四川省德阳市什邡博爱中学2023年高三物理期末试题含解析

1、四川省德阳市什邡博爱中学2023年高三物理期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （多选题）如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则（ ）A升降机停止前在向上运动B0tl时间内小球处于失重状态，t1t2时间内小球处于超重状态Ctlt3时间内小球向下运动，动能先增大后减小Dt3t4时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量参考答案：

2、ADA、升降机停止前，弹簧处于伸长状态且弹力大小等于重力，0tl时间内，弹簧弹力由mg减小为0，说明弹簧逐渐恢复原长，升降机停止前在向上运动，小球由于惯性继续向上运动，故A正确；BC、开始小球受重力和弹簧弹力处于平衡，小球继续上升的过程中，导致合力的方向向下，大小逐渐增大，根据牛顿第二定律，加速度的大小逐渐增大，加速度的方向向下，与速度反向，则速度逐渐减小。tlt3时间内小球向上做减速运动，动能一直减小直至为0，0t3时间内加速度方向一直向下，小球处于失重状态，故BC错误；D、t3t4时间内弹簧由压缩状态逐渐恢复原长，由动能定理可知，弹性势能减小量与小球重力势能减小量之和等于小球动能增加量，故

3、D正确。故选AD。2. 在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正（ ）A升压变压器的输出电压增大B输电线上损耗的功率增大C降压变压器的输出电压增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大参考答案：BD3. （单选题）如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平面上，小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点，在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态下列说法中正确的是A半圆柱体对小物块的支持力变大 B外力F先变小后变大C地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小 D地面

4、对半圆柱体的支持力变大参考答案：C4. 如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为M=5kg，小车上静止地放置着质量为m=1kg的木块，和小车间的动摩擦因数为0.2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM，可能正确的有：Aam2m/s2， aM1 m/s2Bam1m/s2， aM2 m/s2Cam2m/s2， aM4 m/s2Dam3m/s2， aM5 m/s2参考答案：C5. 若两个分力的大小分别是5N和9N，其合力数值可能是 A1N B3N C10N D15N参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在正三角形的三个顶点A、B、C上固

5、定三个带等量正点的点电荷，其中心P点的电势为U1，与P点关于AB边对称的P点的电势为U2，如图所示，则U1 U2（填“”、“”、“”），现取走B点的点电荷，则P的电势为 。参考答案： 答案： 7. 图示是某金属发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率 的关系图象，可知该金属的逸出功为 若入射光的频率为20，则产生的光电子最大初动能为 已知普朗克常量为h参考答案：h0，h0【考点】爱因斯坦光电效应方程【专题】定量思想；推理法；光电效应专题【分析】根据光电效应方程Ekm=hvW0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断【解答】解：当遏止电压为零时，最大初动能为零

6、，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0从图象上可知，逸出功W0=hv0根据光电效应方程，Ekm=hvW0=hv0若入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为h0，故答案为：h0，h08. 某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=10m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=0.03sin5tm参考答案： 解：由题意得：+（+T）=0.7s，得该波的周期为 T=0.4s由图知波长为 =4m，则波速为 v=10m/s横波在介质中沿

7、x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为 y=Asin（t）=0.03sin=0.03sin5t m故答案为：10，y=0.03sin5t9. 一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示由于底片保管不当，其中位置4处被污损若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为_m/s2.位置4对应的速度为_ m/s，能求出4的具体位置吗？_.求解方法是：_(不要求计算，但要说明过程)参考答案：3.0102(2.8102

8、3.1102均可)9102能利用(xx4)(x4x)aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可) 对于匀变速规律的考察是很灵活的，学生要善于在新情境中抽象出物理模型本题易错点在于位移的计算，难点在于匀变速直线运动的瞬时速度的求解方法的选择，利用一段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论是最简单的10. 如图（a）的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器闭合电键S后，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片从左滑向右的过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示。则滑动变阻器的最大阻值为 ，滑动变阻器消耗的最大功率为 W。参考答案：20, 0.9 11. 质量为2吨的

9、打桩机的气锤，从5 m高处白由落下与地面接触0.2 s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10 m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为_N。参考答案：12. 一条纸带与做匀加速直线运动的小车相连，通过打点计时器打下一系列点，从打下的点中选取若干计数点，如图中A、B、C、D、E所示，纸带上相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。现测出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打点计时器电源频率为50Hz。打D点时，小车的瞬时速度大小为_ _m/s（保留两位有效数字）。小车运动的加速度大小为_ _m/s2（保留两位有效数字）。在“探究加速度与物体

