2022-2023學年遼寧省朝陽市王營子中學高三物理上學期期末試卷含解析

2022-2023學年遼寧省朝陽市王營子中學高三物理上學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.（多選）如圖所示，勁度系數為k的輕質彈簧，一端系在豎直放置、半徑為R的光滑圓環(huán)頂點P，另一端連接一套在圓環(huán)上且質量為m的小球．開始時小球位于A點，此時彈簧處于原長且與豎直方向的夾角為45°，之后小球由靜止沿圓環(huán)下滑，小球運動的最低點B時的速率為v，此時小球與圓環(huán)之間的壓力恰好為零，已知重力加速度為g．下列分析正確的是（）A．輕質彈簧的原長為RB．小球過B點時，所受的合力為mC．小球從A到B的過程中，重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能和小球的動能D．小球運動到B點時，彈簧的彈性勢能為mgR﹣mv2參考答案：考點：功能關系．分析：從A到B的過程中，小球的機械能減小．從A到B的過程中，小球受到彈簧的彈力做負功，重力做正功，根據動能定理分析兩個功之間的大小關系．小球過B點時，由重力和彈簧彈力的合力提供向心力，根據牛頓第二定律求出彈簧的彈力．小球過B點時，合力與速度垂直，其功率為零．解答：解：A、由幾何知識可知彈簧的原長為R，A錯誤；B、根據向心力公式：小球過B點時，則由重力和彈簧彈力的合力提供小球的向心力，F合=m，B正確；C、以小球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，在小球從A到B的過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，小球重力勢能減小轉化為彈簧的彈性勢能和動能．故C正確．D、根據能量的轉化與守恒：mgR=mv2+EP得：EP=mgR﹣mv2故D正確；故選：BCD．點評：此題中小球的機械能不守恒，可以從能量轉化的角度進行分析．確定功的大小，可以根據動能定理分析總功的正負來判斷．2.（多選）物塊由靜止從粗糙斜面上的某點加速下滑到另一點，此過程中重力對物塊做的功等于

A．物塊動能的增加量

B．物塊重力勢能的減少量

C．物塊重力勢能的減少量和物塊動能的增加量以及物塊克服摩擦力做的功之和

D．物塊動能的增加量與物塊克服摩擦力的做功之和參考答案：BD3.（多選）如圖所示，一質量為m1的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一質量為m2的物體A，用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其沿斜面勻速上滑，在A上滑的過程中直角劈B始終保持靜止．用f和N分別表示地面對劈的摩擦力及支持力，則（）A．f=FcosθB．f=FsinθC．N=m1g+m2g﹣FsinθD．N=m1g+m2g﹣Fcosθ參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；摩擦力的判斷與計算；物體的彈性和彈力．版權所有專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：物體A勻速上滑，受力平衡，而直角劈B始終處于靜止狀態(tài)，受力也平衡，將它們作為整體進行研究，分析受力情況，由平衡條件求解地面對劈的摩擦力f及支持力N．解答：解：據題，物體A和直角劈B都處于平衡狀態(tài)，將它們看成整體，現對整體進行受力情況：重力（M+m）g、力F、地面豎直向上的支持力N和摩擦力．根據根據共點力平衡條件，有：N+Fsinθ=（m1+m2）gf=Fcosθ故：N=m1g+m2g﹣Fsinθf=Fcosθ故AC正確，BD錯誤；故選：AC．點評：本題解題技巧在于選擇整體進行研究，應用整體法求解，比較簡單，也可以采用隔離法進行處理．4.(多選)某航模小組在一次訓練中，制定了飛機離開地面最初20s內的飛行計劃。設在水平方向運動速度為vx，豎直方向運動速度為vy，vx和vy隨時間變化的圖象如圖所示。飛機按此計劃飛行的過程中()A．前6s內沿直線斜向上升，后14s內沿曲線上升B．前6s內沿直線斜向上升，后14s內沿曲線下降C．20s末達到最大高度D．6s末達到最大速度參考答案：ACD5.如圖2所示，質量為m=0.6Kg,長為L=1m的通電直導線用兩絕緣細線懸掛于O、，并處于磁感應強度為B的勻強磁場中。當導線中通以沿x正方向的恒定電流I=1A，導線從最低點由靜止釋放擺到最大擺角θ=370。則磁感應強度方向和大小可能為（sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）

A．B方向沿y軸正向

B=6T

B．B方向沿y軸正向

B=10TC．B方向沿z軸負向

B=4.5T

D．B方向沿z軸負向

B=2T

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.用不同頻率的光照射某金屬均產生光電效應，測量金屬遏止電壓Uc與入射光頻率，得到Uc-圖象，根據圖象求出該金屬的截止頻率c=

Hz，普朗克常量h=

J·s.參考答案：5.0×1014

6.4×10-347.在某些恒星內部，3個α粒子可以結合成一個核，已知核的質量為1.99302×10-26kg，α粒子的質量為6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，這個核反應方程是

，這個反應中釋放的核能為

（結果保留一位有效數字）。參考答案：3

(2分)

9×10-13J8.如圖所示，一根不均勻的鐵棒AB與一輛拖車相連接，連接端B為一固定水平轉動軸，拖車在水平面上做勻速直線運動，棒長為L，棒的質量為40kg，它與地面間的動摩擦因數為，棒的重心C距轉動軸為，棒與水平面成30°角．運動過程中地面對鐵棒的支持力為200N；若將鐵棒B端的固定轉動軸向下移一些，其他條件不變，則運動過程中地面對鐵棒的支持力將比原來增大（選填“增大”、“不變”或“減小”）．參考答案：考點：力矩的平衡條件；力的合成與分解的運用．分析：選取接端B為轉動軸，地面對鐵棒的支持力的力矩與重力的力矩平衡，寫出平衡方程，即可求出地面對鐵棒的支持力；若將鐵棒B端的固定轉動軸向下移一些則AB與地，地面之間的夾角減小，同樣，可以根據力矩平衡的公式，判定地面對鐵棒的支持力的變化．解答：解：以B點為轉軸，在拖車在水平面上向右做勻速直線運動過程中，棒的力矩平衡，設棒與水平面的夾角為α．則有mgcosα=NLcosα+fLsinα

