2022年廣西壯族自治區(qū)柳州市城中中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年廣西壯族自治區(qū)柳州市城中中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.（單選）一座大樓中有一部直通高層的客運(yùn)電梯，電梯的簡(jiǎn)化模型如圖1所示。已知電梯在t-=0時(shí)由靜止開(kāi)始上升，電梯的加速度a隨時(shí)間t的變化如圖2所示。如圖1所示，一質(zhì)量為M的乘客站在電梯里，電梯對(duì)乘客的支持力為F。根據(jù)圖2可以判斷，力F大小不變，且F<Mg的時(shí)間段為 （

） A．1～8s內(nèi) B．8—9s內(nèi) C．15—16s內(nèi) D．16～23s內(nèi)參考答案：D2.探究做功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用如圖所示的裝置，通過(guò)數(shù)根相同的橡皮條和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，來(lái)探究橡皮條做功與小車(chē)獲得速度之間的關(guān)系，得到數(shù)據(jù)如下表所示，則下述說(shuō)法中正確的是（

）A．利用改變橡皮條的根數(shù)來(lái)改變做功的大小，使做功數(shù)值倍數(shù)增加B．每次改變橡皮條的根數(shù)，必須將小車(chē)?yán)较嗤恢糜伸o止釋放C．從表格A列和B列對(duì)比，可以判斷橡皮筋做功與小車(chē)速度成正比例關(guān)系D．從表格A列和C列對(duì)比，可以判斷橡皮筋做功與小車(chē)速度平方成正比例關(guān)系

ABC橡皮條數(shù)速度速度的平方11.001.0021.411.9931.732.9942.004.00

參考答案：ABD實(shí)驗(yàn)中我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(shù)值，可以用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W…，從而回避了直接求功的困難，每次改變橡皮條的根數(shù)，必須將小車(chē)?yán)较嗤恢糜伸o止釋放，如此才能保證做功數(shù)值成倍數(shù)增加，AB正確。橡皮筋做功與小車(chē)速度的平方成正比例關(guān)系，D正確，C說(shuō)法錯(cuò)誤。3.（多選）如圖所示，滑塊以速率v1沿斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速率變?yōu)関2，且v2＜v1，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．全過(guò)程中重力做功為零B．在上滑和下滑兩過(guò)程中，機(jī)械能減少量相等C．在上滑和下滑兩過(guò)程中，滑塊的加速度大小相等D．在上滑和下滑兩過(guò)程中，摩擦力做功的平均功率相等參考答案：CD4.銀河系的恒星中大約有1/4是雙星，假設(shè)某雙星由質(zhì)量不等的星體s1和s2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者連線(xiàn)上某一定點(diǎn)c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，s1到c點(diǎn)的距離為r1，s1和s2的距離為r，已知引力常量為G，由此可求出s2的質(zhì)量，下列計(jì)算錯(cuò)誤的是（

）A．B． C． D．參考答案：D5.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，其振幅為A，波長(zhǎng)為λ，周期為T(mén)。t=0時(shí)刻的波形如圖所示，在該時(shí)刻某質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為(λ，0)，則t=時(shí)刻，該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為A．（，0）B．（λ，-A）C．（λ，A）D．（，-A）參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長(zhǎng)更長(zhǎng)，_____彈簧的勁度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）參考答案：b

a

7.現(xiàn)在，科學(xué)家們正在千方百計(jì)地探尋“反物質(zhì)”。所謂“反物質(zhì)”，是由“反粒子”構(gòu)成的，“反粒子”與其對(duì)應(yīng)的正粒子具有相同的質(zhì)量和電量，但電性相反。如反α粒子的符號(hào)可表示為-24He.正、反粒子相遇時(shí)會(huì)因相撞結(jié)合成光子,放出巨大的能量,這就是所謂的“湮滅”現(xiàn)象.若正、負(fù)電子相撞后湮滅成兩個(gè)頻率相同的光子,已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,電磁波在真空中的傳播速度為c.則可求得所生成的光子的波長(zhǎng)

.參考答案：8.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，利用測(cè)的數(shù)據(jù)做出如右下圖像。則電池的電動(dòng)勢(shì)為

