2022-2023學年廣西壯族自治區(qū)賀州市昭平第五中學高三物理期末試題含解析

2022-2023學年廣西壯族自治區(qū)賀州市昭平第五中學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.物體運動的速度（v）方向、加速度（a）方向及所受合外力（F）方向三者之間的關(guān)系為A．v、a、F三者的方向相同B．v、a兩者的方向可成任意夾角，但a與F的方向總相同C．v與F的方向總相同，a與F的方向關(guān)系不確定D．v與F間或v與a間夾角的大小可成任意值參考答案：B2.（多選）如圖所示，水平放置的圓形銅線圈沿著條形磁鐵的豎直軸線自由下落．問，在它穿過條形磁鐵的過程中()A．線圈的感應(yīng)電流方向改變兩次B．線圈的感應(yīng)電流方向沒有改變C．線圈所受的安培力始終為阻力D．線圈所受的安培力先為阻力，后為動力參考答案：3.甲、乙兩車從同一地點沿相同方向由靜止開始做直線運動，它們運動的加速度隨時間變化圖象如圖所示．關(guān)于兩車的運動情況，下列說法正確的是（）A．在0～4s內(nèi)甲車做勻加速直線運動，乙車做勻減速直線運動B．在0﹣2s內(nèi)兩車間距逐漸增大，2s～4s內(nèi)兩車間距逐漸減小C．在t=2s時甲車速度為3m/s，乙車速度為4.5m/sD．在t=4s時甲車恰好追上乙車參考答案：【考點】勻變速直線運動的圖像；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．【分析】根據(jù)圖象可知，乙的加速度逐漸減小，不是勻減速直線運動，根據(jù)加速度時間圖象知道圖象與時間軸所圍的面積表示速度，然后據(jù)甲乙物體的速度關(guān)系判斷選項．【解答】解：A、根據(jù)圖象可知，乙的加速度逐漸減小，不是勻減速直線運動，故A錯誤；B、據(jù)加速度時間圖象知道圖象與時間軸所圍的面積表示速度．據(jù)圖象可知，當t=4s時，兩圖象與t軸所圍的面積相等，即該時刻兩輛車的速度相等；在4秒前乙車的速度大于甲車的速度，所以乙車在甲車的前方，所以兩車逐漸遠離，當t=4s時，兩車速度相等即相距最遠，故BD錯誤；C、在t=2s時乙車速度為，甲車速度為v甲=1.5×2=3m/s，故C正確．故選：C4.建筑工人安裝搭手架進行高空作業(yè)，有一名建筑工人由于不慎將抓在手中的一根長5m的鐵桿在豎直狀態(tài)下脫落了，使其做自由落體運動，鐵桿在下落過程中經(jīng)過某一樓層面的時間為0.2s．已知重力加速度g=10m/s2，不計樓層面的厚度．則鐵桿剛下落時其下端到該樓層的高度為（）A．25.5m B．28.8m C．30m D．29.5m參考答案：B【考點】自由落體運動．【分析】根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出鐵桿下端到達樓層面的速度，結(jié)合速度位移公式求出距離樓層面的高度．【解答】解：設(shè)鐵桿下端到達樓層面時的速度為v．根據(jù)L=得：v=則鐵桿下落時其下端到該樓層的高度為：h=故B正確，ACD錯誤故選：B5.（多選題）同步衛(wèi)星的發(fā)射方法是變軌發(fā)射，即先把衛(wèi)星發(fā)射到離地面高度為200km﹣300km的圓形軌道上，這條軌道叫停泊軌道；如圖所示，當衛(wèi)星穿過赤道平面上的P點時，末級火箭點火工作，使衛(wèi)星進入一條大的橢圓軌道，其遠地點恰好在地球赤道上空約36000km處，這條軌道叫轉(zhuǎn)移軌道；當衛(wèi)星到達遠地點Q時，再開動衛(wèi)星上的發(fā)動機，使之進入同步軌道，也叫靜止軌道．關(guān)于同步衛(wèi)星及發(fā)射過程，下列說法正確的是（）A．在P點火箭點火和Q點開動發(fā)動機的目的都是使衛(wèi)星加速，因此，衛(wèi)星在靜止軌道上運行的線速度大于在停泊軌道運行的線速度B．在P點火箭點火和Q點開動發(fā)動機的目的都是使衛(wèi)星加速，因此，衛(wèi)星在靜止軌道上運行的機械能大于在停泊軌道運行的機械能C．衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上運動的速度大小范圍為7.9km/s﹣11.2km/sD．所有地球同步衛(wèi)星的靜止軌道都相同參考答案：BD【考點】同步衛(wèi)星．【分析】根據(jù)衛(wèi)星變軌原理分析火箭點火時衛(wèi)星速度的變化，根據(jù)萬有引力提供向心力判斷速度大小，根據(jù)地球同步衛(wèi)星的規(guī)律可得出D項．【解答】解：A、根據(jù)變軌的原理知，在P點火箭點火和Q點開動發(fā)動機的目的都是使衛(wèi)星加速．當衛(wèi)星做圓周運動，由G=m，得v=，可知，衛(wèi)星在靜止軌道上運行的線速度小于在停泊軌道運行的線速度，故A錯誤；B、在P點火箭點火和Q點開動發(fā)動機的目的都是使衛(wèi)星加速，由能量守恒知，衛(wèi)星在靜止軌道上運行的機械能大于在停泊軌道運行的機械能，故B正確；C、在轉(zhuǎn)移軌道的遠地點，衛(wèi)星加速以后才能進入同步衛(wèi)星軌道，所以遠地點的速度一定小于同步衛(wèi)星的速度（約為2.6km/s），則轉(zhuǎn)移軌道速度的范圍是2.6km/s～11.2km/s．故C錯誤；D、所有的地球同步衛(wèi)星的靜止軌道都相同，并且都在赤道平面上，高度一定，故D正確；故選：BD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某集裝箱吊車的交流電動機輸入電壓為380V，則該交流電電壓的最大值為

