湖南省常德市津市市新洲鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

湖南省常德市津市市新洲鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.（單選）除兩極外，地球表面上任何物體都要隨地球自轉(zhuǎn)，若將物體隨地球自轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則對(duì)處于地球表面不同緯度地區(qū)a、b的兩個(gè)質(zhì)量相等的相對(duì)地面靜止的物體，下列表述正確的是（）A．兩物體在a、b兩地所受的合力方向相同B．在b地的物體角速度較大C．在b地的物體的線速度較小D．在b地的物體的向心加速度較小參考答案：【考點(diǎn)】：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【專(zhuān)題】：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．【分析】：a、b兩點(diǎn)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小相等，根據(jù)v=rω比較線速度大小，根據(jù)a=rω2比較向心加速度大小，知道合力提供向心力．：解：A、物體a、b繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)，向心力的方向指向地軸，則合力的方向指向地軸，故兩物體在a、b兩地所受的合力方向平行，即相同．故A正確．B、C、a、b兩點(diǎn)的角速度相等，根據(jù)v=rω知，b的半徑大，則b的線速度大，根據(jù)a=rω2知，b的向心加速度大．故B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤．故選：A．2.下面說(shuō)法中正確的是（

）A．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)一定有加速度B．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化都相同C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)雖然不是勻變速運(yùn)動(dòng)，但任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化仍相同D．物體所受的合力不變且不為零，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定變化參考答案：ABD3.（單選）在地球大氣層外有大量的太空垃圾．在太陽(yáng)活動(dòng)期，地球大氣會(huì)受太陽(yáng)風(fēng)的影響而擴(kuò)張，使一些原本在大氣層外繞地球飛行的太空垃圾被大氣包圍，從而開(kāi)始向地面下落．大部分太空垃圾在落地前已經(jīng)燃燒成灰燼，但體積較大的太空垃圾仍會(huì)落到地面上，對(duì)人類(lèi)造成危害．太空垃圾下落的原因是（

）A．大氣的擴(kuò)張使垃圾受到的萬(wàn)有引力增大而導(dǎo)致下落B．太空垃圾在與大氣摩擦燃燒過(guò)程中質(zhì)量不斷減小，進(jìn)而導(dǎo)致下落C．太空垃圾的上表面受到的大氣壓力大于其下表面受到的大氣壓力，這種壓力差將它推向地面D．太空垃圾在大氣阻力作用下速度減小，運(yùn)動(dòng)所需的向心力將小于萬(wàn)有引力，垃圾做趨向圓心的運(yùn)動(dòng)，落向地面參考答案：4.一只排球在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A．10J

B．8J

C．

D．參考答案：BC5.如圖所示，一根輕質(zhì)木棒AO，A端用光滑鉸鏈固定于墻上，在O端下面吊一個(gè)重物，上面用細(xì)繩BO系于頂板上，現(xiàn)將B點(diǎn)逐漸向右移動(dòng)至C點(diǎn)，并使棒AO始終保持水平，則

A．BO繩上的拉力大小不變

B．BO繩上的拉力先變小后變大

C．BO繩上的拉力先變大后變小

D．BO繩上的拉力一直減小參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢(shì)能點(diǎn)，則當(dāng)物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EK=__________J，在撤去恒力F之前，當(dāng)物體的動(dòng)能為7J時(shí)，物體的機(jī)械能為E=_________J。

參考答案：EK=60J、

E=28J7.某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則每單位體積中這種物質(zhì)所包含的分子數(shù)目是___________．若這種物質(zhì)的分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的，則它的直徑約為_(kāi)_________。參考答案：；或

()8.如圖，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，已知A的圓半徑為球B半徑的3倍，球B所受的重力為G，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則墻壁對(duì)B的作用力為

，B對(duì)

A的壓力為

。參考答案：G/

2G/

9.雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過(guò)程中受到空氣阻力有關(guān)。雨滴間無(wú)相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。（1）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開(kāi)始，下落高度h時(shí)速度為u，求這一過(guò)程中克服空氣阻力所做的功W。____（2）將雨滴看作半徑為r的球體，設(shè)其豎直落向地面的過(guò)程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。a．設(shè)雨滴的密度為ρ，推導(dǎo)雨滴下落趨近的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式；____b．示意圖中畫(huà)出了半徑為r1、r2（r1>r2）的雨滴在空氣中無(wú)初速下落的v–t圖線，其中_________對(duì)應(yīng)半徑為r1的雨滴（選填①、②）；若不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出雨滴無(wú)初速下落的v–t圖線。（

