2022-2023学年辽宁省朝阳市王营子中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年辽宁省朝阳市王营子中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.（多选）如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球．开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g．下列分析正确的是（）A．轻质弹簧的原长为RB．小球过B点时，所受的合力为mC．小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能和小球的动能D．小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR﹣mv2参考答案：考点：功能关系．分析：从A到B的过程中，小球的机械能减小．从A到B的过程中，小球受到弹簧的弹力做负功，重力做正功，根据动能定理分析两个功之间的大小关系．小球过B点时，由重力和弹簧弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出弹簧的弹力．小球过B点时，合力与速度垂直，其功率为零．解答：解：A、由几何知识可知弹簧的原长为R，A错误；B、根据向心力公式：小球过B点时，则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力，F合=m，B正确；C、以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球从A到B的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能．故C正确．D、根据能量的转化与守恒：mgR=mv2+EP得：EP=mgR﹣mv2故D正确；故选：BCD．点评：此题中小球的机械能不守恒，可以从能量转化的角度进行分析．确定功的大小，可以根据动能定理分析总功的正负来判断．2.（多选）物块由静止从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，此过程中重力对物块做的功等于

A．物块动能的增加量

B．物块重力势能的减少量

C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和

D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力的做功之和参考答案：BD3.（多选）如图所示，一质量为m1的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为m2的物体A，用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其沿斜面匀速上滑，在A上滑的过程中直角劈B始终保持静止．用f和N分别表示地面对劈的摩擦力及支持力，则（）A．f=FcosθB．f=FsinθC．N=m1g+m2g﹣FsinθD．N=m1g+m2g﹣Fcosθ参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：物体A匀速上滑，受力平衡，而直角劈B始终处于静止状态，受力也平衡，将它们作为整体进行研究，分析受力情况，由平衡条件求解地面对劈的摩擦力f及支持力N．解答：解：据题，物体A和直角劈B都处于平衡状态，将它们看成整体，现对整体进行受力情况：重力（M+m）g、力F、地面竖直向上的支持力N和摩擦力．根据根据共点力平衡条件，有：N+Fsinθ=（m1+m2）gf=Fcosθ故：N=m1g+m2g﹣Fsinθf=Fcosθ故AC正确，BD错误；故选：AC．点评：本题解题技巧在于选择整体进行研究，应用整体法求解，比较简单，也可以采用隔离法进行处理．4.(多选)某航模小组在一次训练中，制定了飞机离开地面最初20s内的飞行计划。设在水平方向运动速度为vx，竖直方向运动速度为vy，vx和vy随时间变化的图象如图所示。飞机按此计划飞行的过程中()A．前6s内沿直线斜向上升，后14s内沿曲线上升B．前6s内沿直线斜向上升，后14s内沿曲线下降C．20s末达到最大高度D．6s末达到最大速度参考答案：ACD5.如图2所示，质量为m=0.6Kg,长为L=1m的通电直导线用两绝缘细线悬挂于O、，并处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当导线中通以沿x正方向的恒定电流I=1A，导线从最低点由静止释放摆到最大摆角θ=370。则磁感应强度方向和大小可能为（sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）

A．B方向沿y轴正向

B=6T

B．B方向沿y轴正向

B=10TC．B方向沿z轴负向

B=4.5T

D．B方向沿z轴负向

B=2T

参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用不同频率的光照射某金属均产生光电效应，测量金属遏止电压Uc与入射光频率，得到Uc-图象，根据图象求出该金属的截止频率c=

Hz，普朗克常量h=

J·s.参考答案：5.0×1014

6.4×10-347.在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个核，已知核的质量为1.99302×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，这个核反应方程是

，这个反应中释放的核能为

（结果保留一位有效数字）。参考答案：3

(2分)

