廣東省湛江市二中海東中學2022-2023學年高三物理期末試題含解析

廣東省湛江市二中海東中學2022-2023學年高三物理期末試題含解析一、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1.一輛汽車在平直的公路上運動，運動過程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牽引功率，其牽引力隨速度變化的圖像如圖所示．若已知汽車的質量m、牽引力F1和速度v1及該車所能達到的最大速度v3，則下列說法正確的是

A．汽車運動中的最大功率為F1v1

B．速度為v2時的加速度大小為F1v1／（mv2）

C．汽車行駛中所受的阻力為F1v1／v3

D．恒定加速度時，加速度為F1／m參考答案：AC2.如圖，A、B兩球（可視為質點）質量均為m，固定在輕彈簧的兩端，分別用細繩懸于O點，其中球A處在光滑豎直墻面和光滑水平地面的交界處。已知兩球均處于靜止狀態(tài)，OA沿豎直方向，OAB恰好構成一個正三角形，重力加速度為g，則下列說法正確的是

A．球A對豎直墻壁的壓力大小為

B．彈簧對球A的彈力大于對球B的彈力C．繩OB的拉力大小等于mg

D．球A對地面的壓力不可能為零參考答案：C試題分析：對B球受力分析，受重力、支持力和拉力，如圖；3.（多選）如圖所示，傾角為θ的光滑斜面足夠長，一質量為m小物體，在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從斜面底端沿斜面向上做勻加速直線運動，經過時間t，力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經過相同的時間t回到斜面底端，若以地面為零勢能參考面，則下列說法正確的是

A．物體回到斜面底端的動能為60J

B．恒力F=2mgsinθC．撤出力F時，物體的重力勢能是45JD．動能與勢能相等的時刻一定出現在撤去力F之后參考答案：【知識點】動能定理的應用；重力勢能的變化與重力做功的關系；功能關系．E2E3

E6【答案解析】ACD

解析：A、根據動能定理得：對整體運動過程：WF=Ek-0，得到：物體回到出發(fā)點時的動能Ek=WF=60J．故A正確．B、設撤去F時物體的速度大小為v，物體回到出發(fā)點時的速度大小為v′，取沿斜面向上方向為正方向．據題分析得知，撤去F后t時間內物體做勻減速直線運動的位移與t時間內勻加速直線運動的位移大小相等，方向相反，則有，根據v′=2v．根據動量定理得：

勻加速運動過程：Ft-mgsinθt=mv

勻減速運動過程：-mgsinθt=-mv′-mv

聯立解得，F=mgsinθ．故B錯誤．C、勻加速運動過程：WF=Fs=60J，將F=mgsinθ代入得到mgsinθ?s=60J，得到mgsinθ?s=45J．則撤去力F時，物體的重力勢能是Ep=mgsinθ?s=45J．故C正確．D、撤去F時物體的動能為Ek=WF-mgsinθ?s=60J-45J=15J，撤去力F時，物體的重力勢能是Ep=45J．可見此時物體的動能小于重力勢能，撤去后物體的動能減小，而重力勢能增大，則動能與勢能相同的位置在撤去力F之前的某位置．故D正確．故選ACD【思路點撥】根據動能定理求出物體回到出發(fā)點的動能．假設撤去F時物體的速度大小為v．撤去F后物體做勻減速直線運動，其位移與勻加速運動的位移大小相等，根據運動學公式求出物體回到出發(fā)點的速度，得到其動能．根據動量定理求解F的大?。鶕﨔與mg的關系，由動能定理求解撤去力F時，物體的重力勢能．本題是動能定理、動量定理、運動學公式等等力學規(guī)律的綜合應用，關鍵要抓住兩個過程之間的位移關系和時間關系，確定末速度的關系．4.（單選）如圖所示，兩根長直導線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M，N兩小孔中，O為M，N連線中點，連線上a，b兩點關于O點對稱.導線均通有大小相等，方向向上的電流.已知長直導線在周圍產生的磁場的磁感應強度，式中k是常數，I是導線中電流，r為點到導線的距離.一帶正電的小球以初速度v0從a點出發(fā)沿連線運動到b點.關于上述過程，下列說法正確的是（