，內(nèi)電阻為

。電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值相比

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）參考答案：2V，0.2Ω，偏小。只用電壓表和變阻箱測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法叫“伏歐法”，若用圖象解題時(shí)，基本思路是：用學(xué)過(guò)的物理定律列出表達(dá)式，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)整理出有關(guān)一次函數(shù)式y(tǒng)=kx+b的形式，再求出k和b即可．由閉合電路歐姆定律得可整理為，由上式知若圖象為線(xiàn)性關(guān)系，對(duì)照數(shù)學(xué)一次函數(shù)y=kx+b，則橫軸應(yīng)取，縱軸應(yīng)取，由圖象縱軸截距為0.5，即E=2V，斜率k==0.1，可得r=0.2Ω.本題中R無(wú)窮大時(shí)，電壓表的示數(shù)近似等于電源的電動(dòng)勢(shì)。由于電源內(nèi)阻不為0，故電壓表的示數(shù)小于電源電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值。9.真空室內(nèi)，有質(zhì)量分別為m和2m的甲、乙兩原子核，某時(shí)刻使它們分別同時(shí)獲得和的瞬時(shí)速率，并開(kāi)始相向運(yùn)動(dòng)。由于它們間的庫(kù)侖斥力作用，二者始終沒(méi)有接觸，當(dāng)兩原子核相距最近時(shí)，甲核的速度大小為_(kāi)_________。(填選項(xiàng)前的字母)A.B.C.D.參考答案：B當(dāng)二者共速時(shí)距離最近，由動(dòng)量守恒定律可得4mv-3mv=3m解得，故選項(xiàng)B正確。10.有一個(gè)導(dǎo)熱性能良好的氣缸，用輕質(zhì)活塞密封了一定質(zhì)量的氣體，活塞用輕繩懸掛在天花板上，如圖所示．氣缸的質(zhì)量為M，活塞可以在缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，活塞的面積為S，活塞與缸底距離為h，大氣壓強(qiáng)恒為p0，此時(shí)環(huán)境溫度為T(mén)．若已知?dú)飧椎娜莘e為1L，氣缸內(nèi)氣體的密度為30g/，平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol．阿伏加德羅常數(shù)，估算氣缸內(nèi)氣體分子數(shù)為_(kāi)____________個(gè)，氣體分子間平均距離d=___________m（得出的結(jié)果均取一位有效數(shù)字）．參考答案：1.6×1022

(2分)

d=4×10-9m11.探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一．有同學(xué)通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與哪些因素有關(guān)。他以圓型砂輪為研究對(duì)象，研究其轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與其質(zhì)量、半徑、角速度等的具體關(guān)系。如圖所示，砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)，測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設(shè)尺和砂輪間的摩擦力恒為（轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程動(dòng)能定理也成立。不計(jì)轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量及其與支架間的摩擦）。分別取不同質(zhì)量、不同半徑的砂輪，使其以不同角速度旋轉(zhuǎn)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后得到的數(shù)據(jù)如下表所示：半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能/J4128

41432

42216

44232

81216

161232

(1)根據(jù)題給數(shù)據(jù)計(jì)算砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek，并填在上面的表格里。(2)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系式為_(kāi)____________。參考答案：（1）填空半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能/J41286.44143225.64221612.84423225.68121625.6161232102.4（2）

EK=kmω2r2

或者EK=mω2r2。12.質(zhì)量為2kg的物體靜止于光滑水平面上，現(xiàn)受到一水平力F的作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．力F隨位移s變化如圖所示．則物體位移為8m時(shí)的動(dòng)能為_(kāi)_____J，該過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為_(kāi)____s．參考答案：1813.（2）.(6分)某課外活動(dòng)小組利用力傳感器和位移傳感器進(jìn)一步探究變力作用下的“動(dòng)能定理”．如圖所示，他們用力傳感器通過(guò)定滑輪直接拉固定在小車(chē)上的細(xì)繩，測(cè)出拉力F；用位移傳感器測(cè)出小車(chē)的位移s和瞬時(shí)速度v.已知小車(chē)質(zhì)量為200g.A．某次實(shí)驗(yàn)得出拉力F隨位移s變化規(guī)律如圖甲所示，速度v隨位移s變化規(guī)律如圖乙所示，數(shù)據(jù)如表格．利用所得的F－s圖象，求出s＝0.30m到0.52m過(guò)程中變力F做功W＝________J，此過(guò)程動(dòng)能的變化ΔEk＝________J(保留2位有效數(shù)字)．