10、质量、物体受力的关系”活动中，某同学设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止，本探究实验可以通过比较两小车的位移来得到两小车加速度关系。若测量得到两个小车的位移分别为x1和x2，设两个小车的加速度分别为a1和a2，上述四个物理量的关系式为_。参考答案： 0.72 2.0 13. 如图所示，将两根完全相同的磁铁分别固定在质量相等的长木板甲和乙上，然后放于光滑的水平桌面上开始时使甲获得水平向右、大小为3m/s的速度，乙同时获得水平向左、大小为2m/s的速度

11、当乙的速度减为零时，甲的速度为1m/s，方向水平向右参考答案： 解：设水平向右为正，磁铁与长木板的总质量为m，根据动量守恒定律得：mv1+mv2=mv33m2m=mv3代入数据得：v3=1m/s，方向水平向右故答案为：1m/s，水平向右三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-3模块）（4分）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b气体分子之间相互作用可忽略不计现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度

12、、内能各如何变化？参考答案： 答案: 气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；（2分）a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。（2分）15. 图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧

13、对应圆心角.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m (2)m/s，90 (3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到

14、达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600N.四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，物块A和长木板B的质量均为1kg，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数分别为0.5和0.2，开始时A静止在B的左端，B停在水平地面上某时刻起给A施加一大小为10N，方向与水平成=37斜向上的拉力F，0.5s后撤去F，最终A恰好停在B的右端（sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2）（1）通过计算说明前0.5s内木板B是否运动（2）0.5s末物块A的速度（3）木板B的长度参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系专题

15、：牛顿运动定律综合专题分析：（1）求出摩擦力，根据摩擦力大小关系判断B的运动状态；（2）由速度公式求出速度；（3）由牛顿第二定律求出加速度，应用速度公式与位移公式、两物体间位移的几何关系求出木板长度解答：解：（1）前0.5s内，对A，由牛顿第二定律得：FcosfA1=maA1，fA1=1（mgFsin）=2N，木板B与地面间的最大静摩擦力：fm=2（2mgFsin）=2.8N，由于fA1fm，B没有发生运动；（2）速度vA1=aA1t1，代入数据解得：vA1=3m/s；（3）撤去F后，由牛顿第二定律得：对A，1mg=maA2，对B，2?2mg1mg=maB，当A到达B右端时，二者速度向上，之后

16、共同减速至静止，不再相对滑动，v=vA1aA2t2，v=aBt2，各过程中，A、B的位移：xA1=aA1t12，xA2=t2，xB=aBt22，由几何关系可知，木板B的长度：L=xA1+xA2xB，代入数据解得：L=1.5m；答：（1）通过计算说明前0.5s内木板B没有运动（2）0.5s末物块A的速度为3m/s（3）木板B的长度1.5m点评：本题是多体多过程问题，物体运动过程较复杂，分析清楚物体运动过程、应用摩擦力公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题，分析清楚运动过程是正确解题的关键17. 高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受，大大方便了人们的工作与生活高铁每列车组由七节车厢组成，

17、除第四节车厢为无动力车厢外，其余六节车厢均具有动力系统，设每节车厢的质量均为m，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车启动时能在时间t内将速度提高到v，已知运动阻力是车重的k倍求：（1）列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力；（2）列车在匀速行驶时，第六节车厢失去了动力，若仍要保持列车的匀速运动状态，则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大？参考答案： 解：（1）列车启动时做初速度为零的匀加速直线运动，启动加速度a=，对整个列车，由牛顿第二定律得，Fk?7mg=7ma 设第五节对第六节车厢的作用力为T，对第六、七两节车厢受力分析，水平方向受力如图所示，由牛顿第二定律得， 联立得，其

18、中“”表示实际作用力与图示方向相反，即与列车运动相反（2）列车匀速运动时，对整体由平衡条件得，Fk?7mg=0 设第六节车厢有动力时，第五、六节车厢间的作用力为T1，则有： 第六节车厢失去动力时，仍保持列车匀速运动，则总牵引力不变，设此时第五、六节车厢的作用力为T2，则有： 联立得T1=kmgT2=kmg因此作用力变化T=T2T1=kmg答：（1）列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力为为m（+kg）（2）第五节车厢对第六节车厢的作用力变化kmg18. 如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处整个装置处于电场强度为E= 的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力求（1）小球刚到D点的速度；（2）AB之间的距离；（3）F的大小参考答案：解：（1）电场力F电=Eq=mg电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45向左下方小球恰能到D点，有：F合