2022-2023學(xué)年湖北省黃石市大冶東風(fēng)農(nóng)場(chǎng)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年湖北省黃石市大冶東風(fēng)農(nóng)場(chǎng)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.（多選）如圖所示，將兩相同的木塊a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩系于墻壁。開(kāi)始時(shí)a、b均靜止，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb=0。現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間 （）A.Ffa大小不變

B.Ffa方向改變

C.Ffb仍然為零

D.Ffb方向向左參考答案：AD2.利用如圖2所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子．圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L(zhǎng).一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場(chǎng)，對(duì)于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說(shuō)法正確的是()．圖2A．粒子帶正電B．射出粒子的最大速度為C．保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大D．保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大參考答案：BC3.我國(guó)蹦床隊(duì)組建時(shí)間不長(zhǎng)，但已經(jīng)在國(guó)際大賽中取得了驕人的成績(jī)，前不久又取得北京奧運(yùn)會(huì)的金牌．假如運(yùn)動(dòng)員從某一高處下落到蹦床后又被彈回到原來(lái)的高度，其整個(gè)過(guò)程中的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，其中oa段和cd段為直線，則根據(jù)此圖象可知運(yùn)動(dòng)員（

）A．在t1時(shí)刻加速度為0B．在t1~t2時(shí)間內(nèi)所受合力逐漸增大C．在t3時(shí)刻處于最低位置D．在t4時(shí)刻所受的彈力最大參考答案：C由題意可知，運(yùn)動(dòng)員在a點(diǎn)接觸蹦床后開(kāi)始受到蹦床的彈力的作用，但是此時(shí)的蹦床形變較小彈力較小，人受到合力還是向下的，所以人還在做向下的加速運(yùn)動(dòng)，但是加速度的大小是在減小的，當(dāng)彈力和人的重力相等時(shí)，人的速度達(dá)到最大，再向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力大于人的重力，合力向上，人開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng)直到最后減為零．結(jié)合圖象分析，在t1-t2時(shí)間內(nèi)，人受到的彈力小于人的重力，合力向下，人還是在向下加速運(yùn)動(dòng)，但是加速度的大小是在減小的，合力是在減小的，在t2時(shí)刻，彈力和人的重力相等，此時(shí)處于平衡位置，速度到達(dá)最大，在t3時(shí)刻，人的速度最小，此時(shí)彈力最大，具有向上的加速度，在t4時(shí)刻，人向上運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大，此時(shí)的合力為零，綜上所述可知選項(xiàng)C正確ABD錯(cuò)誤．4.(雙選)一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度—時(shí)間圖線如圖所示，則以下說(shuō)法中正確的是A.第1s末質(zhì)點(diǎn)的位移和速度都改變方向B.第2s末質(zhì)點(diǎn)的位移改變方向C.第4s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零D.第3s末和第5s末質(zhì)點(diǎn)的位置相同參考答案：CD5.兩輛完全相同的汽車(chē)，沿水平路面一前一后勻速直線行駛，速度均為v0，若前車(chē)突然以恒定的加速度制動(dòng)，在它剛停住時(shí)，后車(chē)以前車(chē)制動(dòng)的加速度開(kāi)始制動(dòng)．已知前車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中所行駛的距離為s，若要保證兩輛車(chē)在上述情況中不相撞，則兩車(chē)在勻速行駛時(shí)保持的距離至少應(yīng)為

（

）

A．1s

B．2s

C．3s

D．4s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.某天體存在一顆繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，已知天體半徑為R，衛(wèi)星離天體表面的高度為h，衛(wèi)星的線速度大小為v，則衛(wèi)星的周期為，天體的質(zhì)量為（萬(wàn)有引力恒量為G）．參考答案：解：衛(wèi)星的周期T=．根據(jù)得，天體的質(zhì)量M=．故答案為：，．7.如圖所示，一根不均勻的鐵棒AB與一輛拖車(chē)相連接，連接端B為一固定水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸，拖車(chē)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，棒長(zhǎng)為L(zhǎng)，棒的質(zhì)量為40kg，它與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，棒的重心C距轉(zhuǎn)動(dòng)軸為，棒與水平面成30°角．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中地面對(duì)鐵棒的支持力為200N；若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸向下移一些，其他條件不變，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中地面對(duì)鐵棒的支持力將比原來(lái)增大（選填“增大”、“不變”或“減小”）．參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件；力的合成與分解的運(yùn)用．分析：選取接端B為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，地面對(duì)鐵棒的支持力的力矩與重力的力矩平衡，寫(xiě)出平衡方程，即可求出地面對(duì)鐵棒的支持力；若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸向下移一些則AB與地，地面之間的夾角減小，同樣，可以根據(jù)力矩平衡的公式，判定地面對(duì)鐵棒的支持力的變化．解答：解：以B點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，在拖車(chē)在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，棒的力矩平衡，設(shè)棒與水平面的夾角為α．則有mgcosα=NLcosα+fLsinα

