河北省唐山市遵化东新庄镇东新庄中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

河北省唐山市遵化东新庄镇东新庄中学2022-2023学年高三物理下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.对于物体经历的一个过程，以下说法正确的是（）A．物体的动能变化为零时，物体所受合外力一定为零B．物体运动的位移为零时，摩擦力做功一定为零C．物体运动中动能不变时，合外力总功一定为零D．物体所受合外力为零时，物体的机械能变化一定为零参考答案：C【考点】功能关系；功的计算．【分析】物体的动能变化为零时，速度不一定变化，合外力不一定为零．摩擦力做功与路程有关．动能的变化与合外力做功有关．机械能的变化取决于除重力以外的力做功．【解答】解：A、物体的动能变化为零时，速度可能不变，也可能变化，如匀速直线运动的动能不变，速度不变，合外力为零．而匀速圆周运动的动能不变，但速度在变化，合外力不为零，故A错误．B、滑动摩擦力做功与物体运动的路程有关，当物体运动的位移为零时，滑动摩擦力做功不为零，故B错误．C、物体运动中动能不变时，动能的变化为零，由动能定理知，合外力总功一定为零，故C正确．D、物体所受合外力为零时，机械能变化一定为零，如竖直方向的匀速直线运动，机械能变化量不为零，故D错误．故选：C2.下图是某物体做直线运动的各种图象，其中v、a、F、Ek分别表示物体的速度、加速度、所受到的合外力、动能，则该物体一定不做匀变速直线运动的是（

）参考答案：D3.如图，竖直轻质悬线上端固定，下端与均质硬棒AB中点连接，棒长为线长的二倍。棒的A端用铰链墙上，棒处于水平状态。改变悬线的长度，使线与棒的连接点逐渐右移，并保持棒仍处于水平状态。则悬线拉力（A）逐渐减小

（B）逐渐增大（C）先减小后增大

（D）先增大后减小参考答案：A4.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（

）A．当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛仑兹力最大B．当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛仑兹力最大C．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小D．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大参考答案：C5.(单选)如图所示，斜面体M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F的作用，设物块与斜面之间的摩擦力大小为f1，斜面体与地面之间的摩擦力大小为f2。增大推力F，物块和斜面体始终保持静止，下列判断正确的是()A．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定增大B．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定不变C．如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定增大D．如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定不变参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.公交车在平直公路上匀速行驶，前方黄灯亮起后，司机立即采取制动措施，使汽车开始做匀减速运动直到汽车停下。已知开始制动后的第1s内和第2s内汽车的位移大小依次为8m和4m。则汽车的加速度大小为_______m/s2；开始制动时汽车的速度大小为_______m/s；开始制动后的3s内，汽车的位移大小为________m。参考答案：4，10，12.5（提示：汽车匀减速运动只经历了2.5s。）7.(4分)质点以的速率作匀速圆周运动，每经历3s其运动方向就改变30，则该质点运动的周期为___________s，加速度大小为_________m/s2。

参考答案：

36，0.58.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为0.6m/s，t=0时刻波形如图所示。质点P的横坐标为x=0.96m，则质点P起动时向_______方向运动（选填“上”或“下”），t=______s时质点P第二次到达波谷。参考答案：下，1.7s9.某同学“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动；重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。某次实验打出的纸带如图乙所示，图中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如图中箭头所示。（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留两位有效数字）。（2）判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的__________两点之间。参考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根据匀变速直线运动的推论得：a==5.0m/s2．

（2）从纸带b上可发现：相邻的点距离先增大后减小，由于打点计时器打点的时间间隔是相等的，所以b段纸带先加速后减速，所以最大速度可能出现在b段纸带中长度为2.98cm的一段.10.如图所示，将粗细相同的两段均匀棒A和B粘合在一起，并在粘合处用绳悬挂起来，棒恰好处于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，则A与B的长度之比为，A与B的重力之比为．参考答案：：1

,

1：

11.如图所示，是在某实验过程中打出的一条纸带，根据纸带可以判断或计算出：（1）若O端与运动物体相连，其中的D-H段，表示物体在做

运动；（2）如果这是在“探究做功与速度变化关系”的实验中打出的纸带，则需要计算纸带中

段的速度，大小为

m/s（结果保留两位有效数字）。参考答案：（1）匀减速直线

（2分，只答减速运动给1分）（2）OC（2分）1.5m/s（2分）12.在验证牛顿运动定律的实验中有如图（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示。（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为

m/s2（计算结果保留两位有效数字）。（2）打a段纸带时，小车的加速度大小是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的