）A.小球一直做勻加速直線運動

B.小球一直做勻減速直線運動C.小球對桌面的壓力先減小后增大

D.小球對桌面的壓力一直在增大參考答案：D5.（單選）如圖所示，一個質量為m的小物體靜止在固定的、半徑為R的半圓形槽內，距最低點高為R/2處，則它受到的摩擦力大小為

(

)

A．

B．

C．

D．參考答案：B本題考查的是物體處于平衡狀態(tài)的問題，對物體受力分析如圖所示：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一船在靜水中的劃行速率為5m/s，要橫渡一條寬30m、流速為4m/s的河流，此船渡河的最短時間為

s，此船渡河的最短航程為

m.參考答案：7.在探究“加速度與力、質量的關系”的活動中：①某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖所示。請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處（只要答出其中的兩點即可）：

，

。②改正實驗裝置后，該同學順利地完成了實驗。下圖是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數點之間的時間間隔為0.1s，由圖中的數據可算得小車的加速度a為

m/s2。（結果取兩位有效數字）參考答案：）打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點計時器太遠（只要答出其中的兩點即可）2）0.19~0.20內均正確8.（2）.(6分)某課外活動小組利用力傳感器和位移傳感器進一步探究變力作用下的“動能定理”．如圖所示，他們用力傳感器通過定滑輪直接拉固定在小車上的細繩，測出拉力F；用位移傳感器測出小車的位移s和瞬時速度v.已知小車質量為200g.A．某次實驗得出拉力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，數據如表格．利用所得的F－s圖象，求出s＝0.30m到0.52m過程中變力F做功W＝________J，此過程動能的變化ΔEk＝________J(保留2位有效數字)．

B．指出下列情況可減小實驗誤差的操作是________．(填選項前的字母，可能不止一個選項)A．使拉力F要遠小于小車的重力B．實驗時要先平衡摩擦力C．要使細繩與滑板表面平行參考答案：W＝__0.18__J，ΔEk＝____0.17__J(保留2位有效數字)．___BC__9.為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學采用了“加速度與物體質量、物體受力關系”的實驗裝置(如圖所示)．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．(2)從紙帶上選取若干計數點進行測量，得出各計數點的時間t與速度v的數據如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據實驗數據作出小車的v－t圖象．(3)通過對實驗結果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點？請根據v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：10.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子。該核反應的方程是▲

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經過7.6天衰變，剩余氡的質量為

▲

g；參考答案：①

（2分）

②25011.用A、B兩個彈簧秤拉橡皮條的D端（O端固定），當D端達到E處時，.然后保持A的讀數不變，角由圖中所示的值逐漸變小時，要使D端仍在E處，則角

_________（選填：增大、保持不變或減?。?，B彈簧秤的拉力大小

。（選填：增大、保持不變或減?。?參考答案：12.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2=(t1＋0.2)s時刻的波形圖．若波速為35m/s，則質點M在t1時刻的振動方向為

；若在t1到t2的時間內，M通過的路程為1m，則波速為

m/s．參考答案：向下2513.某興趣小組設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質量m關系的實驗，圖a為實驗裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）

（1）圖b為某次實驗得到的紙帶，實驗數據如圖，圖中相鄰計數點之間還有4個點未畫出。根據紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2，打C點時紙帶的速度大小為

m/s（保留二位有效數字）

（2）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，一位同學根據實驗數據作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是___________________________。參考答案：（1）0.51

（2分）

0.71

（2分）（2）_沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻的實驗中，備有下列器材：

A．電流表A1(量程3mA，內阻Rg＝10Ω)

B．電流表A2(量程0～0．6A，內阻約為0．1Ω)

C．滑動變阻器R1(0～20Ω，10A)

D．滑動變阻器R2(0～1750Ω，lA)

E．定值電阻R3＝990Ω

F．被測干電池E(電動勢約為1．5V，內電阻小于1Ω)