9×10-13J8.如图所示，一根不均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接，连接端B为一固定水平转动轴，拖车在水平面上做匀速直线运动，棒长为L，棒的质量为40kg，它与地面间的动摩擦因数为，棒的重心C距转动轴为，棒与水平面成30°角．运动过程中地面对铁棒的支持力为200N；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，其他条件不变，则运动过程中地面对铁棒的支持力将比原来增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）．参考答案：考点：力矩的平衡条件；力的合成与分解的运用．分析：选取接端B为转动轴，地面对铁棒的支持力的力矩与重力的力矩平衡，写出平衡方程，即可求出地面对铁棒的支持力；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些则AB与地，地面之间的夹角减小，同样，可以根据力矩平衡的公式，判定地面对铁棒的支持力的变化．解答：解：以B点为转轴，在拖车在水平面上向右做匀速直线运动过程中，棒的力矩平衡，设棒与水平面的夹角为α．则有mgcosα=NLcosα+fLsinα

①又滑动摩擦力f=μN．联立得：2mgcosα=3Ncosα+3μNsinα

②解得，N=α=30°代入解得，N=200N若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，α减小，tanα减小，由③得知，N增大．故答案为：200，增大．点评：本题是力矩平衡问题，正确找出力臂，建立力矩平衡方程是关键．9.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：（1）控制变量法（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比（3）4、5解析：根据上面设计的表格可以知道实验序数为1、2、3是保持接触面材料相同，研究滑动摩擦力大小与正压力大小关系；实验序数为4、5是保持压力相同，研究滑动摩擦力与接触面材料之间的关系。该实验用的实验方法为控制变量法；分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比。分析比较实验序数为4、5的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。10.如图所示，A、B两点间电压为U，所有电阻阻值均为R，当K闭合时，UCD=______，当K断开时，UCD=__________。参考答案：0

U/311.（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：4，9612.（3分）如图所示，在光滑的水平支撑面上，有A、B两个小球。A球动量为10kg·m/s，B球动量为12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球动量变为8kg·m/s，方向没变，则A、B两球质量的比值为

。

参考答案：

答案：13.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，

闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光

▲

（选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变▲（选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁

短（三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分。图中背影方格的边长均为5cm，如果g取10m/s2,那么：（1）闪光频率是

HZ；（2）小球平抛的初速度大小是

m/s；（3）小球经过B点时的速度大小是

m/s。参考答案：15.(4分)如图7所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是_______m/s，小车运动的加速度计算表达式为________________，加速度的大小是_______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：答案：0.86，，0.64四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，位于竖直平面上的圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在水平地面上C点处，不计空气阻力，求：（1）求小球运动到轨道上的B点时的速度和对轨道的压力多大？（2）小球落地点C与B点水平距离s是多少？参考答案：考点： 机械能守恒定律；平抛运动；向心力．版权所有专题： 机械能守恒定律应用专题．分析： （1）小球由A→B过程中，只有重力做功，根据机械能守恒定律及向心力公式列式求解；（2）小球从B点抛出后做平抛运动，根据平抛运动的位移公式求解；解答： 解：（1）小球由A→B过程中，根据机械能守恒定律有：mgR=m解得：小球在B点，根据向心力公式有：FN﹣mg=m解得：FN=mg+m=3mg根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力，为3mg（2）小球由B→C过程，水平方向有：s=vB?t竖直方向有：H﹣R=解得：s=2答：（1）小球运动到轨道上的B点时，求小球对轨道的压力为3mg；（2）小球落地点C与B点水平距离s是2；点评： 本题关键对两个的运动过程分析清楚，然后选择机械能守恒定律和平抛运动规律列式求解．17.特警队员从悬停在空中离地235米高的直升机上沿绳下滑进行降落训练，某特警队员和他携带的武器质量共为80kg，设特警队员用特制的手套轻握绳子时可获得200N的摩擦阻力，紧握绳子时可获得1000N的摩擦阻力，下滑过程中特警队员不能自由落体，至少轻握绳子才能确保安全。g取10m/s2.求：（1）特警队员轻握绳子降落时的加速度是多大？（2）如果要求特警队员在空中下滑过程中先轻握绳子加速下降，再紧握绳子减速下降，且着地时的速度等于5m/s，则下落时间是多少？参考答案：(1)；(2)18.如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S=0.01m2，可在气缸内无摩擦滑动。气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为80cm的气柱（U形管内的气体