河南省駐馬店市上蔡縣楊集鎮(zhèn)聯(lián)合中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

河南省駐馬店市上蔡縣楊集鎮(zhèn)聯(lián)合中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.a、b兩物體從同一點沿同一方向作直線運動，v—t圖象如圖所示，下列說法正確的是（

）

A．當(dāng)t=5s時，a、b兩物體第一次相遇

B．當(dāng)t=10s時．a(chǎn)、b兩物體間距最大C．當(dāng)t=15s時，b物體在a物體的前面D．當(dāng)t=20s時，a、b兩物體第二次相遇參考答案：D2.利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD。下列說法中正確的是（

）A．電勢差UCD僅與材料有關(guān)B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢差UCD<oC．僅增大磁感應(yīng)強度時，電勢差UCD變大D．在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持水平參考答案：BC3.如圖（a），線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上。在ab線圈中通以變化的電流，用示波器測得線圈cd間電壓如圖（b）所示。已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是參考答案：C4.(單選)如圖所示，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對靜止一起沿固定斜面勻速下滑，在下滑過程中B的受力個數(shù)為

()．A．3個

B．4個

C．5個

D．6個參考答案：B5.（單選）如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊,通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中(

)A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B．重力對M做的功等于M動能的增加C．輕繩對m做的功等于m動能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，木箱高為L，其底部有一個小物體Q(可視為質(zhì)點)，現(xiàn)用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開始向上運動．若保持拉力的功率不變，經(jīng)過時間t，木箱達(dá)到最大速度，這時讓木箱突然停止，小物體會繼續(xù)向上運動，且恰能到達(dá)木箱頂端．已知重力加速度為g，不計空氣阻力，則木箱的最大速度為

．時間t內(nèi)木箱上升的高度為

．參考答案：

7.大海中航行的輪船，受到大風(fēng)大浪沖擊時，為了防止傾覆，應(yīng)當(dāng)改變航行方向和，使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的。參考答案：答案：速度大小，頻率解析：第一空不能只寫“速度”，因為題中已明確說明了航行方向，即速度方向，所以這里只需寫明速度的大小就可以了。也可以填“速率”。17.(12分)如圖甲的光電門傳感器是測定瞬時速度大小的儀器．其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細(xì)的紅外線到接收端，當(dāng)固定在運動物體上的一個已知寬度為d的擋光板通過光電門擋住紅外線時，和它連接的數(shù)字計時器可記下?lián)豕獾臅r間Δt，則可以求出運動物體通過光電門時的瞬時速度大小。(1)為了減小測量瞬時速度的誤差，應(yīng)選擇寬度比較________(選填“寬”或“窄”)的擋光板。(2)如圖乙是某同學(xué)利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關(guān)系的實驗裝置，他將該光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，小車每次都從同一位置A點靜止釋放．①如圖丙所示，用游標(biāo)卡尺測出擋光板的寬度d＝________mm，實驗時將小車從圖乙A點靜止釋放，由數(shù)字計時器記下?lián)豕獍逋ㄟ^光電門時擋光時間間隔Δt＝0.02s，則小車通過光電門時的瞬時速度大小為________m/s；②實驗中設(shè)小車的質(zhì)量為m1，重物的質(zhì)量為m2，則在m1與m2滿足關(guān)系式________時可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小與重物的重力大小相等；③測出多組重物的質(zhì)量m2和對應(yīng)擋光板通過光電門的時間Δt，并算出小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點作出線性圖象，研究小車的加速度與力之間的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出________圖象(選填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同學(xué)在③中作出的線性圖象不過坐標(biāo)原點，其可能的原因是__________________。參考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小車與水平軌道間存在摩擦力9.某實驗小組設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。（1）圖線______是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的（選填“1”或“2”）；

（2）滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=__________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=____________。(3)實驗中是否要求滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量的條件?

。參考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否10.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點B時恰好對軌道沒有壓力．已知AP＝3R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中，合外力做功___________,摩擦力做功為________.參考答案：mgR/2,-3mgR/211.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達(dá)式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點在0～5.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：①y=5sin(2πt+π/2)②

11012.某同學(xué)“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動；重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點距離先增大后減小，由于打點計時器打點的時間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長度為2.98cm的一段.13.某實驗小組的同學(xué)欲“探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系”，在實驗室設(shè)計了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B打點計時器，C為彈簧測力計，P為小桶(內(nèi)有沙子)，一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，不計繩與滑輪的摩擦．實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為零點，順次選取一系列點，分別測量這些點到零點之間的距離x，計算出它們與零點之間的速度平方差△v2=v2－v02，彈簧秤的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為m，然后建立△v2—x坐標(biāo)系，通過描點法得到的圖像是一條過原點的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率的意義為___________．（填寫表達(dá)式）(2)若測出小車質(zhì)量為0．4kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為__________N．(3)另一名同學(xué)用如圖裝置探究小車加速度a和小車所受合外力F（彈簧秤讀數(shù)）的關(guān)系圖像，但由于忘記了平衡摩擦力，則他得出的結(jié)論是（

）參考答案：2F/m

1

B三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)15.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.靜止的氡核（）放出一個速度為v0的粒子，若衰變過程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子及反沖核的動能，已知原子質(zhì)量單位為u，試求在衰變過程中釋放的核能．（不計相對論修正，在涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計．）參考答案：設(shè)粒子的質(zhì)量為，氡核的質(zhì)量為，反沖核的速度大小為．則根據(jù)動量守恒定律可得：

(1分)

由題意得，釋放的核能

(1分)解得

(2分)17.（12分）跳傘運動員做低空跳傘表演，直升飛機離地面高度H=224m靜止在空中，運動員離開飛機在豎直方向做自由落體運動；經(jīng)過一段時間后，立即打開降落傘，展開傘后運動員以a=12.5m/s2的加速度在豎直方向上勻減速下降，若運動員落地時豎直方向的速度為v=5m/s，(g=lOm/s2)求：（1）運動員展開傘時，離地面的高度h?（2）運動員在空中運動時間t?參考答案：解析：（1）設(shè)運動員張開傘是的速度為vm，有v2m=2g(H-h)

v2m－v2=2ah

得：h=99m

vm=50m/s（2）t1=

=5st2=

=3.6st=t1+t2=8.6s18.如圖所示,質(zhì)量M=4kg、長L=2m的木板A靜止在光滑水平面上,質(zhì)量m=1kg的小滑塊B置于A的左端.B在F=3N的水平恒力作用下由靜止開始運動,當(dāng)B運動至A的中點時撤去力F.A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2.求:(1)撤去F之前A、B的加速度大小a1、a2.(2)F對B做的功W.(3)整個運動過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q.參考答案：（1）a1=0.5m/s2，a2=1m/s2；（2）6J；（3）2.4J(1)根據(jù)牛頓第二定律得：對A：μmg=Ma1,代入數(shù)據(jù)得：a1=0.5m/s2對B：F?μmg=ma2,代入數(shù)據(jù)得：a2=1m/s2.(2)設(shè)F作用時間為t，由位移公式得：對B：對A：當(dāng)B運動至A的中點時,有xB?xA=L/2

代入數(shù)據(jù)得：t=2s

F做的功：W=FxB代入數(shù)據(jù)得：W=6J

(3)撤去F后對B:?μmg=ma3代入數(shù)據(jù)得：a3=?2m/s2設(shè)從撤去F到A.

B相對靜止所需時間為t′，則：

a2t+a3

t′=a1t+a1t′代入數(shù)據(jù)得：t′=25s