①又滑動摩擦力f=μN．聯立得：2mgcosα=3Ncosα+3μNsinα

②解得，N=α=30°代入解得，N=200N若將鐵棒B端的固定轉動軸向下移一些，α減小，tanα減小，由③得知，N增大．故答案為：200，增大．點評：本題是力矩平衡問題，正確找出力臂，建立力矩平衡方程是關鍵．9.某實驗小組的同學在進行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗中準備的實驗器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實驗中設計的實驗表格和實驗數據記錄如下表所示。實驗序數接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據上面設計的表格可以知道該實驗用的實驗方法為________________.（2）分析比較實驗序數為1、2、3、4的實驗數據，可得出的實驗結論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實驗序數為_________的兩組實驗數據，可得出的實驗結論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：（1）控制變量法（2）接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比（3）4、5解析：根據上面設計的表格可以知道實驗序數為1、2、3是保持接觸面材料相同，研究滑動摩擦力大小與正壓力大小關系；實驗序數為4、5是保持壓力相同，研究滑動摩擦力與接觸面材料之間的關系。該實驗用的實驗方法為控制變量法；分析比較實驗序數為1、2、3、4的實驗數據，可得出的實驗結論為接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比。分析比較實驗序數為4、5的兩組實驗數據，可得出的實驗結論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。10.如圖所示，A、B兩點間電壓為U，所有電阻阻值均為R，當K閉合時，UCD=______，當K斷開時，UCD=__________。參考答案：0

U/311.（4分）一輛汽車從靜止開始先做勻加速直線運動，然后做勻速直線運動，最后做勻減速直線運動直到停止。從汽車開始運動起計時，下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度，從表中的數據可以得出：汽車勻加速運動經歷的時間是

s，汽車通過的總路程是

米。

時刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0參考答案：

答案：4，9612.（3分）如圖所示，在光滑的水平支撐面上，有A、B兩個小球。A球動量為10kg·m/s，B球動量為12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球動量變?yōu)?kg·m/s，方向沒變，則A、B兩球質量的比值為

。

參考答案：

答案：13.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，

閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光

▲

（選填“先到達前壁”、“先到達后壁”或“同時到達前后壁”），同時他觀察到車廂的長度比靜止時變▲（選填“長”或“短”）了。參考答案：先到達后壁

短（三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分。圖中背影方格的邊長均為5cm，如果g取10m/s2,那么：（1）閃光頻率是

HZ；（2）小球平拋的初速度大小是

m/s；（3）小球經過B點時的速度大小是

m/s。參考答案：15.(4分)如圖7所示，某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則A點處瞬時速度的大小是_______m/s，小車運動的加速度計算表達式為________________，加速度的大小是_______m/s2（計算結果保留兩位有效數字）。參考答案：答案：0.86，，0.64四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，位于豎直平面上的圓弧光滑軌道，半徑為R，OB沿豎直方向，上端A距地面高度為H，質量為m的小球從A點由靜止釋放，最后落在水平地面上C點處，不計空氣阻力，求：（1）求小球運動到軌道上的B點時的速度和對軌道的壓力多大？（2）小球落地點C與B點水平距離s是多少？參考答案：考點： 機械能守恒定律；平拋運動；向心力．版權所有專題： 機械能守恒定律應用專題．分析： （1）小球由A→B過程中，只有重力做功，根據機械能守恒定律及向心力公式列式求解；（2）小球從B點拋出后做平拋運動，根據平拋運動的位移公式求解；解答： 解：（1）小球由A→B過程中，根據機械能守恒定律有：mgR=m解得：小球在B點，根據向心力公式有：FN﹣mg=m解得：FN=mg+m=3mg根據牛頓第三定律，小球對軌道的壓力大小等于軌道對小球的支持力，為3mg（2）小球由B→C過程，水平方向有：s=vB?t豎直方向有：H﹣R=解得：s=2答：（1）小球運動到軌道上的B點時，求小球對軌道的壓力為3mg；（2）小球落地點C與B點水平距離s是2；點評： 本題關鍵對兩個的運動過程分析清楚，然后選擇機械能守恒定律和平拋運動規(guī)律列式求解．17.特警隊員從懸停在空中離地235米高的直升機上沿繩下滑進行降落訓練，某特警隊員和他攜帶的武器質量共為80kg，設特警隊員用特制的手套輕握繩子時可獲得200N的摩擦阻力，緊握繩子時可獲得1000N的摩擦阻力，下滑過程中特警隊員不能自由落體，至少輕握繩子才能確保安全。g取10m/s2.求：（1）特警隊員輕握繩子降落時的加速度是多大？（2）如果要求特警隊員在空中下滑過程中先輕握繩子加速下降，再緊握繩子減速下降，且著地時的速度等于5m/s，則下落時間是多少？參考答案：(1)；(2)18.如圖所示，豎直放置的氣缸，活塞橫截面積為S=0.01m2，可在氣缸內無摩擦滑動。氣缸側壁有一個小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通，氣缸內封閉了一段高為80cm的氣柱（U形管內的氣體