2023年湖南省衡陽(yáng)市衡山縣第三中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2023年湖南省衡陽(yáng)市衡山縣第三中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.如右圖所示，一條小船位于200m寬的河正中A點(diǎn)處，從這里向下游處有一危險(xiǎn)的急流區(qū)，當(dāng)時(shí)水流速度為4m/s，為使小船避開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對(duì)岸，小船在靜水中的速度至少為：

A

B

C

D參考答案：C2.如圖，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上：一細(xì)線穿過(guò)兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球，在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊．平衡時(shí)，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑．不計(jì)所有摩擦，小物塊的質(zhì)量為（）A． B．m C．m D．2m參考答案：C【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．【分析】同一根繩子上的張力大小相等，根據(jù)ab距離等于圓環(huán)半徑可知繩所成角度，據(jù)此由平衡分析即可．【解答】解：設(shè)懸掛小物塊的點(diǎn)為O'，圓弧的圓心為O，由于ab=R，所以三角形Oab為等邊三角形．由于圓弧對(duì)輕環(huán)的支持力平行于半徑，所以小球和小物塊對(duì)輕環(huán)的合力方向由輕環(huán)指向圓心O，因?yàn)樾∥飰K和小球?qū)p環(huán)的作用力大小相等，所以aO、bO是∠maO′、∠mbO′的角平分線，所以∠O'Oa=∠maO=∠mbO=30°，那么∠mbO′=60°，所以由幾何關(guān)系可得∠aO'b=120°，而在一條繩子上的張力大小相等，故有T=mg，小物塊受到兩條繩子的拉力作用大小相等，夾角為120°，故受到的合力等于mg，因?yàn)樾∥飰K受到繩子的拉力和重力作用，且處于平衡狀態(tài)，故拉力的合力等于小物塊的重力為mg，所以小物塊的質(zhì)量為m故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選：C．3.如圖所示，分別是物體運(yùn)動(dòng)的位移x、速度v、加速度a和物體受到的合外力F隨時(shí)間t的變化圖象，其中表示物體在做勻加速運(yùn)動(dòng)的是（

）參考答案：D4.王同學(xué)在完成“引體向上”項(xiàng)目體育測(cè)試中，1分鐘完成了20個(gè)“引體向上”，若王同學(xué)每次“引體向上”重心上升約0.5m，則王同學(xué)在本次測(cè)試中做功的平均功率接近（

）

A．1000W

B．100W

C．10W

D．1W參考答案：B5.相互作用的分子間具有勢(shì)能，規(guī)定兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)兩分子間的勢(shì)能為零。設(shè)分子a固定不動(dòng)，分子b以某一初速度從無(wú)窮遠(yuǎn)處向a運(yùn)動(dòng)，直至它們之間的距離最小。在此過(guò)程中,a、b之間的勢(shì)能（

）

A．先減小，后增大，最后小于零

B．先減小，后增大，最后大于零C．先增大，后減小，最后小于零

D．先增大，后減小，最后大于零參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。AO上套有一個(gè)小環(huán)P，OB上套有一個(gè)小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡（如圖13）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，移動(dòng)后和移動(dòng)前比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N；細(xì)繩的拉力T

。

參考答案：不變，變大7.一只排球在A點(diǎn)被豎直拋出，此時(shí)動(dòng)能為20J，上升到最大高度后，又回到A點(diǎn)，動(dòng)能變?yōu)?2J，假設(shè)排球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力大小恒定，A點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，排球的動(dòng)能變?yōu)?0J時(shí)，其重力勢(shì)能的可能值為_(kāi)_______、_________。參考答案：8J

8/3J8.如圖所示，質(zhì)量為M，半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB是它的直徑，O是它的圓心，重力加速度為g。現(xiàn)在薄板上挖去一個(gè)直徑為R的圓，則圓板的重心將從O點(diǎn)向左移動(dòng)________R的距離，在B點(diǎn)作用一個(gè)垂直于AB的力F使薄板平衡，此時(shí)AB恰處于水平位置，則F=________。

參考答案：

；

9.某同學(xué)做了如下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在水平面上，物體受到向右的水平拉力F的作用后運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平向右為加速度的正方向，如下圖(a)所示，現(xiàn)測(cè)得物體的加速度a與拉力F之間的關(guān)系如下圖(b)所示，由圖象可知，物體的質(zhì)量m=______________；物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______________．參考答案：5kg

0.410.已知U有一種同位素，比U核多3個(gè)中子。某時(shí)刻，有一個(gè)這樣的同位素核由靜止?fàn)顟B(tài)發(fā)生衰變，放出的粒子的速度大小為v0。①試寫(xiě)出衰變的核反應(yīng)方程___________________（產(chǎn)生的新核的元素符號(hào)可用Y表示）；②衰變后的殘核初速度大小為_(kāi)___________

___參考答案：①

U→Y+He；

②

11.一個(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

12.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若某質(zhì)量為m的地球同步通訊衛(wèi)星，離開(kāi)地面的高度為H，則它繞地球運(yùn)行時(shí)所受的向心力大小為_(kāi)_______，運(yùn)行時(shí)的線速度大小為_(kāi)_______。參考答案：

