2022-2023学年湖南省郴州市延寿中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年湖南省郴州市延寿中学高三物理上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.（单选）2013年6月13日，神州十号与天宫一号成功实现自动交会对接。对接前神州十号与天宫一号都在各自的轨道上做匀速圆周运动。已知引力常量为G，下列说法正确的是

A．由神州十号运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量

B．由神州十号运行的周期可以求出它离地面的高度

C．若神州十号的轨道半径比天官一号大，则神州十号的周期比天宫一号小

D．漂浮在天宫一号内的宇航号处于平衡状态参考答案：A2.阿联酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m，也被称为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达17.4m/s。游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是（）A.t＝6s时，电梯处于失重状态B.7s～53s时间内，绳索拉力最小C.t＝59s时，电梯处于超重状态D.t＝60s时，电梯速度恰好为0参考答案：D【详解】根据a﹣t图象可知当t＝6s时刻电梯的加速度向上，电梯处于超重状态。故A错误；53s～55s时间内，加速度的方向向下，电梯处于失重状态，绳子的拉力小于重力；而7～53s时间内，a＝0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小。故B错误；t＝59s时，电梯减速向上运动，a＜0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误；根据a﹣t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a﹣t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t＝60s时，电梯速度恰好为0．故D正确。3.根据理想斜面实验，提出“力不是维持物体运动的原因”的物理学家是

A．伽利略

B．牛顿

C．亚里士多德

D．法拉第参考答案：A4.（单选）放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的关系图象和该拉力的功率与时间的关系图象如图所示．下列说法正确的是(

)A．0~6s内物体的位移大小为30mB．物体受到的摩擦力大小为5NC．0～6s内拉力做的功为100J D．物体的质量为lkg参考答案：A5.“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳

与竖直方向夹角为α，如图所示，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是(

)A.选手摆动最低点时所受绳子的拉力等于mgB.选手摆到最低点时所受绳子的拉力为大于mgC.选手摆到最低点时所受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力D.选手摆到最低点过程中，运动可分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动。参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，由图可知，该单摆的长是

m；若增大该单摆的摆长，则与原图相比较，共振曲线的“峰”将

（填“向左移动”、“保持不变”或“向右移动”）。（运算中）参考答案：1；向左移动7.

（5分）一个蓄电池输出电压为12V，若输出的电能为4.3×106J，则它放出的电量为_____________C。参考答案：答案：3.6×1058.如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽L，足够长且电阻不计，右端接有电阻R。磁场的磁感强度为B。一根质量为m，电阻不计的金属棒以v0的初速沿框架向左运动。棒与框架间的动摩擦因数为μ。测得棒在整个运动过程中，通过电阻的电量为q，则棒能运动的距离为______________，电阻R上消耗的电能为______________。

参考答案：，9.如右图所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G。长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，DABC＝37°，DACB＝90°，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：B＝kt，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I＝

，当t=

时金属线AC中拉力恰为零。（已知，）参考答案：；

10.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。11.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。气缸外部温度恒定不变，则缸内的气体压强

，内能

。（选填“增大”、“减小”、“不变”）参考答案：增大

不变12.如图所示，在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ．从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，（k为常量），则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是_________________，金属棒下落过程中动能最大的时刻t=________．五．实验题（共24分）参考答案：先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动13.某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示.①主要的实验过程：(ⅰ)用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=

mm；(ⅱ)让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;(ⅳ)求出小滑块车与木板间摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理?

(选填“合理”或“不合理”)。③实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少

误差。（选填“系统”或“偶然”）参考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系统(2分)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）某同学利用“测定电池电动势和内阻”实验所得的U、I数据，根据电池的输出功率P=IU，得出被测电池组的输出功率P随外电阻R变化的图线如右图所示。若外电路分别为2.5Ω和10Ω的电阻时，它们的实际功率分别为__________W和__________W。实际使用时，在这两个电阻中选择阻值为____________Ω的电阻较好，理由是：______________________________________。参考答案：答案：40，40，10，电路消耗额外功小15.“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，任取一个点为第1点，接下来每5个点取一个计数点，其中1、2、3、4、5、6、7都为记数点。测得：，。（以下计算结果均保留三位有效数字）

（1）在计时器打出点1、2、3时，小车的速度分别为：

m/s，

m/s，

m/s；

（2）求了小车的加速度

m/s2。参考答案：（1）0.116m/s

0.165m/s

（2）0.496m/s2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，摩托车做特技表演，以v0=10.0m/s的初速度冲向高台，然后从高台以v1=12m/s的速度水平飞出，落在倾角θ=370的斜面上．若摩托车冲向高台的过程中以p=4.0kw的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t1=4.0s．人和车的总质量m=1.8×102kg，台高h=5.0m．不计空气阻力，取g=10m/s2，求：（1）摩托车从高台飞出到落至斜面所用时间t2；（2）摩托车落到斜面上缓冲，只保留沿斜面方向速度，求缓冲后的速度v2；（3）摩托车冲上高台过程中阻力所做的功Wf．参考答案：解：（1）由平抛运动规律得：h=gt2s=v1t2由几何关系得

tanθ=解得

t2=1.8s（2）缓冲前竖直方向速度

vy=gt2=18m/s故缓冲后沿斜面方向速度v2=v1cosθ+vysinθ=20.4m/s（3）由动能定理得：Pt1﹣mgh+Wf=mv12﹣mv02解得：Wf=﹣3.04×103J答：（1）摩托车从高台飞出到落至斜面所用时间t2为1.8s；（2）摩托车落到斜面上缓冲，只保留沿斜面方向速度，缓冲后的速度v2为20.4m/s；（3）摩托车冲上高台过程中阻力所做的功Wf为﹣3.04×103J．17.如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心）折射率。今有一束平行光以45°的入射角向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？参考答案：试题分析：光路图如下图，从O点射入的光线，折射角为r，根据折射定律，有：，解得：2分设从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上的Q点时，入射角恰等于临界角C，有：2分代入数据得：2分△PQO中2分所以能射出的光线区域对应的圆心角2分能射出光线的部分占AB面的比例为2分考点：光的折射和全反射。18.（16分）2005年10月12日9时，神舟六号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，在环绕地球飞行5天后，其返回舱于10月17日按照预定计划返回预定地区．神舟六号载人航天飞行的圆满成功，标志着我国在发展载人航天技术方面取得了又一个具有里程碑意义的重大胜利．（已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g）（1）神舟六号载人飞船搭乘长征2号F型运载火箭从地面竖直发射升空，在地面附近上升高度为h时获得的速度为v，若把这一过程看作匀加速直线运动，则这段时间内飞船对飞船中质量为m的宇航员的作用力有多大？（2）神舟六号载人飞船在离地面高度为H的圆轨道上运行的时间为t．求在这段时间内它绕行地球多少圈？参考答案：

解析：

（1）火箭竖直匀加速上升，加速度为a，有

①（2分）

飞船对宇