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文档简介
云南省昆明市官渡区钟英中学2023年高三物理期末试卷含解析一、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.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.如图7为一水平传送带装置示意图,紧绷的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离为2m,g取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速度平行于传送带运动去取行李,则().图7A.乘客与行李同时到达BB.乘客提前0.5s到达BC.行李提前0.5s到达BD.若传送带速度足够大,行李最快也要2s才能到达B参考答案:行李放在传送带上,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.加速度a=μg=1m/s2,历时t1==1s达到共同速度,位移x1=t1=0.5m,此后匀速运动t2==1.5s到达B,共用2.5s.乘客到达B,历时t==2s,故B正确.若传送带速度足够大,行李一直加速运动时间最短,最短时间tmin==2s.答案BD2.如图所示,一质量为m、电荷量为q的带电液滴以速度v沿与水平面成θ角的方向斜向上进入匀强电场,在电场中做直线运动,则液滴向上运动过程中(
)A.电场力不可能小于mgcosθ
B.液滴的动能一定不变C.液滴的机械能可能不变
D.液滴的电势能一定不变参考答案:AC3.(多选题)宇航员在某星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体,并记录下物体的运动轨迹,如图所示,O点为抛出点,若该星球半径为4000km,万有引力常量G=6.67×10﹣22N?m2?kg﹣2,则下列说法正确的是()A.该星球表面的重力加速度4.0m/s2B.该星球的质量为2.4×1023kgC.该星球的第一宇宙速度为4.0km/sD.若发射一颗该星球的同步卫星,则同步卫星的绕行速度一定大于4.0km/s参考答案:AC【考点】万有引力定律及其应用;线速度、角速度和周期、转速.【分析】由平抛运动规律可求得重力加速度;再由万有引力公式等于重力可求得星球质量;根据第一宇宙速度的定义可求得第一宇宙速度;并明确同步卫星的速度.【解答】解:A、由平抛运动的分位移公式,有:x=v0ty=gt2联立解得:t=1sg=4m/s2;该星球表面的重力加速度为4.0m/s2;故A正确;B、由=mg可得:M===9.6×1023kg;故B错误;C、由g=可得,v===4.0km/s;故C正确;D、第一守宙速度是绕星球表面运行的速度;而卫星的半径越大,则绕行速度越小;故同步卫星的速度一定小于4.0km/s;故D错误;故选:AC.4.如图所示为伏打电池示意图,下列说法中正确的是
(
)A.沿电流方向绕电路一周,非静电力做功的区域只有一处B.电源的电动势高,表明该电源把其它形式的能转化为电能的本领强C.在静电力作用下,原来静止的正电荷从低电势运动到高电势D.在溶液中铜板和锌板之间的电压就是内电压参考答案:B5.沿X轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则t=0.025s时A.质点M对平衡位置的位移一定为负值B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C.质点M的加速度方向与速度方向一定相同D.质点M的加速度与对平衡位置的位移方向相反参考答案:二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.(4分)如图所示,质量为8kg的物体,以100J的初动能从斜面底端的A点沿斜面向上作匀减速直线运动,在上升过程中经过B点时,动能减少了80J,机械能减少了32J,已知A、B间的距离s=2m,则物体受到的滑动摩擦力大小为
N,沿斜面向上运动的总时间为
s。
参考答案:答案:16,17.(4分)一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动直到停止。从汽车开始运动起计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度,从表中的数据可以得出:汽车匀加速运动经历的时间是
s,汽车通过的总路程是
米。
时刻(s)1.02.03.05.07.09.510.5速度(m/s)3.06.09.012129.03.0参考答案:
答案:4,968.某种紫外线波长为300nm,该紫外线光子的能量为
▲
J.金属镁的逸出功为5.9×10-19J,则让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为
▲
J(普朗克常量h=6.63×10-34J·s).参考答案:6.63×10-19,7.3×10-20;9.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(所用交变电流的频率为50Hz)
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为
m/s2.(保留三位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的,数据如下表:实验次数12345678小车加速度a/m·s–20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小车质量倒数4.003.453.032.502.001.411.000.60
请在方格坐标纸中画出图线,并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是
.