）（3）由于大量氣體分子在各方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等，其對(duì)靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡(jiǎn)化為垂直于運(yùn)動(dòng)方向面積為S的圓盤(pán)，證明：圓盤(pán)以速度v下落時(shí)受到的空氣阻力f∝v2（提示：設(shè)單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n，空氣分子質(zhì)量為m0）。________參考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).詳見(jiàn)解析【分析】(1)對(duì)雨滴由動(dòng)能定理解得：雨滴下落h的過(guò)程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度為0時(shí)速度最大解答；(3)由動(dòng)量定理證明【詳解】(1)對(duì)雨滴由動(dòng)能定理得：解得：；(2)a.半徑為r的雨滴體積為：，其質(zhì)量為當(dāng)雨滴的重力與阻力相等時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為，則有：其中聯(lián)立以上各式解得：由可知，雨滴半徑越大，最大速度越大，所以①對(duì)應(yīng)半徑為的雨滴，不計(jì)空氣阻力，雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，圖線如圖：；(3)設(shè)在極短時(shí)間內(nèi)，空氣分子與雨滴碰撞，設(shè)空氣分子的速率為U，在內(nèi)，空氣分子個(gè)數(shù)為：，其質(zhì)量為設(shè)向下為正方向，對(duì)圓盤(pán)下方空氣分子由動(dòng)量定理有：對(duì)圓盤(pán)上方空氣分子由動(dòng)量定理有：圓盤(pán)受到的空氣阻力為：聯(lián)立解得：。10.如圖所示，是一個(gè)多用表歐姆檔內(nèi)部電路示意圖，電流表（量程0~0.5mA，內(nèi)阻100Ω）,電池電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=0.1Ω,變阻器R0阻值為0~500Ω。（1）歐姆表的工作原理是利用了___________定律。調(diào)零時(shí)使電流表指針滿(mǎn)偏，則此時(shí)歐姆表的總內(nèi)阻（包括電流表內(nèi)阻、電池內(nèi)阻和變阻器R0的阻值）是________Ω。（2）若表內(nèi)電池用舊，電源電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大，但仍可調(diào)零。調(diào)零后測(cè)電阻時(shí)，歐姆表的總內(nèi)阻將變________，測(cè)得的電阻值將偏________。（填“大”或“小”）（3）若上述歐姆表的刻度值是按電源電動(dòng)勢(shì)1.5V時(shí)刻度的，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)下降到1.2V時(shí)，測(cè)得某電阻是400Ω，這個(gè)電阻真實(shí)值是________Ω。參考答案：（1）閉合電路歐姆（2分），3000（2分）（2）變小（1分），偏大（1分）（3）320（2分）11.如圖所示，質(zhì)量m=1kg、長(zhǎng)L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4?，F(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移動(dòng)的距離為_(kāi)_____________m；使它翻下桌子力F做的功至少為_(kāi)_____________J。

參考答案：0.4m

1.6J

12.質(zhì)量為的小球在距地面高為處以某一初速度水平拋出，落地時(shí)速度方向與水平方向之間的夾角為。則小球落地時(shí)速度大小為

，小球落地時(shí)重力的功率為

。（不計(jì)空氣阻力，重力加速度）參考答案：5

(2分)

40

(2分)（1）由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，下落時(shí)間，落地瞬間豎直方向的分速度，落地時(shí)的實(shí)際速度，落地時(shí)重力的功率為，代入題給數(shù)據(jù)即可得答案。13.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。g取10m/s2，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：0.2；6

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長(zhǎng)線上S點(diǎn)有一點(diǎn)光源，發(fā)出的一條光線由D點(diǎn)射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過(guò)SD用時(shí)和在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點(diǎn)間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關(guān)系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過(guò)SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等有可得

SD=d考點(diǎn)：光的折射定律。15.（10分）一物體在A、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（設(shè)不會(huì)超越A、B），其加速度隨時(shí)間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向?yàn)檎较?，若從出發(fā)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則：

（1）物體的運(yùn)動(dòng)情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請(qǐng)根據(jù)圖畫(huà)出該物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。參考答案：（1）一直向A運(yùn)動(dòng)（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌傾角為300，間距L＝1m，電阻不計(jì)，恒定的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下，電阻R＝1，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m＝0.25kg，其電阻r＝1，垂直于導(dǎo)軌放置?，F(xiàn)導(dǎo)體棒ab從磁場(chǎng)上邊界由靜止下滑，測(cè)得導(dǎo)體棒所到達(dá)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與導(dǎo)體棒在該位置速度之間的關(guān)系如圖乙所示。（g取l0m/s2）（1)求導(dǎo)體棒下滑2s時(shí)的速度和位移；(2）求導(dǎo)體棒下滑2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案：（1）由圖象乙可知:棒下滑的任意狀態(tài)有。。。。。。。2分

