2022-2023学年河北省保定市易水中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年河北省保定市易水中学高三物理下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.如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切.一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放。则（

）（A）在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等（B）在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减少（C）若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝2m2（D）若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝3m2参考答案：BC2.在实验室可以做“声波碎杯”的实验。用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500Hz。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉。操作人员进行的操作是（

）A．一定是把声波发生器的功率调到很大B．可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C．一定是同时增大声波发生器发出声波的频率和功率D．只是将声波发生器发出的声波频率调到500Hz参考答案：D3.“嫦娥五号”探测器由轨道器．返回器．着陆器等多个部分组成．探测器预计在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球．若已知月球半径为R，“嫦娥五号”在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（）A．月球质量为B．月球表面重力加速度为C．月球密度为D．月球第一宇宙速度为参考答案：B【考点】万有引力定律及其应用．【分析】对探测器分析，只受万有引力，做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式得到月球质量的表达式；根据牛顿第二定律列式求解月面重力加速度，第一宇宙速度是月球表面的环绕速度．【解答】解：A、对探测器，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：，解得：M=，故A错误；B、月球表面的重力加速度为：g==，故B正确；C、月球的密度：=，故C错误；D、月球的第一宇宙速度为月球表面的环绕速度，根据牛顿第二定律，有：，解得：v==，故D错误；故选：B4.如图甲所示，两物体A，B叠放在光滑水平面上，对A施加一水平力F，规定向右为正方向，F随时间t变化关系如图乙所示，两物体在t=0时由静止开始运动，且始终保持相对静止，则下列说法正确的是（）A．第1s末两物体的速度最大B．第3s内，两物体向左运动C．第2s内，拉力F对物体A做正功D．第2s内，A对B的摩擦力向左参考答案：C【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】根据物体受力判断物体的运动，根据受力的对称性，判断两物体的运动情况；根据力与速方向的关系判断功的正负；通过对整体加速度的变化，得知B物体加速度的变化，再根据牛顿第二定律得出摩擦力的变化．【解答】解：A、在0﹣2s内整体向右做加速运动；2﹣4s内加速度反向，做减速运动，因为两段时间内受力是对称的，所以2s末的速度最大，4s末速度变为零，故A错误；B、在0﹣4s内一直向前运动，然后又重复以前的运动，第3s内，两物体向右运动，故B错误；C、第2s内，拉力F的方向与速度方向相同，拉力F对物体A做正功，故C正确；D、对整体分析，整体的加速度与F的方向相同，B物体所受的合力为摩擦力，故摩擦力的方向与加速度方向相同，即与F的方向相同．所以第2s内，A对B的摩擦力向右，故D错误；故选：C．5.如图在小木板上固定一个弹簧秤（弹簧秤的质量可忽略不计），弹簧秤下吊一光滑小球一起放在斜面上，木板固定时，弹簧秤的示数为F1，放手后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧秤的示数是F2，测得斜面的倾角为θ。则（）Ａ．放手后弹簧为拉伸状态，小球加速度为gsinθ－gcosθＢ．放手后弹簧为压缩状态，小球加速度为gsinθ－gcosθＣ．木板与斜面的动摩擦因数为

Ｄ．木板与斜面的动摩擦因数参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.电梯内的水平地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定质量为m的物体。当电梯沿竖直方向匀速运动时，弹簧被压缩了x；当电梯接着做减速运动时，弹簧又被继续压缩了0.1x。重力加速度大小为g。则弹簧的劲度系数k=________；该电梯做匀速运动时的速度方向为_________，电梯做减速运动时的加速度大小是________。参考答案：，向下，0.1g匀速运动物体处于平衡状态，。减速运动时又被继续压缩0.1，则此时弹力，物体加速度，方向向上。物体匀减速运动，加速度向上，说明速度方向向下。7.

（2分）已知水的折射率是n=1.33，则光在水中的传播速度为

。

参考答案：

答案：2.3Χ108m/s8.（4分）如图所示，物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑，随后在水平面上作匀减速运动，最后停止于C点，已知AB=4m，BC=6m，整个运动历时10s，则物体沿AB段运动的加速度a1=______m/s2；沿BC运动的加速度a2=_______m/s2。参考答案：

答案：0.5、1/39.（1）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=

（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点，如图（b）所示，各相邻点间距离在图中标出.则在打C点时金属板被拉动的速度v=

m/s.（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）：（1）弹簧秤示数为F=4.4N，由于铁块A处于平衡状态，所以铁块A的滑动摩擦力等于弹簧的拉力．所以μ==0.3.（2）利用匀变速直线运动的推论得：vC==0.80m/s.10.放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。参考答案：→+He

He+→Ne+H。根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是→+He。用α射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：He+→Ne+H。11.如图所示是某种“研究平抛运动”的实验装置：（1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明（

）。A.两小球落地速度的大小相同

B.两小球在空中运动的时间相等C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同D.a小球在水平方向的分运动是匀加速直线运动（2）利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图乙所示，图中O为抛出点，B点在两坐标线交点，坐标xB=40cm，yB=20cm，则a小球水平飞出时的初速度大小为v0=_______m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小为vB=_____m/s（g=10m/s2）。参考答案：

(1).（1）BC

(2).（2）

(3).(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，知运动时间相等，a球在竖直方向上的分运动与b小球的运动相同，但不能说明a小球水平方向的分运动是匀速直线运动，故选BC。

（2）A点的横坐标为20cm，纵坐标为5cm，C点的横坐标为60cm，纵坐标为45cm，根据得，，则平抛运动的初速度:；B点竖直方向上的分速度，则B点的瞬时速度:。12.从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5(图)，已知F1=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，这五个力的合力大小为_____，参考答案：6f13.如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d．当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B．当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中传播的速度

．（结果可用根式表示）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15.（4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：解析：或，。考点：原子核四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（17分）物体A的质量，静止在光滑水平面上的木板B的质量为、长，某时刻A以的初速度滑上木板B的上表面，为使A不致于从B上滑落，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力F，若A与B之间的动摩擦因数，试求拉力F应满足的条件。(忽略物体A的大小)参考答案：解析：物体A滑上木板B以后，作匀减速运动，加速度

①-----------------------------（1分）

木板B作匀加速运动，设加速度为，由牛顿第二定律，有：

②----------------------------------（2分）

A不从B的右端滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度，

由位置关系，有

③----------------------------（2分）

运动时间相等，有

④-------------------------------（2分）

由①③④式，可得⑤------------------------（1分）

由②⑤式，得

⑥----------------------------（2分）

代入数值，得----------------------------------------（1分）若F＜1N，则A滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是将从B上滑落，所以F必须大于等于1N。

当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才能不会从B的左端滑落。-------------------------------（1分）

当A相对B静止时，由牛顿第二定律

对A、B的整体，设加速度为，有----------（1分）

对A有---------------------------------------（1分）

联立解得

---------------------------------------（1分）

若F大于3N，A就会相对B向左滑下。-----------------------（1分）

使A不致于从B上滑落，力F应满足的条件是：-------（1分）17.如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm3，气压表读数为1．l×105Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读