2022-2023学年广西壮族自治区河池市金城江区第二中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年广西壮族自治区河池市金城江区第二中学高三物理期末试题含解析一、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.（单选）如图所示，轻弹簧两端分别固定质量为、的小球a、b，通过两根细线将小球吊在水平天花板上，已知两球均处于静止状态，两细线与水平方向的夹角均为a，弹簧轴线沿水平方向，以下说法正确的是

A.a球所受细线的拉力大小为gsina

B.a、b两球所受细线的拉力大小不一定相等、

C．b球所受弹簧的弹力的大小为gtanaD.a、b球的质量大小关系一定满足=参考答案：【知识点】

力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用B3B4【答案解析】

D

解析：对a球分析，运用共点力平衡条件得：细线的拉力为T=弹簧的弹力F=mgcotαα,对b分析，结论相同，故=，故A、B、C错误；D正确；故选D【思路点拨】根据共点力平衡求解细线的拉力和弹簧的弹力大小．对两球分别受力分析从而得到力和质量的关系。2.某区域的电场线分布如图所示,其中间一根电场线是直线,一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点.取O点为坐标原点,沿直线向右为x轴正方向,粒子的重力忽略不计.在O到A运动过程中,下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线可能正确的是(

)参考答案：3.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是（）A．先向左，再向右 B．先向右，再向左C．始终向右 D．始终向左参考答案：A【考点】楞次定律．【分析】楞次定律的内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化．根据楞次定律判定感应电流的方向，从而即可求解．【解答】解：条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向右，由安培定则，知感应电流的方向顺时针方向，即向左．条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则，知感应电流的方向逆时针方向，即向右，故A正确，BCD错误．故选：A．4.（多选）如图所示，图象表示空间某一静电场的电势沿x轴的变化规律，图象关于轴对称分布。x轴上a、b两点电场强度在x方向上的分量分别是，则（

）A．B．沿x轴负方向，沿x轴正方向C．同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向一定相反D．将正电荷沿x轴从a点移动到b点的过程中，其电势能先增加后减小参考答案：BD本题旨在考查电势差与电场强度的关系、电场强度。A、在a点和b点附近分别取很小的一段距离，由图象，a点段对应的电势差大于b点段对应的电势差，看做匀强电场，由公式，可见，故A错误；B、沿电场方向电势降低，在O点左侧，顺着+x轴方向电势升高，则的方向沿x轴负方向，在O点右侧，沿+x轴方向电势降低，则的方向沿x轴正方向，故B正确；C、由题可知，图为电势沿x轴的分量，B仅为沿电场沿x轴分量，并不是总的电场方向，所以不能判断出总的电场力的方向，所以知同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向不一定相反，故C错误；D、将正电荷沿x轴从a移动到b的过程中，电场力先做负功后做正功，其电势能先增加后减小，故D正确。故选：BD5.（单选）一列简谐横波沿X轴正向传播,t=0时的图像如图所示,，此时刻后后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为0.2S,Q质点回到平衡位置的最短时间为1s，已知t=0时两质点相对平衡位置的位移相同，则A、该简谐波的传播周期为1.2sB、该简谐波的传播速度为0.05m/sC。t=0时P质点的加速度沿y轴正方向。D、经过1s质点Q向右移动了0。05m参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在磁感强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，则该交流电的电压有效值为________V，图中t=1.0×10-2s时，穿过线圈平面的磁通量为________。参考答案：答案：V；BS7.（6分）如图所示，一根长为L、质量大于100kg的木头，其重心O在离粗端的地方。甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起。此后丙又在两人之间用力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了75N，乙的负担减轻了150N。可知丙是在距甲

处用

N的力向上扛。

参考答案：；25N8.如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0＜t2－t1＜T，t1=0时x=2m处的质点A正向y轴正方向振动。①质点A的振动周期为

s；

②波的传播方向是

；③波速大小为

m/s。参考答案：

答案：①2；②向右；③29.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A．第一步他把带有定滑轮\o"全品高考网"的木板有滑轮的一端垫起，把质量为\o"全品高考网"的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如，图甲所示。B．第二步保持长木板\o"全品高考网"的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和钩码，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示。

打出的纸带如下图：试回答下列问\o"全品高考网"题：①已知相邻计数的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打点时滑块速度___________，打点计时器打点时滑块速度___________。②已知重锤质量，当地\o"全品高考网"的重加速度，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块____________（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功\o"全品高考网"的表达式______________。③测出滑块运动段、合外力对滑块所做的功，算出、、、、,以为纵轴，以为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点\o"全品高考网"的倾斜直线，若直线斜率为，则滑块质量___________。参考答案：．①（3分）；（3分）

