广东省湛江市二中海东中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

广东省湛江市二中海东中学2022-2023学年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1.一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力随速度变化的图像如图所示．若已知汽车的质量m、牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3，则下列说法正确的是

A．汽车运动中的最大功率为F1v1

B．速度为v2时的加速度大小为F1v1／（mv2）

C．汽车行驶中所受的阻力为F1v1／v3

D．恒定加速度时，加速度为F1／m参考答案：AC2.如图，A、B两球（可视为质点）质量均为m，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于O点，其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处。已知两球均处于静止状态，OA沿竖直方向，OAB恰好构成一个正三角形，重力加速度为g，则下列说法正确的是

A．球A对竖直墙壁的压力大小为

B．弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力C．绳OB的拉力大小等于mg

D．球A对地面的压力不可能为零参考答案：C试题分析：对B球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图；3.（多选）如图所示，倾角为θ的光滑斜面足够长，一质量为m小物体，在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t，力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过相同的时间t回到斜面底端，若以地面为零势能参考面，则下列说法正确的是

A．物体回到斜面底端的动能为60J

B．恒力F=2mgsinθC．撤出力F时，物体的重力势能是45JD．动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后参考答案：【知识点】动能定理的应用；重力势能的变化与重力做功的关系；功能关系．E2E3

E6【答案解析】ACD

解析：A、根据动能定理得：对整体运动过程：WF=Ek-0，得到：物体回到出发点时的动能Ek=WF=60J．故A正确．B、设撤去F时物体的速度大小为v，物体回到出发点时的速度大小为v′，取沿斜面向上方向为正方向．据题分析得知，撤去F后t时间内物体做匀减速直线运动的位移与t时间内匀加速直线运动的位移大小相等，方向相反，则有，根据v′=2v．根据动量定理得：

匀加速运动过程：Ft-mgsinθt=mv

匀减速运动过程：-mgsinθt=-mv′-mv

联立解得，F=mgsinθ．故B错误．C、匀加速运动过程：WF=Fs=60J，将F=mgsinθ代入得到mgsinθ?s=60J，得到mgsinθ?s=45J．则撤去力F时，物体的重力势能是Ep=mgsinθ?s=45J．故C正确．D、撤去F时物体的动能为Ek=WF-mgsinθ?s=60J-45J=15J，撤去力F时，物体的重力势能是Ep=45J．可见此时物体的动能小于重力势能，撤去后物体的动能减小，而重力势能增大，则动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置．故D正确．故选ACD【思路点拨】根据动能定理求出物体回到出发点的动能．假设撤去F时物体的速度大小为v．撤去F后物体做匀减速直线运动，其位移与匀加速运动的位移大小相等，根据运动学公式求出物体回到出发点的速度，得到其动能．根据动量定理求解F的大小．根据F与mg的关系，由动能定理求解撤去力F时，物体的重力势能．本题是动能定理、动量定理、运动学公式等等力学规律的综合应用，关键要抓住两个过程之间的位移关系和时间关系，确定末速度的关系．4.（单选）如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M，N两小孔中，O为M，N连线中点，连线上a，b两点关于O点对称.导线均通有大小相等，方向向上的电流.已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数，I是导线中电流，r为点到导线的距离.一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点.关于上述过程，下列说法正确的是（

）A.小球一直做匀加速直线运动

B.小球一直做匀减速直线运动C.小球对桌面的压力先减小后增大

D.小球对桌面的压力一直在增大参考答案：D5.（单选）如图所示，一个质量为m的小物体静止在固定的、半径为R的半圆形槽内，距最低点高为R/2处，则它受到的摩擦力大小为

(

)

A．

B．

C．

D．参考答案：B本题考查的是物体处于平衡状态的问题，对物体受力分析如图所示：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一船在静水中的划行速率为5m/s，要横渡一条宽30m、流速为4m/s的河流，此船渡河的最短时间为

s，此船渡河的最短航程为

m.参考答案：7.在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：①某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）：

，

。②改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得小车的加速度a为

m/s2。（结果取两位有效数字）参考答案：）打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远（只要答出其中的两点即可）2）0.19~0.20内均正确8.（2）.(6分)某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．如图所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v.已知小车质量为200g.A．某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图甲所示，速度v随位移s变化规律如图乙所示，数据如表格．利用所得的F－s图象，求出s＝0.30m到0.52m过程中变力F做功W＝________J，此过程动能的变化ΔEk＝________J(保留2位有效数字)．