B．指出下列情況可減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作是________．(填選項(xiàng)前的字母，可能不止一個(gè)選項(xiàng))A．使拉力F要遠(yuǎn)小于小車(chē)的重力B．實(shí)驗(yàn)時(shí)要先平衡摩擦力C．要使細(xì)繩與滑板表面平行參考答案：W＝__0.18__J，ΔEk＝____0.17__J(保留2位有效數(shù)字)．___BC__三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過(guò)程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問(wèn)此過(guò)程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.(4分)在橄欖球比賽中，一個(gè)95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線(xiàn)觸地得分．就在他剛要到底線(xiàn)時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動(dòng)量的方向，并說(shuō)明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見(jiàn)圖（1分）

能得分（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，長(zhǎng)S＝10m的平臺(tái)AB固定，長(zhǎng)L=6m質(zhì)量M=3kg的木板放在光滑地面上，與平臺(tái)平齊且靠在B處，右側(cè)有落差h=0.1m的光滑弧形橋CD（橋的支柱未畫(huà)出），橋面的最低位置與AB水平線(xiàn)等高（木板可從橋下無(wú)障礙的前行）。已知木板右側(cè)與弧形橋左側(cè)C端的水平距離d=1.5m，弧形橋頂部圓弧半徑相等R=0.4m（半徑未畫(huà)出）?，F(xiàn)有質(zhì)量m=1kg的物塊，以初速度v0=12m/s從A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，過(guò)B點(diǎn)后滑上木板，物塊與平臺(tái)、木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)

μ＝0.4，物塊滑上弧形橋時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，當(dāng)物塊到達(dá)圓弧最高點(diǎn)時(shí)D時(shí)，木板中點(diǎn)剛好到達(dá)D點(diǎn)正下方。物塊大小忽略，重力加速度g=10m/s2。求：（1）物塊滑至B點(diǎn)時(shí)的速度大小v；（2）物塊與木板能否達(dá)到共速，若能，確定兩物體共速時(shí)木板的位置和物塊在木板上的位置；（3）物塊到達(dá)弧形橋頂端D點(diǎn)時(shí)所受到的支持力F及物塊與木板相碰點(diǎn)到木板左端的距離S0.參考答案：（1）(4分)物塊由A點(diǎn)至B點(diǎn)，由動(dòng)能定理

（2分）得

（2分）

（2）（8分）物塊滑上木板后，物塊和木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)物塊與木板達(dá)到共速時(shí)的速度為，木板向右運(yùn)動(dòng)的位移為，物塊相對(duì)木板的相對(duì)位移為.

(2分)

（2分）

（2分）得

，即木板則好到達(dá)C位置。（1分）

，即物塊剛好滑至木板右側(cè)。（1分）（3）（6分）設(shè)物塊沖至橋頂D點(diǎn)時(shí)的速度為，由機(jī)械能守恒定律得（1分）物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)（1分）得（1分）物塊從D點(diǎn)做平拋的過(guò)程中，木板向右做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物塊平拋射程為，木板向右運(yùn)動(dòng)

（1分）

（1分）物塊落在木板上的位置離木板左端距離

（1分）17.如圖14所示，射擊槍水平放置，射擊槍與目標(biāo)靶中心位于離地面足夠高的同一水平線(xiàn)上，槍口與目標(biāo)靶之間的距離x＝100m，子彈射出的水平速度v＝200m/s，子彈從槍口射出的瞬間目標(biāo)靶由靜止開(kāi)始釋放，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g為10m/s2，求：（1）從子彈由槍口射出開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間子彈擊中目標(biāo)靶？（2）目標(biāo)靶由靜止開(kāi)始釋放到被子彈擊中，下落的距離h為多少？

參考答案：18.如圖所示，MN為豎