②下滑的位移（3分）；（3分）

③（4分）。10.（4分）如图所示，质点P以O为圆心、r为半径作匀速圆周运动，周期为T，当质点P经过图中位置A时，另一质量为m、初速度为零的质点Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用从静止开始在光滑水平面上作直线运动，为使P、Q在某时刻速度相同，拉力F必须满足的条件是______.参考答案：

答案：

11.如图所示是甲、乙两位同学在“探究力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、

F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断___(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的．参考答案：_甲_(填“甲”或“乙”)12.在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为T，实验的部分步骤如下：①平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列________的点．②测量小车和拉力传感器的总质量M，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后

，打出一条纸带，关闭电源．③在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点，各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE……表示，则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为

，若拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做功的表达式为

．④某同学以A点为起始点，以A点到各个计数点动能的增量为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是

．参考答案：①间距相等

（2分，其他表述正确的同样给分）

②释放小车

（2分）

③（2分）；（2分）④外力所做的功，等于物体动能的变化量（2分，其他表述正确的同样给分）13.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝_________.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。15.如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．参考答案：W=1500J【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为：过程：由热力学第一定律得：

则气体对外界做的总功为：

代入数据解得：。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（21分）两端开口、内壁光滑的直玻璃管MN竖直固定在水平面上，a、b二个小球，直径相等，略小于玻璃管的内径，且远小于玻璃管的长度，大小可忽略不计；a、b两球的质量分别为m1和m2（m1=2m2）。开始时，a球在下b球在上两球紧挨着在管口M处由静止同时释放，a球着地后立即反弹，其速度大小不变，方向竖直向上，与b球相碰，接着b球竖直上升。设两球碰撞时间极短、碰撞过程中总动能不变，在b球开始上升的瞬间，一质量为m3的橡皮泥在M处自由落下，如图所示。b与c在管中某处相遇后粘在一起，要使b、c粘合后能够竖直飞出玻璃管口，则m2与m3之比必须满足什么条件？参考答案：解析：设管长为H，取向下为正方向，则a、b两球到达玻璃管底端时，速度都为

①

a球着地后反弹，速度为

②

a、b两球相碰，总动量守恒

③

总动能守恒

④

联立①至④式，并代入m1=2m2，解得

，

⑤

设c在M处下落经t时间后与b相碰，则

解得

⑥

碰撞前b、c的速度分别为

⑦

b与c相碰，总动量守恒

⑧

要使b、c粘合体能飞出管口，则c与b碰后的速度必须竖直向上，且大小大于，取，代入上式，

得

⑨

解得b、c两者质量之比为

⑩

因此要使b、c粘合后能够竖直飞出玻璃管口，必须满足条件>。17.如图所示，一个质量为m=15kg的小号粮食麻袋，从离地面高h1=6m的天花板自由下落，一辆运粮平板车正沿着下落点正下方所在的平直路面以v0=6m/s的速度匀速前进．已知麻袋开始自由下落时，平板车前端恰好运动到距离下落点正下方s=3m处，该平板车总长L=7m，平板车板面离地面高h2=1m，麻袋可看做质点，不计空气阻力．假定麻袋落到板面后不弹起，在麻袋落到板面的瞬间，平板车开始以大小为a=4m/s2的加速度做匀减速直线运动，直至停止，g取10m/s2，麻袋与平板车板面间的动摩擦因数μ=0.2．求：（1）麻袋将落在平板车上距车左端多远处；（2）通过计算说明，麻袋是否会滑到平板车的最左端；（3）麻袋在平板车上相对滑动的过程中产生的总热量Q为多少．参考答案：解：（1）设麻袋经时间t1下落到平板车上，由运动学公式得：

h1﹣h2=gt2①平板车在t1时间内前进的距离为x1，则：x1=v0t1②所以麻袋在平板车上的落点距车左端距离：s′=L+s﹣x1=4m③（2）设麻袋落在车上后做匀加速运动的加速度为a1，经过时间t2麻袋和板车的速度相同为v，则：板车的速度为：v=v0﹣at2④麻袋的速度为：v=a1t2⑤对麻袋应用牛顿第二定律得：μmg=ma1⑥平板车的位移为：x2=v0t2﹣at22；⑦在这段时间内麻袋的位移为：x3=a1t22⑧联立④⑤⑥⑦⑧可得：在这段时间内麻袋相对平板车向后的位移为：△x1=x2﹣x3=3m⑨因△x1＜4m故不会滑至平板车的左端⑩（3）速度相同后麻袋和平板车各自做匀减速运动直到静止，平板车的位移为：x4=?麻袋的位移为：x5=?麻袋相对车向前的位移为：△x2=x5﹣x4?麻袋在平板车上来回摩擦产生的总热量：Q=μ