對(duì)棒下滑過(guò)程中某一狀態(tài)由牛頓第二定律得：。。。。2分

以上兩式代入數(shù)據(jù)可得物體的加速度a=4m/s2，。。。。。。。。。。。1分可見(jiàn)導(dǎo)體棒在斜面上做a=4m/s2的勻加速度直線運(yùn)動(dòng)

時(shí)，棒的速度;。。。。。。。。。。。。。。。。。2分棒的位移。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分（2）由能量守恒得：，。。。。。。。。。3分代入數(shù)據(jù)解得：J。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分17.(計(jì)算)如圖，在傾角θ=53°的固定斜面上放置一質(zhì)量M=1kg、長(zhǎng)度l=3m的薄平板AB。平板的上表面光滑，其下端B與斜面底端C的距離為L(zhǎng)=9m。在平板的上端A處放一質(zhì)量m=1kg的小滑塊，開(kāi)始時(shí)使平板和滑塊都靜止，之后將它們無(wú)初速釋放。設(shè)平板與斜面間、滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，不考慮滑塊由平板落到斜面的速度變化。求：(sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2)(1)滑塊離開(kāi)平板時(shí)的速度大??；(2)滑塊從離開(kāi)平板到到達(dá)斜面底端C經(jīng)歷的時(shí)間；(3)滑塊到達(dá)C處時(shí)，平板的B端與C的距離。參考答案：（1）8m/s；（2）0.8s；（3）4.8m．牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．A2C5解析：（1）滑塊在平板上滑行過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律對(duì)滑塊：mgsinθ=ma1

對(duì)平板：Mgsinθ-u（Mgcosθ+mgcosθ）=Ma2

設(shè)滑塊在平板上滑行的時(shí)間為t1

a1t12?a2t12＝l

滑塊離開(kāi)平板時(shí)的速度大小：

v1=a1t1

代入數(shù)據(jù)解得：v1=8m/s

（2）設(shè)滑塊離開(kāi)平板時(shí)距C的距離為x，則

x＝AC?a1t12

設(shè)滑塊在斜面上滑行過(guò)程中，滑塊的加速度為a3，到達(dá)C點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t2，則

mgsinθ-μmgcosθ=ma3

x＝v1t2+a3t22

代入數(shù)據(jù)解得：t2=0.8s

（3）滑塊離開(kāi)平板時(shí)，平板的速度：v2=a2t1

此后平板的加速度也為a3，在t2時(shí)間內(nèi)，平板的位移：

x2＝v2t2+a3t22

滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)平板B端與C的距離為：x3=x-x2

代入數(shù)據(jù)解得：x3=4.8m18.如圖10所示，質(zhì)量為m的小球，由長(zhǎng)為l的細(xì)線系住，線能承受的最大拉力是9mg，細(xì)線的另一端固定在A點(diǎn)，AB是過(guò)A的豎直線，E為AB上的一點(diǎn)，且AE=0.5l，過(guò)E作水平線EF，在EF上釘鐵釘D，現(xiàn)將小球拉直水平，然后由靜止釋放，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不計(jì)細(xì)線與釘子碰撞時(shí)的能量損失，不考慮小球與細(xì)線間的碰撞．（1）若釘鐵釘位置在E點(diǎn)，求細(xì)線與釘子碰撞前后瞬間，細(xì)線的拉力分別是多少？（2）若小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求釘子位置在水平線EF上距E點(diǎn)距離的取值。參考答案：（1），（2）≤x≤（1）小球釋放后沿圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，設(shè)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)速度為v，由機(jī)械能守恒定律得，碰釘子瞬間前后小球運(yùn)動(dòng)的速率不變，碰釘子前瞬間圓周運(yùn)動(dòng)半徑為l，碰釘子前瞬間線的拉力為F1，碰釘子后瞬間圓周運(yùn)動(dòng)半徑為l/2，碰釘子后瞬間線的拉力為F2，由圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律得：，得，（2）設(shè)在D點(diǎn)繩剛好承受最大拉力，記DE=x1，則：AD=懸線碰到釘子后，繞釘做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：r1=l－AD=l－當(dāng)小球落到D點(diǎn)正下方時(shí)，繩受到的最大拉力為F，此時(shí)小球的速度v1，由牛頓第二定律有：F－mg=

結(jié)合F≤9mg

由機(jī)械