两点之间。（3）若g取，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M之比为m：M=

。参考答案：（1）5.0（3分）；（2）D4D5（3分）；(3)1：113.图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。参考答案：0.3；0.6。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将一辆旧电动自行车电瓶充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻。（1）用多用电表直流电压50V档测量每块电池的电动势。测量电池A时，多用电表的指针如图甲所示，其读数为

V。（2）用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为5Ω。改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I（电流表内阻忽略不计），根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的图线，如图丙。由图线C可知电池C的电动势E=

V；内阻r=

Ω。（保留两位有效数字）（3）分析图丙可知，当前状态电池

(选填“A”、“B”、“C”或“D”)对电动自行车供电性能较优。参考答案：(1)11.0（10.8至11.2都可以）（3分）(2)12、1.0（各2分）(3)C（2分）15.为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供以下器材：（A）待测线圈L（阻值约为2Ω，额定电流2A）（B）电流表A1（量程0.6A，内阻r1=0.2Ω）（C）电流表A2（量程3.0A，内阻r2约为0.2Ω）（D）滑动变阻器R1（0～10Ω）（E）滑动变阻器R2（0～1kΩ）（F）定值电阻R3=10Ω（G）定值电阻R4=100Ω（H）电源（电动势E约为9V，内阻很小）（I）单刀单掷开关两只S1、S2，导线若干。要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组A1表和A2表的读数I1、I2，然后利用给出的I2—I1图象（如图6所示），求出线圈的电阻RL。①实验中定值电阻应选用

，滑动变阻器应选用

。②请你画完图5方框中的实验电路图。③实验结束时应先断开开关

。④由I2—I1图象，求得线圈的直流电阻RL=

Ω参考答案：①R3，R1（2分）②如图所示。（3分）③S2

（2分）④2.0Ω（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图（a）所示。t=0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v-t图像如图（b）所示，图中的v1和t1均为未知量。已知A的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。（1）求物块B的质量；（2）在图（b）所描述的整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功；（3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上。求改变前面动摩擦因数的比值。参考答案：（1）3m

（2）

（3）【详解】（1）物块A和物块B发生碰撞后一瞬间的速度分别为、，弹性碰撞瞬间，动量守恒，机械能守恒，即：联立方程解得：；根据v-t图象可知，解得：（2）设斜面的倾角为，根据牛顿第二定律得当物块A沿斜面下滑时：，由v-t图象知：当物体A沿斜面上滑时：，由v-t图象知：解得：；又因下滑位移则碰后A反弹，沿斜面上滑的最大位移为：其中为P点离水平面得高度，即解得故在图（b）描述的整个过程中，物块A克服摩擦力做的总功为：（3）设物块B在水平面上最远的滑行距离为，设原来的摩擦因为为则以A和B组成的系统，根据能量守恒定律有：设改变后的摩擦因数为，然后将A从P点释放，A恰好能与B再次碰上，即A恰好滑到物块B位置时，速度减为零，以A为研究对象，根据能量守恒定律得：又据（2）的结论可知：，得：联立解得，改变前与改变后的摩擦因素之比为：。17.如图所示，静放在水平面上的圆形（半径为R）光滑管道ABC，C为最高点，B为最低点,管道在竖直面内。管道内放一小球，小球可在管道内自由移动，现用一装置将小球锁定在P点，过P点的半径OP与竖直方向的夹角为θ。现对管道施加一水平向右的恒力F，同时解除对小球的锁定，管道沿水平面向右做匀加速运动，小球相对管道仍保持静止。经过一段时间后管道遇一障碍物突然停止运动，小球能到达管道的A点。重力加速度为g，小球及管道大小不a计。求：（1）恒力作用下圆形管道运动的加速度；（2）圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值。参考答案：解：(1)小球受力如图，由力合成的平行四边形定则及牛顿第二定律得：（2分）（1分）（2）设圆形管道从开始运动到突然停止，停止前速度为，由匀变速运动公式得：（2分）圆形管道停止时，小球沿管道半径方向的速度变为零，沿切线方向的速度保持不变，小球能运动到管道右侧圆心上方至最高点C之间的区域则可到达A点，或从C点飞出做平抛运动到达A点。若小球能运动到管道右侧圆心上方至最高点C之间的区域，则由机械能守恒得：（5分）联立以上相关各式得：（2分）若小球从C点飞出做平抛运动到达A点，则由机械能守恒及平抛运动规律得：（2分）（3分）联立以上相关各式得：（2分）圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值为：及（1分）18.（15分）如图所示，光滑斜面倾角为，一个重20N的物体在斜面上静止不动。轻质弹簧原长为10cm，现在的长度为6cm。(1)求弹簧的劲度系数；(2)若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6cm