山东省滨州市寨子中学2023年高三物理上学期期末试题含解析

山东省滨州市寨子中学2023年高三物理上学期期末试题含解析一、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.先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行的沿水平方向拉同一质量为m的物块，且每根橡皮条的伸长量均相同，物块m在橡皮条拉力的作用下所产生的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图所示。下列措施中能使图线的截距变化的是A．仅改变橡皮条的伸长量B．仅改变物块的质量C．仅改变橡皮条的劲度系数D．仅改变物体与水平面的动摩擦因数参考答案：C2.（单选）如图所示，在拉力F作用下，小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动，在此过程中，小球受到的拉力F和支持力FN的大小变化是 ()A．F增大，FN减小 B．F和FN均减小C．F和FN均增大 D．F减小，FN不变参考答案：【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．B1B4【答案解析】A解析：小球受重力G、支持力FN、拉力F处于动态平衡状态．根据平衡条件得知：FN与F的合力与G大小相等、方向相反，作出这两个力的合力，如图．由力的合成图可知，F增大，FN减小．故选：A．【思路点拨】小球处于动态平衡状态，以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据图解法分析拉力F和支持力FN的大小变化．本题是平衡问题中动态变化分析问题，运用图解法比较直观简洁，也可以运用函数法研究．3.

下列关于力与运动的关系,说法中正确的是A.物体在恒力的作用下不可能做匀速圆周运动B.物体在恒力的作用下一定做直线运动C.物体在变力的作用下一定做曲线运动D.物体在变力的作用下可能做直线运动,也可能做曲线运动参考答案：D4.（多选）如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则

A.四点中d点的线速度最大

B．四点中a点的角速度最大

C．b、c、d三点的线速度大小相等

D.a点和d点的向心加速度大小相等参考答案：ABD5.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用．下列判断正确的是（）A．0～2s内外力的平均功率是WB．第2秒内外力所做的功是JC．第2秒末外力的瞬时功率最大D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是1参考答案：A【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】本题可由动量定理求得1s末及2s末的速度，再由动能定理可求得合力的功；由功率公式求得功率；【解答】解：A、设1s末、2s末速度分别为v1和v2．由动量定理Ft=mv2﹣mv1得，第1s内有：2×1=1×v1﹣0，v1=2m/s；第2s内有：1×1=v2﹣2，v2=3m/s0～2s内，由动能定理可知外力做功为W=mv22=J=4.5J故0～2s内平均功率是═2.25W，故A正确；B、第2秒内外力所做的功W2=mv22﹣mv12=4.5J﹣J=2.5J，故B错误．C、第1s末功率为：P1=F1v1=2×2W=4W，第2s末功率为：P2=F2v2=1×3W=3W；故C错误；D、第1秒内与第2秒动能增加量分别为：：（）=（J）：2.5J=4：5，故D错误；故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了测量两个质量不等的沙袋的质量，某实验小组在实验室找到了下列器材：轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套、细线、米尺、秒表，由于没有找到直接测量工具，他们决定根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行测量，通过选择合适的变量得到线性关系，再根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量，于是他们进行了下列操作：①实验装置如图，设两边沙袋的质量分别为m1、m2；②砝码的总质量为△m＝0.5kg，实验小组先从△m中取出质量为m′的砝码放在m1沙袋中，剩余砝码都放在m2沙袋中，发现m1下降m2上升；③用米尺测出沙袋运动的距离h，用秒表测出沙袋的运动时间t，则可知沙袋的加速度大小为a＝

；④改变m′，测量加速度a，得多组(m′，a)数据，作出“a—m′”图线；⑤该小组成员得到图线的斜率为k＝4m/kg·s2，截距为b＝2，请你算出沙袋的质量m1=_________kg，m2=________kg。（其中g取10m/s2)参考答案：

3kg

1.5kg7.某兴趣小组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，打C点时纸带的速度大小为

m/s（保留二位有效数字）

（2）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的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是___________________________。参考答案：（1）0.51

（2分）

0.71

（2分）（2）_没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（2分）8.如图所示为某运动员在平静的湖面训练滑板运动的示意图，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板的速率。某次运动中，在水平牵引力F作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=50kg/m，人和滑板的总质量为100kg，水平牵引力的大小为

