2022-2023學年湖北省武漢市六中上智中學高三物理下學期期末試卷含解析

2022-2023學年湖北省武漢市六中上智中學高三物理下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.（單選）如圖甲，筆記本電腦散熱底座一般置有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度。某同學將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位1緩緩調(diào)至卡位4（如圖乙），筆記本電腦始終處于靜止狀態(tài)，則A．電腦受到的摩擦力變大B．電腦對散熱底座的壓力變小C．散熱底座對電腦的作用力大小之和等于其重力D．散熱底座對電腦的作用力的合力不變參考答案：D2.（多選）如圖所示，水平路面上有一輛質(zhì)量為Μ的汽車，車廂中有一質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂，在車以加速度a向前加速行駛距離L的過程中，下列說法正確的是（）A．人對車的推力F做的功為FLB．人對車做的功為maLC．車對人的摩擦力做的功為（F+ma）LD．車對人的作用力大小為ma參考答案：解：A、人對車做功為W=FL，故A正確；B、在水平方向上，由牛頓第二定律可知車對人的作用力為F′=ma，人對車的作用力為﹣ma，故做功為W=﹣maL，同時車對人還有支持力，故車對人的作用力為N=，故D錯誤C、對人由牛頓第二定律可以f﹣F=maf=ma+F車對人的摩擦力做功為W=fL=（F+ma）L，故C正確，故選：AC3.如圖，定滑輪固定在天花板上，物塊A、B用跨過滑輪不可伸長的輕細繩相連接，物塊B靜止在水平地面上。如用f、N、T分別表示水平地面對物塊B的摩擦力、支持力和繩對它的拉力，那么若將物塊B向左移動一小段距離，物塊B仍靜止在水平地面上，則A．f、N、T都增大

B．f、N都減小，T不變C．f、N都增大，T不變

D．f減小，N增大，T減小參考答案：C4.（單選）如圖所示，OA為遵從胡克定律的彈性輕繩，其一端固定于小車架子上的O點，另一端A與一小球相連并懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，B為緊挨繩固定在小車架子上的一光滑水平小釘，它到O點的距離BO等于彈性繩的長度?，F(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度（橡皮筋在彈性限度內(nèi)）。與在初始位置時相比，小球的高度一定升高B.一定降低

C.保持不變D.升高或降低由橡皮筋的進度系數(shù)決定參考答案：【知識點】牛頓第二定律；胡克定律．B1C2【答案解析】A解析：：設(shè)L0為橡皮筋與的原長，k為橡皮筋的勁度系數(shù)，小車靜止時，對小球受力分析得：T1=mg，

彈簧的伸長x1＝即小球與懸掛點的距離為L1=2L0+，

當小車的加速度穩(wěn)定在一定值時，對小球進行受力分析如圖，得：T2cosα=mg，T2sinα=ma，所以：T2=，

彈簧的伸長：x2＝則小球與懸掛點的豎直方向的距離為：L2=（2L0+）cosα=2L0cosα+＜2L0+，故高度升高，故選A【思路點撥】以小球為研究對象，由牛頓第二定律可得出小球的加速度與受到的拉力之間的關(guān)系即可判斷．本題中考查牛頓第二定律的應用，注意整體法與隔離法的使用，同時要注意審題．5.（多選）如圖所示，在傾角為。的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為20N/m的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端連一個質(zhì)量為2kg的小球，球被一垂直于斜面的擋板A擋住，此時彈簧沒有形變。若擋板A以4的加速度沿斜面向下勻加速運動，則A．小球向下運動0.1m時速度最大B．小球向下運動0.1m時與擋板分離C．在小球開始運動到速度達到最大的過程中，小球一直做勻加速直線運動D．在小球從開始運動到與擋板分離的過程中，小球重力勢能的減少量大于其動能與彈簧彈性勢能增加量之和參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖是磁帶錄音機的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進行倒帶，使磁帶繞到A輪上。倒帶時A輪是主動輪，其角速度是恒定的，B輪是從動輪，經(jīng)測定，磁帶全部繞到A輪桑需要時間為t，從開始倒帶到A、B兩輪的角速度相等的過程中，磁帶的運動速度

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），所需時間

▲

（填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：7.B.動能相等的兩人造地球衛(wèi)星A、B的軌道半徑之比RA:RB=1:2，它們的角速度之比=

，質(zhì)量之比mA:mB=

.參考答案：；1：2兩衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其萬有引力充當向心力，，所以兩者角速度之比為；線速度之比為，根據(jù)題意知兩者動能相等，所以質(zhì)量之比為：1:2。【考點】勻速圓周運動的描述、萬有引力定律的應用

8.在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時，某同學把兩根彈簧如圖甲連接起來研究。(1)某次通過毫米刻度尺讀數(shù)如圖乙所示，指針示數(shù)為

_____

cm。(2)在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和下表。用表中數(shù)據(jù)計算彈簧I的勁度系數(shù)為_____N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字，取g=l0m·s-2)。由表中數(shù)據(jù)________

