俯沖，在最低點附近作半徑為r的圓周運動，宇航員質(zhì)量是m，飛船經(jīng)過最低點時的速度是v；。求：(1)月球的質(zhì)量M是多大？(2)經(jīng)過最低點時，座位對宇航員的作用力F是多大？參考答案：17.（17分）如圖所示，直線MN下方無磁場，上方空間存在兩個勻強磁場，其分界線是半徑為R的半圓，兩側(cè)的磁場方向相反且垂直于紙面，磁感應(yīng)強度大小都為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從P點沿半徑方向向左側(cè)射出，最終打到Q點，不計微粒的重力。求：

（1）微粒在磁場中運動的周期；（2）從P點到Q點，微粒的運動速度大小及運動時間；（3）若向里磁場是有界的，分布在以O(shè)點為圓心、半徑為R和2R的兩半圓之間的區(qū)域，上述微粒仍從P點沿半徑方向向左側(cè)射出，且微粒仍能到達Q點，求其速度的最大值。參考答案：解析：（1）由

（2分）

（2分）得

（1分）（2）粒子的運動軌跡將磁場邊界分成n等分（n=2，3，4……）由幾何知識可得：

；

（1分）又

（1分）得

（n=2，3，4……）

（1分）當(dāng)n為偶數(shù)時，由對稱性可得

（n=2，4，6……）

（1分）當(dāng)n為奇數(shù)時，t為周期的整數(shù)倍加上第一段的運動時間，即

（n=3，5，7……）

（1分）（3）由幾何知識得；

(1分)且不超出邊界須有：

（1分）得

（1分）當(dāng)n=2時不成立，如圖

（1分）比較當(dāng)n=3、n=4時的運動半徑，知當(dāng)n=3時，運動半徑最大，粒子的速度最大．

（2分）得：

（1分）18.如圖所示，體積為V的汽缸由導(dǎo)熱性良好的材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成體積相等的上下兩部分，汽缸上部通過單向閥門K(氣體只能進入汽缸，不能流出汽缸)與一打氣筒相連。開始時汽缸內(nèi)上部分氣體的壓強為p0，現(xiàn)用打氣筒向容器內(nèi)打氣。已知打氣筒每次能打入壓強為p0、體積為的空氣，當(dāng)打氣49次后，穩(wěn)定時