北京木樨园中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

北京木樨园中学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.如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车甲、乙的x﹣t图象，由图可知（）A．在时刻t2，甲车追上乙车B．在时刻t2，甲、乙两车运动方向相反C．在t1到t2这段时间内，两车的平均速率相等D．在t1到t2这段时间内，当乙车速率为零时两车相距最远参考答案：B【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】位移时间关系图线反映物体的位移随时间的变化规律，图线的斜率表示速度的大小．纵坐标的变化量表示位移．根据这些知识进行分析两物体的运动情况．【解答】解：AB、在时刻t2，a图线切线斜率为正值，说明a的速度沿正向，而b的斜率为负值，速度沿负向，所以两车运动方向相反．不能说甲车追上乙车；故A错误，B正确；．C、在t1到t2这段时间内，两力的运动的路程不相同，故两车的平均速率不相等，故C错误；D、速度图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则乙车的速率先减小后增加，且乙车的速度先大于甲车的速度后小于甲车的速度，两者距离先增大后减小，在两车的速度相等时相距最远．故D错误．故选：B．2.（多选题）将一质量为1kg的物体以一定的初速度竖直向上抛出，假设物体在运动过程中所受空气阻力的大小恒定不变，其速度﹣时间图象如图所示，取重力加速度g=10m/s2，则（）A．物体下降过程中的加速度大小为9m/s2B．物体受到的阻力为1NC．图中v1=10m/sD．图中v1=22m/s参考答案：ABD【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据速度﹣时间图象的斜率表示加速度，求出2﹣3s内的加速度．根据牛顿第二定律求出阻力．再牛顿第二定律求出物体上升过程中物体的加速度，由速度时间公式求v1．【解答】解：A、根据速度﹣时间图象的斜率表示加速度得：下降过程：加速度为a2===﹣9m/s2，大小为9m/s2．故A正确．B、下降过程，根据牛顿第二定律得：mg﹣f=m|a2|，得物体受到的阻力大小f=m（g﹣|a2|）=1×（10﹣9）N=1N，故B正确．CD、上升过程，根据牛顿第二定律得：mg+f=ma1，得a1=g+=10+=11m/s2，图中v1=a1t1=11×2=22m/s．故C错误，D正确．故选：ABD3.一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从船上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后炮艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是A．Mv0＝(M－m)v′＋mv

B．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v0)C．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v′)

D．Mv0＝Mv′＋mv参考答案：A4.如图所示，放在平板车上的物体随着小车一起向右运动，且与小车保持相对静止，此时物体受到的摩擦力的方向是：

A．一定向左

B．可能向左，可能向右C．一定向右

D．可能无摩擦力作用参考答案：BD5.关于热现象的说法，正确的是A．热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化B．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大C．外界对气体做功，气体的内能一定增加D．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动（1）上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为

（2）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，其中

是事实，

是推论参考答案：_②③①④

，

②

，

③①④

7.当你在商店时打工时，要把货箱搬上离地12m高的楼上，现有30个货箱，总质量为150kg，如果要求你尽可能快地将它们搬上去。你身体可以提供的功率（单位为W）与你搬货箱的质量关系如图所示，则要求最快完成这一工作，你每次应该搬个货箱，最短工作时间为s（忽略下楼、搬起和放下货箱等时间）。参考答案：

3、7208.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为

N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。参考答案：150，150

9.如图13所示，S为波源，其频率为100Hz，所产生的简谐横波沿直线同时向左、右传播，波M48Qm/s，该波的波长为______；m.P、Q是波传播途径中的两点，巳知SP=4.2m,SQ=1.4m,则当S经过平衡位置并向上运动时，P在_______，Q在______(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。参考答案：10.在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。 ①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用

法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度；在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是

法。在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图10所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地。运用

法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 ②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图11中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示

；B实验图象的“斜率”表示

；C实验图象的“斜率”表示

。参考答案：11.利用图示装置可以测定喷枪喷射油漆雾滴的速度。将直径D=40cm的纸带环，安放在一个可以匀速转动的转台上，纸带上有一狭缝A，A的正对面有一条标志线。油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里。转台以角速度稳定转动后，开始喷漆，喷出来的雾滴运动速度认为不变。仅当狭缝A和B正对平行时，雾滴才能进入纸带环。改变喷射速度重复实验，已知，在纸带上留下了一系列的痕迹a、b、c、d。将纸带取下放在刻度尺下，如图所示。(1)速度最小的雾滴所留的痕迹应为

点，该点离标志线的距离为

cm。(2)该喷枪喷出的雾滴的最大速度为

m/s，若考虑空气阻力的影响，该测量值

真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。参考答案：（1）

a

，

2.50

；（2）

24

，

小于

12.将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的_____（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度______（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显．参考答案：（1）.衍射（2）.接近【详解】通过两支铅笔中间缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长接近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现象；13.要测定匀变速直线运动的实验中，打点计时器打出一纸条，每隔四个点选出一个计数点共选出A、B、C、D四个计数点，所用交流电频率为50赫兹，纸带上各点对应尺上的刻度如图所示，则VB=

m/s.a=

m/s2.参考答案：

0.15

、

0.2

、三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小．参考答案：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2（1）由牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m15.（6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）

得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）

得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

两次碰撞损失的动能（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一平板车以速度vo=5m/s在水平路面匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为，货箱放到车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程车可视为始终做a1=3m/s2的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2，g=10m/s2。求：（1）货箱刚放上平板车瞬间，货箱的加速度大小和方向；（2）货箱放到车上开始计时，经过多少时间货箱与平板车速度相同；（3）如果货箱不能掉下，则最终停止时离车后端的距离d是多少。参考答案：（1）a=μg=2m/s2，方向与车前进方向相同（2）t=1s（3）1m（1）货箱刚放上平板车瞬间，货箱相对平板车向左运动，由μmg=ma，得a=μg=2m/s2，方向与车前进方向相同

（2分）（2）货箱放到车上后，先做匀加速运动，设经过时间t和车达到相同速度,由at=vo–a1t

得t=1s

（2分）（3）当货箱和车速度相等，此时货箱和车的位移分别为x1、x2，对货箱：x1=vot-a1t2

对平板车：

x2=vot-at2此时，货箱相对车向后移动了△x=x2–x1=2.5m<l=m，货箱不会从车后端掉下来。

由于货箱的最大加速度a=μg=2m/s2<a1，所以二者达到相同速度后，分别以不同的加速度匀减速运动到停止，此时相同速度为v=a1t=2m/s

对货箱：s1=v2/2a1=1m

对平板车：

s2=v2/2a=2/3

m

故货箱到车尾的距离

d=l-△x+s1-s2=1m

第三问5分17.（12分）一宇航员抵达一半径为R的星球表面后，为了测定该星球的质量M，做了如下实验：取一根细绳穿过光滑的细直管，细线一端栓一质量为m的砝码，另一端连接在一固定的测力计上，手握细直管抡动砝码，使它在竖直平面内做完整的圆周运动，停止抡动细直管，砝码可继续在同一竖直平面内做完整的圆周运动，如图所示，此时观察测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点位置时测力计的读数差为△F，已知引力常量为G。试根据题中所提供的条件和测量结果，求出该星球的质量M。参考答案：

解析：砝码在最高点，绳的拉力和重力之和充当向心力

砝码在最低点，绳的拉力和重力之差充当向心力

砝码在竖直面内做圆周运动，以最低点所在的水平面为零势能面，根据机械能守恒定律：

依题意：T2-T1=△F

在星球表面附近，万有引力近