（填"能"或"不能"）計算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)。參考答案：

(1).25.85

(2).12.5（12.3-12.7）

(3).能【詳解】（1）指針示數(shù)為25.85cm.（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，當彈力的變化量△F=0.5N時，彈簧形變量的變化量為△x=4.00cm，根據(jù)胡克定律知：．

結(jié)合L1和L2示數(shù)的變化，可以得出彈簧Ⅱ形變量的變化量，結(jié)合彈力變化量，根據(jù)胡克定律能求出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)．9.如圖甲，水平面內(nèi)的三個質(zhì)點分別位于直角三角形ABC的三個頂點上，已知AB=3m，AC=4m。t0=0時刻A、B同時開始振動，此后形成的波動圖象均如圖乙，所形成的機械波在水平面內(nèi)傳播，在t=4s時C點開始振動。則該機械波的傳播速度大小為_________；兩列波相遇后，C點振動_________（填“加強”或“減弱”）。該列波的波長是______m，周期是______s。參考答案：（1）1m／s

減弱

2m

2s

10.（5分）某學生在做“研究平拋運動的實驗”中，忘記小球做平拋運動的起點位置，他只得到如圖所示的一段軌跡，建立如圖所示坐標系，則該物體做平拋運動的初速度為

。()

參考答案：解析：從點開始，物體沿豎直方向依在連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移分別為，，則由公差公式計算出,再根據(jù)水平方向的位移，解得。11.當具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：

B

12.如圖所示，一輕繩一端懸于墻面上C點，另一端拴一重為N的光滑小球，小球擱置于輕質(zhì)斜面板上，斜面板斜向擱置于光滑豎直墻面上，斜面板長度為AB=L，圖中θ角均為30°．則AD=，墻面受到斜面板的壓力為50N．參考答案：：解：對小球受力分析如圖所示，則由幾何關(guān)系可知：=cos30°解得：F=100N；因斜面板處于平衡狀態(tài)，則A點的支持力、B點的彈力及D點的壓力三力應交于一點，由幾何關(guān)系可知，AD長度應l=；對斜面板由力矩平衡的條件可知：F′l=NLsin30°解得：N=50N；故答案為：；50．13.某同學設(shè)計了“探究加速度與物體所受合力及質(zhì)量的關(guān)系”實驗。圖（a）為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力等于細砂和小桶的總重量，小車運動的加速度可用紙帶上打出的點求得。①圖（b）為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__________。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）②在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持細砂和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量，分別記錄小車加速度與其質(zhì)量的數(shù)據(jù)。在分析處理時，該組同學產(chǎn)生分歧：甲同學認為應該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度與其質(zhì)量的圖象，乙同學則認為應該作出與其質(zhì)量倒數(shù)的圖像。兩位同學都按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標系中進行了標注，但尚未完成圖象（如下圖所示）。你認為同學__________（填“甲”、“乙”）的方案更合理。③在“探究加速度與合力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中細砂的質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度與合力的圖線如圖（c），該圖線不通過坐標原點的原因是______________________________。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學進行了如下實驗：（1）用游標尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時速度；(3)根據(jù)牛頓運動定律寫出表達式，求動摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點時的速度(3)對木塊受力分析，根據(jù)牛頓運動定律有：據(jù)運動學公式有其中、聯(lián)立解得：15.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止狀態(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖(甲)所示，平行光滑金屬導軌水平放置，兩軌相距L=0.4m、導軌一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連，導軌電阻不計。導軌省x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的恒定磁場，其方向與導軌平面垂直向下，磁感應強度B隨位置x變化如圖(乙)所示。一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導軌上，并與導軌垂直，棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=2m／s沿導軌向右變速運動，且金屬棒在運動過程中電阻R上消耗的功率不變。求：(1)金屬棒在x=0處回路中的電流大小I；(2)金屬棒在x=2m處的速度大小v；(3)金屬棒從x=0運動到x=2m過程中，安培力所做的功WA。參考答案：解：(1)x＝0處磁感應強度T

…………①（1分）導體棒切割磁感線產(chǎn)生電動勢

…………②（2分）由閉合電路歐姆定律得回路電流

…………③（2分）聯(lián)立①②③式，解得I=1A

…………④（1分）（2）由功率公式P=I2R

依題意得，金屬棒中電流I不變，金屬棒電動勢不變E=E0……⑤（2分）x＝2m處

………⑥（1分）導體棒切割磁感線產(chǎn)生電動勢

…………⑥

（1分）由①②⑤⑥式得

v1=0.67m/s

…………⑦（1分）(3)棒所受的安培力

…………⑧（2分）

…………⑨（1分）代入數(shù)據(jù)，得

……⑩（1分）F-x圖象為一條傾斜的直線，圖線圍成的面積就是金屬棒克服安培力所做的功x＝0時，F(xiàn)=0.2N；x＝2m時，F(xiàn)=0.6N安培力做功………（4分）（能正確求出安培力做功大小給3分）17.（計算）固定光滑斜面與地面成一定傾角，一物體在平行斜面向上的拉力作用下向上運動，拉力F和物體速度v隨時間的變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度g=10m/s2．求物體的質(zhì)量及