B．指出下列情况可减小实验误差的操作是________．(填选项前的字母，可能不止一个选项)A．使拉力F要远小于小车的重力B．实验时要先平衡摩擦力C．要使细绳与滑板表面平行参考答案：W＝__0.18__J，ΔEk＝____0.17__J(保留2位有效数字)．___BC__9.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v－t图象．(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：10.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是▲

氡衰变半衰期为3.8天，则1000g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量为

▲

g；参考答案：①

（2分）

②25011.用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D端（O端固定），当D端达到E处时，.然后保持A的读数不变，角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，则角

_________（选填：增大、保持不变或减小），B弹簧秤的拉力大小

。（选填：增大、保持不变或减小）.参考答案：12.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为

；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为

m/s．参考答案：向下2513.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）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

A．电流表A1(量程3mA，内阻Rg＝10Ω)

B．电流表A2(量程0～0．6A，内阻约为0．1Ω)

C．滑动变阻器R1(0～20Ω，10A)

D．滑动变阻器R2(0～1750Ω，lA)

E．定值电阻R3＝990Ω

F．被测干电池E(电动势约为1．5V，内电阻小于1Ω)

G．开关、导线若干①请在下面方框内画出实验电路图(用所给器材符号表示)．②现已将测得的数据描绘在如图所示的坐标系中，则被测电池的电动势E＝__________V，内阻r＝__________(小数点后保留两位数字)．参考答案：①如图所示（4分） ②1.45（0.02）（2分）0.82（0.02）（2分）添加图线2分15.某探究小组做“测定干电池的电动势和内电阻”的实验。

①他们设计了如图所示的甲、乙两个实验原理图，由于干电池的内电阻较小，为使测量结果比较准确，实验中应该选用图1中_________所示的原理图。

②为了便于测量．探究小组的付同学将一个R。=3.0的电阻与电池串联后再进行实验，图2为所需的实验器材，其中已连接一部分导线，请你按选中的实验原理图用笔画线代替导线把电路补画完整。

③根据付同学测得的数据，在U一I图中描出的点迹如图3所示，请在图中画出U一I图线，并利用图象得出干电池的电动势E=_________V，内阻________。

④考虑电表本身电阻对测量结果的影响，实验所得的干电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较，E测_____E真，r测_______r真(填“<”、“=”或“>”)。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，CD连线是圆轨道竖直方向的直径（C、D为圆轨道的最低点和最高点），已知∠BOC=30?。可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，取g=10m/s2。求：（1）滑块的质量和圆轨道的半径；（2）是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点。若存在，请求出H值；若不存在，请说明理由。参考答案：（1）mg(H－2R)=mvD2

F＋mg=

得：F=－mg

m=0.1kg，R=0.2m

（2）假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点（如图所示）x=OE=vDPt

R=gt2

得到：vDP=2m/s

而滑块过D点的临界速度vDL==m/s

由于：vDP>vDL

所以存在一个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点

mg(H－2R)=mvDP2

得到：H=0.6m

17.如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L＝3m，圆弧形轨道APD和BQC均光滑，AB、CD与两圆弧形轨道相切，BQC的半径为r＝1m，APD的半径为R=2m，O2A、O1B与竖直方向的夹角均为q＝37°。现有一质量为m＝1kg的小球穿在滑轨上，以Ek0的初动能从B点开始沿AB向上运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ＝，设小球经过轨道连接处均无能量损失。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：（1）要使小球能够通过弧形轨道APD的最高点，初动能EK0至少多大？（2）求小球第二次到达D点时的动能；（3）小球在CD段上运动的总路程。（第（2）（3）两问中的EK0取第（1）问中的数值）参考答案：解析：（1）小球至少需要越过弧形轨道APD的最高点，根据动能定理：……（2分）

代入

解得Ek0＝30J…………（2分）（2）从B点出发到小球第一次回到B点的过程中，根据动能定理：……（1分）

解得：EkB=12J小球沿AB向上运动到最高点，距离B点为s，则有：EkB=mmgscosq+mgssinq，……（2分）

解得s=18/13（m）…（1分）小球继续向下运动，当小球第二次到达D点时动能为EKD，……（1分）解得：J

……（2分）（3）小球第二次到D点后还剩12.6J的能量，沿DP弧上升后再返回DC段，到C点只剩下2.6J的能量。因此小球无法继续上升到B点，滑到BQC某处后开始下滑，之后受摩擦力作用，小球最终停在CD上的某点。（1分）

由动能定理：…………（2分）解得：s1＝3.78m小球通过CD段的总路程为S总＝2L＋s＝9.78m…………（1分）18.一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，如图所示水平放置．活塞的质量m=20kg，横截面积S=100cm2，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸壁水平放置，活塞与气缸底的距离L