13.用電壓表和電流表測(cè)定兩節(jié)完全相同的電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。先用如圖所示的電路測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，理想電壓表和理想電流表的讀數(shù)分別為U1和I1。將兩節(jié)相同電池串聯(lián)后接入該電路，測(cè)得理想電壓表和理想電流表的讀數(shù)分別為U2和I2。串聯(lián)電池組的總電動(dòng)勢(shì)=_________，總內(nèi)阻=__________。參考答案：，三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。小圓柱由一根不可伸長(zhǎng)的輕繩拴住，輕繩另一端固定。將輕繩拉至水平后由靜止釋放。在最低點(diǎn)附近放置一組光電門(mén)，測(cè)出小圓柱運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的擋光時(shí)間△t，再用游標(biāo)卡尺測(cè)出小圓柱的直徑d，如圖，重力加速度為g．則（1）小圓柱的直徑d=

▲

cm；（2）測(cè)出懸點(diǎn)到圓柱重心的距離L，若等式gL=

▲

成立，說(shuō)明小圓柱下擺過(guò)程機(jī)械能守恒。（3）該裝置還可以用來(lái)驗(yàn)證小圓柱作圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)向心力的公式，方法是若在懸點(diǎn)O安裝一個(gè)拉力傳感器，測(cè)出繩子上的拉力F，則實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要測(cè)量的物理量是

▲

（用文字和字母表示）。

參考答案：（1）1.02cm;（1分）（2）

（2分）（3）小圓柱的質(zhì)量m15.某同學(xué)利用DIS（傳感器），定值電阻、電阻箱等實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量電池a的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測(cè)得端電壓U，并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖2所示的關(guān)系圖線a，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量電池b的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，得到圖2中的圖線b.（1）由圖線a可知電池a的電動(dòng)勢(shì)=______V，內(nèi)阻=____。（2）若用同一個(gè)電阻R先后與電池a及電池b鏈接，則兩電池的輸出功率_______（填“大于”、“等于”或“小于”），兩電池的效率_____（填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：（1）根據(jù)，得，圖象a，截距b=0.5，斜率k=0.25，所以電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻r=E·k=0.5Ω。（2）從圖象可知：截距，斜率，電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，＜，＜，電池的輸出功率，得小于；電池的效率，得大于。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，一輕質(zhì)直角桿可繞過(guò)O點(diǎn)的軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=2OB=2L，A端固定小球A，B端固定小球B，且質(zhì)量mA=2mB，求：（1）當(dāng)直角桿從圖A所示位置由靜止釋放，轉(zhuǎn)動(dòng)到OA豎直時(shí)A球的速度大小；（2）若A端始終受一水平向右的恒力F=mBg，直角桿從圖B所示位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)OA與水平方向夾角θ為多少時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)能最大．參考答案：解：（1）當(dāng)直角桿從圖A所示位置由靜止釋放，轉(zhuǎn)動(dòng)到OA豎直的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，取過(guò)O點(diǎn)水平面為零勢(shì)能面，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：而vA=2vB解得：（2）系統(tǒng)動(dòng)能最大時(shí)，根據(jù)力矩平衡得：2mAgLcosθ=mBgLsinθ+2FLsinθ解得：，所以θ=53°答：（1）當(dāng)直角桿從圖A所示位置由靜止釋放，轉(zhuǎn)動(dòng)到OA豎直時(shí)A球的速度大小為；（2）當(dāng)OA與水平方向夾角θ為53°時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)能最大．【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；力矩的平衡條件．【分析】（1）當(dāng)直角桿從圖A所示位置由靜止釋放，轉(zhuǎn)動(dòng)到OA豎直的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式求解；（2）系統(tǒng)動(dòng)能最大時(shí)，根據(jù)力矩平衡列式求解．17.夾角為60°的Ｖ型槽固定在水平地面上，槽內(nèi)放一根重500N的金屬圓柱體，用F=200N沿圓柱體軸線方向的拉力拉圓柱體，可使它沿槽勻速滑動(dòng)，如圖所示．圓柱體和Ｖ型槽間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為

參考答案：0.218.探月衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程可簡(jiǎn)化如下：首先進(jìn)入繞地球運(yùn)行的“停泊軌道”，在該軌道的P處通過(guò)變速在進(jìn)入地月“轉(zhuǎn)移軌道”，在快要到達(dá)月球時(shí)，對(duì)衛(wèi)星再次變速，衛(wèi)星被月球引力“俘獲”后，成為環(huán)月衛(wèi)星，最終在環(huán)繞月球的“工作軌道”上繞月飛行（視為圓周運(yùn)動(dòng)），對(duì)月球進(jìn)行探測(cè)．已知“工作軌道”周期為T(mén)，距月球表面的高度為h，月球半徑為R，引力常量為G，忽略其它天體對(duì)探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞運(yùn)動(dòng)的影響．（1）要使探月衛(wèi)星從“轉(zhuǎn)移軌道”進(jìn)入“工作軌道”，應(yīng)增大速度還是減小速度？（2）求探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞的線速度大??；（3）求月球的第一宇宙速度．參考答案：：解：（1）要使探月衛(wèi)星從“轉(zhuǎn)移軌道”進(jìn)入“工作軌道”，應(yīng)減小速度