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如上图所示。该图线不通过原点,其主要原因是______________________________________.参考答案:
(1)0.510
(2)a=0.162
(0.142——0.182即可)图略(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板倾角较小10.小芳和小强两位同学采用了不同的实验方案来研究平抛运动。(1)小芳同学利用如图甲所示的装置进行实验。下列说法正确的是________。A.应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道的末端必须保持水平D.本实验必需的器材还有刻度尺和秒表(2)小强同学利用频闪照相的方式研究平抛运动。图乙是在每小格的边长为5cm的背景下拍摄的频闪照片,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。则照相机两次闪光的时间间隔Δt=____s,小球被抛出时的水平速度v=_____m/s。参考答案:
(1).AC
(2).0.1s
(3).2.0m/s试题分析:(1)做研究平抛运动的实验时,应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放,使之平抛时的初速度相等,选项A正确;斜槽轨道不必须光滑,只要小球落下时具有一定的速度即可,选项B错误;斜槽轨道的末端必须保持水平,以保证小球能够水平抛出,选项C正确;本实验必需的器材还有刻度尺,但不需要秒表,选项D错误;(2)小球在竖直方向是自由落体运动,且ABC三点是相邻的三个点,故存在△h=g△t2,即(5-3)L=(5-3)×0.05m=g×△t2,解之得△t=0.1s;小球被抛出时的水平速度v=4L/△t=4×0.05m/0.1s=2.0m/s。考点:研究平抛运动。11.如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a,b两点,相距14.0m,b点在a点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正最大时,b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移恰达到负最大,则这简谐波的波速可能等于________。A.4.67m/sB.6m/s
C.10m/sD.4m/s
E.6.36m/s参考答案:ACE由题,当简谐横波沿长绳向右传播时,若a点的位移达到正最大时,b点的位移恰为零且向下运动,则ab间距离xab=(n+)λ,n=0,1,2,…,得到波长.
又据题意,经过1.00s后a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移恰达到负最大,则
时间t=1.00s=(k+)T,得到周期T=s,k=0,1,2…,则波速
当k=0,n=0时,v=4.67m/s;当k=1,n=1时,v=10m/s;当k=1,n=2时,v=6.36m/s;由于n、k是整数,v不可能等于6m/s和4m/s.故选ACE.点睛:此题是波的多解题,首先判断波的传播方向,其次,根据波形及传播方向,列出波沿不同方向传播时可能传播距离和周期的通式,再次,看质点间隐含的不同波长的关系,列出波长的通式,再分别将n=0,1,2…代入通式可求得所有可能的答案,要防止漏解或用特解代通解.12.如图,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N=10,边长ab=1.0m、bc=0.5m,电阻r=2Ω。磁感应强度B在0~4s内从0.2T均匀变化到-0.2T。在4~5s内从-0.2T均匀变化到零。在0~4s内通过线圈的电荷量q=
C,在0~5s内线圈产生的焦耳热Q=
J。参考答案:1,113.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度,M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片,使A球沿水平方向飞出,同时松开B球,B球自由下落。A球落到地面N点处,B球落到地面P点处。测得mA=0.04kg,mB=0.05kg,B球距地面的高度是1.25m,M、N点间的距离为1.50m,则B球落到P点的时间是____s,A球落地时的动能是____J。(忽略空气阻力)参考答案:(1)0.5(2分);
0.68三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.
(选修3-3(含2-2)模块)(6分)理想气体状态方程如下:。从理论的角度,设定一定的条件,我们便能得到气体三大定律:玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件,列举其中两条定律的内容。(要求条件、内容要与定律名称相对应,不必写数学表达式)参考答案:
答案:玻意尔定律:一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比。查理定律:一定质量的气体,在体积不变的情况下,它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律:一定质量的气体,在压强不变的情况下,它的体积跟热力学温度成正比。15.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球,距球心为2R处有一点光源S,球心O和光源S皆在圆筒轴线上,如图所示.若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收,则筒的内半径r最大为多少?参考答案:自S作球的切线S?,并画出S经管壁反射形成的虚像点,及由画出球面的切线N,如图1所示,由图可看出,只要和之间有一夹角,则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方,不会完全落在球上被吸收.由图可看出,如果r的大小恰能使与重合,如图2,则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值.这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r.由图2可得??????????
(1)由几何关系可知
(2)由(1)、(2)式得
(3)四、计算题:本题共3小题,共计47分16.(6分)如图所示,质量m=1kg的小球穿在长L=1.6m的斜杆上,斜杆与水平方向成α=37°角,斜杆固定不动,小球与斜杆的动摩擦因数μ=0.75,小球受水平向左的拉力F=1N,从斜杆的顶端由静止开始下滑。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)小球运动的加速度大小;
(2)小球运动到斜杆底端时的动能。
参考答案:
解析:(1)
①
(2分)
②
(1分)
由①②得
(1分)
(2)
③
(1分)
J
④
(1分)17.在节庆燃放焰火活动时,用到了焰火的空中定向、定位与艺术造型等关键技术。现有一质量为5kg的焰火弹,要使该弹在被竖直发射到离炮筒出口150m的最高点时恰好点火,假设焰火弹在上升过程中受到的空气阻力恒为其自身重力的0.2倍(g取10m/s2)。问:
(1)设计师设计的焰火弹离开炮筒时的速度多大?
(2)焰火弹从离开炮筒到最高点点火的时间应控制多长?参考答案:(1)60m/s
(2)5s(1)焰火弹上升过程中受到向下重力及空气阻力作用,根据牛顿第二定律有mg+0.2mg=ma
……2分
解得a=12m/s2……2分由运动学公式得v02=2ah……2分解得v0=60m/s……2分(2)根据运动学公式得:t==5s……2分18.如图所示电路,电源电动势E=15V,内阻r=1Ω,电阻R1=4Ω电阻R2=R3=10Ω,
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