V。當?shù)踯囈?.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103kg的集裝箱時，測得電動機的電流為20A，電動機的工作效率為 。（g取10m/s2）參考答案：答案：380，75%解析：輸入電壓380V為有效值，則最大值為380V；電動機對集裝箱做功的功率P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W，電動機消耗電功率P總=380×20W=7.6×103W，故電動機的工作效率為η==75%。7.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運行線速度之比是v1:v2=1:2，它們運行的軌道半徑之比為__________；所在位置的重力加速度之比為__________。參考答案：_4:1___；__

1:16__8.11．某興趣小組在做“探究動能定理”的實驗前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實驗裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達Q點的速度大小由速度傳感器測得。為探究動能定理，本實驗還需測量的物理量是

；根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)，為了直觀地通過圖象得到實驗結(jié)論，應(yīng)繪制

圖象。參考答案：物塊初始位置到測速器的距離L

L-v2物塊在斜面上所受合力F不變，由得，，可見本實驗還需測量的物理量是物塊初始位置到測速器的距離L，由于L與v2成正比，所以應(yīng)繪制L-v2圖象。9.圖甲為某實驗小組測量電動機轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉(zhuǎn)軸上，在電動機的帶動下勻速轉(zhuǎn)動。在圓形卡紙的旁邊安裝一個改裝了的電火花計時器，電火花計時器的打點時間間隔是t。

下面是該實驗的實驗步驟：

I．使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸；

Ⅱ：啟動電動機，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來；

Ⅲ．接通電火花計時器的電源，使它正常工作；

Ⅳ．關(guān)閉電動機，拆除電火花計時器。研究卡紙上留下n個點的一段痕跡，如圖乙所示，寫出角速度的表達式，代入數(shù)據(jù)，得出的測量值。

①要得到角速度的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是

A．秒表

B．游標卡尺

C．圓規(guī)

D．量角器

②寫出的表達式為

，表達式中各個物理量的含義是：

。③為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中出現(xiàn)打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動。則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，如圖丙所示。這對測量結(jié)果

（選填“有影響”或“沒有影響”），理由是：有

。參考答案：10.某同學設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請在方格坐標紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分11.兩列簡諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同。實線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負方向傳播。某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇。則該時刻在x=0～12m范圍內(nèi)，速度最大的是平衡位置為x=

m的質(zhì)點；從圖示時刻起再經(jīng)過1.5s，平衡位置為x=3m處的質(zhì)點的位移y=

cm。參考答案：

6

－20

12.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。

參考答案：6.4

J，0.8

N·s；13.如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長R1＝20cm，由踏腳板帶動半徑為r1的大齒盤，通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動半徑為R2＝30cm的后輪轉(zhuǎn)動。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24。當騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時，自行車的前進速度為______________m/s。若車勻速前進，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為______________。參考答案：2.4π=7.54，3:1

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細繩連接，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大??；（3）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設(shè)細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運動，所以細繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學儀器中。現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過如圖所示的由A經(jīng)B到C的狀態(tài)變化.設(shè)狀態(tài)A的溫度為400K.求：①狀態(tài)C的溫度Tc為多少K？②如果由A經(jīng)B到C的狀態(tài)變化的整個過程中，氣體對外做了400J的功，氣體的內(nèi)能增加了20J，則這個過程氣體是吸收熱量還是放出熱量？其數(shù)值為多少？參考答案：①由理想氣體狀態(tài)方程，=,解得狀態(tài)C的溫度Tc=320K。②由熱力學第一定律，△U=Q+W，解得Q=420J，氣體吸收熱量。17.哈爾濱地處東北，冬天溫度較低，大雪過后容易發(fā)生交通事故，究其原因，主要是大雪覆蓋路面后被車輪擠壓，部分融化為水，在嚴寒的天氣下，又馬上結(jié)成冰，汽車在冰面上行駛，剎車后難以停下，據(jù)測定，汽車橡膠輪胎與普通路面間的動摩擦因數(shù)是，與冰面間的動摩擦因數(shù)為，對于沒有安裝防抱死（ABS）系統(tǒng)的普通汽車，急剎車后，車輪立即停止運動，汽車在普通的水平路面上滑行S=7m，才能停下。若汽車以同樣的速度在結(jié)了冰的水平路面上行駛，急剎車后滑行的距離增大了多少？（g=10m/s2）參考答案：18.如圖所示，在一光滑的水平面上有兩塊相同的木板B和C。重物A（A視質(zhì)點）位于B的右端，A、B、C的質(zhì)量相等。現(xiàn)A和B以同一速度滑向靜止的C，B與C發(fā)生正碰。碰后B和C粘在一起運動，A在C上滑行，A與C有摩擦力。已知A滑到C的右端面未掉