牛，水平牵引力的功率为

瓦。参考答案：

答案：750N、

3750W9.某同学用如图所示装置做“探究功和物体速度变化的关系”实验时，先调整木板的倾角使小车不能连接橡皮筋时恰能在木板上匀速下滑，探后第一、三次分别用一条、三条相同的橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长量相同，若第一次实验中合外力对小车所做的功为W，则第三次实验中合外力对小车所做的功为

．由本实验可得出的结论是：

．参考答案：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化．【考点】探究功与速度变化的关系．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．【解答】解：小车受重力，支持力，摩擦力和橡皮筋的拉力，正确平衡好摩擦力进行实验后，合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功；因为是相同橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长相同，故三条时橡皮筋做得功应试一条时的三倍；由本实验可得出的结论是：合外力对物体做的功等于物体动能的变化．故答案为：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化．10.牛顿第一定律表明，力是物体

发生变化的原因;该定律引出的一个重要概念是

。参考答案：运动状态；惯性力的作用效果是改变物体的运动状态或使物体产生形变；牛顿第一定律通过实验总结出了力是改变物体运动状态的原因；从而引出一切物体都有保持原来运动状态的属性，即惯性。【考点】牛顿第一定律

11.由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为__________A。若将两个这样的元件并联接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为__________W。参考答案：1.0；1.512.以初速度v做平抛运动的物体，重力在第1s末和第2s末的功率之比为，重力在第1s内和第2s内的平均功率之比为，则:=

。参考答案：13.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1g氡经过7.6天衰变了

g；衰变中放出的粒子是

。参考答案：0.75，α粒子（或）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。15.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：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：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=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图，圆表示地球的公转轨道，O表示太阳。质量为m的飞船由静止开始从P点在恒力F作用下，沿PD方向做匀加速直线运动，一年后在D处掠过地球上空，再过3个月又在Q处掠过地球上空，若地球质量为M，地球和太阳对飞船的引力忽略。求（1）飞船运动的加速度；（2）地球公转的轨道半径（每月的时间用t0表示）；（3）地球与太阳间万有引力的大小。参考答案：解析：（1）根据牛顿第二定律，加速度a=F/m（2）因从静止开始运动

所以

PD=atPD2/2

，PQ=atPQ2/2

DQ=PQ—PD=a（tPQ2—tPD2）/2

DQ=81Ft02/2m

一年为12个月

有R=DQ/2sin（θ/2），

θ=ωΔt=2π/12×3=π/2

R=

（3）F=Mω2R

F=17.如图所示，长L=12m、质量M=1.0kg的木板静置在水平地面上，其右端有一个固定立柱，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.1。质量m=1.0kg的小猫静止站在木板左端。某时小猫开始向右加速奔跑，经过一段时间到达木板右端并立即抓住立柱。g取10m/s2。设小猫的运动为匀加速运动，若加速度a=4.0m/s2。试求：（1）小猫从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间；（2）从小猫开始运动到最终木板静止，这一过程中木板的总位移。参考答案：见解析（1）猫相对木板奔跑时，设木板与猫之间的作用力大小为F，根据牛顿运动定律，对猫有：对木板有：所以 当猫跑到木板的右端时，有 所以 （4分）（2）当猫奔跑至木板的右端时，猫的速度（方向向右）木板的速度（方向向左）木板向左运动的位移（方向向左）猫在抓住立柱的过程中，由于猫与木板相互作用的时间极短，所以猫和木板组成的系统动量守恒，则有 所以 （方向向右）设在随后木板与猫整体向右滑行距离为，则根据动能定理有 所以 所以木板运动的总位移：（方向向左） （6分）较难。牛顿运动定律，动量守恒定律的应用。考查：应用能力。①将较简单的实际情景抽象为与之对应的物理问题，弄清其中的状态和过程，找出相关条件和主要因素。

②将较复杂的问题分解为几个较简单的问题，并找出它们之间的联系。

③对问题进行合理的简化，找出物理量之间的关系，利用恰当的数学方法进行分析、求解，得出结论。18.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，在t=0时刻波