G．開關、導線若干①請在下面方框內畫出實驗電路圖(用所給器材符號表示)．②現已將測得的數據描繪在如圖所示的坐標系中，則被測電池的電動勢E＝__________V，內阻r＝__________(小數點后保留兩位數字)．參考答案：①如圖所示（4分） ②1.45（0.02）（2分）0.82（0.02）（2分）添加圖線2分15.某探究小組做“測定干電池的電動勢和內電阻”的實驗。

①他們設計了如圖所示的甲、乙兩個實驗原理圖，由于干電池的內電阻較小，為使測量結果比較準確，實驗中應該選用圖1中_________所示的原理圖。

②為了便于測量．探究小組的付同學將一個R。=3.0的電阻與電池串聯后再進行實驗，圖2為所需的實驗器材，其中已連接一部分導線，請你按選中的實驗原理圖用筆畫線代替導線把電路補畫完整。

③根據付同學測得的數據，在U一I圖中描出的點跡如圖3所示，請在圖中畫出U一I圖線，并利用圖象得出干電池的電動勢E=_________V，內阻________。

④考慮電表本身電阻對測量結果的影響，實驗所得的干電池的電動勢和內阻的測量值與真實值比較，E測_____E真，r測_______r真(填“<”、“=”或“>”)。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，豎直平面內的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑（C、D為圓軌道的最低點和最高點），已知∠BOC=30??？梢暈橘|點的小滑塊從軌道AB上高H處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出滑塊經過圓軌道最高點D時對軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關系圖象，取g=10m/s2。求：（1）滑塊的質量和圓軌道的半徑；（2）是否存在某個H值，使得滑塊經過最高點D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點。若存在，請求出H值；若不存在，請說明理由。參考答案：（1）mg(H－2R)=mvD2

F＋mg=

得：F=－mg

m=0.1kg，R=0.2m

（2）假設滑塊經過最高點D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的E點（如圖所示）x=OE=vDPt

R=gt2

得到：vDP=2m/s

而滑塊過D點的臨界速度vDL==m/s

由于：vDP>vDL

所以存在一個H值，使得滑塊經過最高點D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點

mg(H－2R)=mvDP2

得到：H=0.6m

17.如圖所示為放置在豎直平面內游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細均勻的金屬桿組成，其中傾斜直軌AB與水平直軌CD長均為L＝3m，圓弧形軌道APD和BQC均光滑，AB、CD與兩圓弧形軌道相切，BQC的半徑為r＝1m，APD的半徑為R=2m，O2A、O1B與豎直方向的夾角均為q＝37°。現有一質量為m＝1kg的小球穿在滑軌上，以Ek0的初動能從B點開始沿AB向上運動，小球與兩段直軌道間的動摩擦因數均為μ＝，設小球經過軌道連接處均無能量損失。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：（1）要使小球能夠通過弧形軌道APD的最高點，初動能EK0至少多大？（2）求小球第二次到達D點時的動能；（3）小球在CD段上運動的總路程。（第（2）（3）兩問中的EK0取第（1）問中的數值）參考答案：解析：（1）小球至少需要越過弧形軌道APD的最高點，根據動能定理：……（2分）

代入

解得Ek0＝30J…………（2分）（2）從B點出發(fā)到小球第一次回到B點的過程中，根據動能定理：……（1分）

解得：EkB=12J小球沿AB向上運動到最高點，距離B點為s，則有：EkB=mmgscosq+mgssinq，……（2分）

解得s=18/13（m）…（1分）小球繼續(xù)向下運動，當小球第二次到達D點時動能為EKD，……（1分）解得：J

……（2分）（3）小球第二次到D點后還剩12.6J的能量，沿DP弧上升后再返回DC段，到C點只剩下2.6J的能量。因此小球無法繼續(xù)上升到B點，滑到BQC某處后開始下滑，之后受摩擦力作用，小球最終停在CD上的某點。（1分）

由動能定理：…………（2分）解得：s1＝3.78m小球通過CD段的總路程為S總＝2L＋s＝9.78m…………（1分）18.一定質量的理想氣體被活塞封閉在氣缸內，如圖所示水平放置．活塞的質量m=20kg，橫截面積S=100cm2，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣，開始使汽缸壁水平放置，活塞與氣缸底的距離L