①又滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)．聯(lián)立得：2mgcosα=3Ncosα+3μN(yùn)sinα

②解得，N=α=30°代入解得，N=200N若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸向下移一些，α減小，tanα減小，由③得知，N增大．故答案為：200，增大．點(diǎn)評(píng)：本題是力矩平衡問(wèn)題，正確找出力臂，建立力矩平衡方程是關(guān)鍵．8.（選修3—3（含2—2）模塊）（6分）某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示，蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)，氣體就把壓力閥頂起．已知大氣壓強(qiáng)P隨海拔高度H的變化滿足P=P0(1–aH)，其中常數(shù)a＞0，隨海拔高度H的增大，大氣壓強(qiáng)P

（填“增大”、“減小”或“不變”），閥門(mén)被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)

（填“增大”、“減小”或“不變”），結(jié)合查理定律分析可知，在不同海拔高度使用壓力鍋，閥門(mén)被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度隨著海拔高度的增加而

．（填“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：答案：減?。?分）；減?。?分）；降低．（2分）9.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)電阻r=1Ω，M為一小電動(dòng)機(jī)，其內(nèi)部線圈的導(dǎo)線電阻RM=2Ω。R為一只保護(hù)電阻，R=3Ω。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電壓表（可當(dāng)作理想電表）的示數(shù)為1.5V，則電源的輸出功率為

W，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為Ｗ。

參考答案：2.5；1.5

1510.如圖所示，為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波的圖象．經(jīng)△t=0.1s，質(zhì)點(diǎn)M第一次回到平衡位置，則這列波的波速為v=1m/s，周期T=1.2s．參考答案：解：波沿x軸正方向傳播，當(dāng)x=0處的狀態(tài)傳到M點(diǎn)時(shí)，M第一次回到平衡位置，此過(guò)程中波傳播的距離為△x=0.1m則波速為v==m/s=1m/s根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得：y=Asinωx=Asinx，由題知：10=20sin×0.1則波長(zhǎng)為λ=1.2m則周期T==s=1.2s故答案為：1，1.211.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過(guò)程相符合的是

圖，該過(guò)程為

過(guò)程。（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，故圖D正確。故選D。該過(guò)程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。12.（2）“用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)中，使用光電門(mén)傳感器。小王同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)器材研究某物體沿X軸運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標(biāo)X與時(shí)間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)_________m/s。參考答案：1013.（4分）愛(ài)因斯坦曾高度評(píng)價(jià)伽利略的工作：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類(lèi)思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端?！睂⑾鄳?yīng)的選項(xiàng)序號(hào)填寫(xiě)入空格完成伽利略研究問(wèn)題的科學(xué)研究方法：

→

→數(shù)學(xué)推理→

→

。

①提出假設(shè)、②結(jié)論推廣、③發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、④實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證參考答案：

答案：③、①、④、②三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請(qǐng)你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋?zhuān)绻诖诉^(guò)程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過(guò)程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡(jiǎn)要說(shuō)明理由）參考答案：氣體壓強(qiáng)減小（1分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功量即900J．（3分）15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大?。唬?）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在E=1×103V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，P為QN圓弧的中點(diǎn)，其半徑R=40cm，一帶正電q=10﹣4C的小滑塊質(zhì)量m=10g，位于N點(diǎn)右側(cè)s=1.5m處，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，取g=10m/s2．現(xiàn)給小滑塊一向左的初速度，滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，求：（1）滑塊在圓軌道最高點(diǎn)Q的速度大小；（2）滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運(yùn)動(dòng)？參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；向心力；動(dòng)能定理的應(yīng)用．版權(quán)所有專(zhuān)題：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．分析：滑塊恰好到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)Q，由牛頓第二定律求出滑塊在Q點(diǎn)的速度，然后應(yīng)用動(dòng)能定理求出滑塊的初速度．解答：解：（1）設(shè)小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度為v，小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q時(shí)，則有：mg+qE=得：V=m/s（2）滑塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)Q點(diǎn)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：﹣（mg+qE）?2R﹣μ（mg+qE）s=v2﹣m聯(lián)立兩式解得：v0=7m/s答：（1）滑塊在圓軌道最高點(diǎn)Q的速度大小為m/s；（2）滑塊應(yīng)以7m/s向左運(yùn)動(dòng)．點(diǎn)評(píng)：此題中滑塊恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)滑塊沒(méi)有彈力，由牛頓定律求出臨界速度，再根據(jù)動(dòng)能定理求解，17.在光滑水平面上靜置有質(zhì)量均為的木板AB和滑塊CD，木板AB上表面粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)為，滑塊CD上表面是光滑的圓弧，它們緊靠在一起，如圖所示.一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊P，質(zhì)量也為，它從木板AB的右端以初速度滑入，過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度為，后又滑上滑塊，最終恰好能滑到滑塊CD圓弧的最高點(diǎn)C處，求：（1）物塊滑到B處時(shí)木板的速