湖南省怀化市中铁五局集团职工子弟校2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

湖南省怀化市中铁五局集团职工子弟校2022-2023学年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.同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图所示。以下说法正确的是（

）A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线参考答案：A2.2012年1月4日，在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下“河北锦绣”、“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域．如图所示，此次护航总航程4500海里．若所有船只运动速度相同，则下列说法正确的是(

)A．“4500海里”指的是护航舰艇的位移B．研究舰队平均速度时可将“千岛湖”舰看作质点C．以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰一定是运动的D．根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度参考答案：B3.如图所示是物体在某段运动过程中的v－t图象，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和

v2，则物体由t1到t2的过程中

()A．加速度不断减小

物理试卷

第2页

（共8页）

B．加速度不断增大C．平均速度＝

D．平均速度>参考答案：A4.（单选）如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连，开始两物体处于同一高度，绳处于绷紧状态，轻绳足够长，不计一切摩擦．现将两物体由静止释放，在A落地之前的运动中，下列说法中正确的是（）A．A物体的加速度为B．A、B组成系统的重力势能增大C．下落t秒时，B所受拉力的瞬时功率为mg2tD．下落t秒时，A的机械能减少了mg2t2参考答案：考点：功能关系；机械能守恒定律．专题：功率的计算专题．分析：两个物体组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒．对整体，根据牛顿第二定律求出两个物体的加速度大小和细绳的拉力大小，并求出细绳对A做的功，即可得到A的机械能减少量．由功率公式求解拉力的瞬时功率．解答：解：A、A与B的加速度的大小相等，根据牛顿第二定律得：对AB整体有：a=．故A错误；B、A、B组成系统的机械能不变，动能增大，重力势能减小．故B错误；C、B受到的拉力：，下落t秒时，B的速度：，所受拉力的瞬时功率为mg2tD、对A有：2mg﹣T=2ma，得细绳的拉力T=下落t秒时，A下落的高度为h=则A克服细绳拉力做功为W=Th=根据功能关系得知：A的机械能减少量为△EA=W=，故D正确．故选：D点评：本题是连接体问题，要抓住系统的机械能守恒，而单个物体的机械能并不守恒，能熟练运用整体法和隔离法求出加速度和细绳的拉力．5.下列关于光电效应的说法正确的是

（

）A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时就能逸出金属B．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多C．光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大

D．光电效应实验揭示了光的粒子性

E爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说．从科学研究的方法来说，这属于科学假说

参考答案：CDE

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.近年，我国的高铁发展非常迅猛．为了保证行车安全，车辆转弯的技术要求是相当高的．如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道，则车辆经过弯道时，火车的外轨（选填“外轮”、“内轮”）对轨道有侧向挤压，容易导致翻车事故．为此，铺设轨道时应该把内轨（选填“外轨”、“内轨”）适当降低一定的高度．如果两轨道间距为L，内外轨高度差为h，弯道半径为R，则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为．参考答案：考点：向心力．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：火车拐弯需要有指向圆心的向心力，若内、外轨等高，则火车拐弯时由外轨的压力去提供，若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，要靠重力和支持力的合力提供向心力，进而判断降低哪一侧的高度．火车对内外轨轨道均无侧向挤压时，火车拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．根据牛顿第二定律求解火车的行驶速度．解答：解：火车拐弯需要有指向圆心的向心力，若内、外轨等高，则火车拐弯时由外轨的压力去提供，则火车的外轮对轨道有侧向挤压，若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，要靠重力和支持力的合力提供向心力，则铺设轨道时应该把内轨降低一定的高度，使外轨高于内轨．设路面的倾角为θ，由牛顿第二定律得：mgtanθ=m由于θ较小，则tanθ≈sinθ≈解得v=故答案为：外轮，内轨，．点评：本题是生活中圆周运动问题，关键是分析受力情况，分析外界提供的向心力与所需要的向心力的关系，难度不大，属于基础题．7.地球半径为R，卫星A、B均环绕地球做匀速圆周运动，其中卫星A以第一宇宙速度环绕地球运动，卫星B的环绕半径为4R，则卫星A与卫星B的速度大小之比为________；周期之比为________。参考答案：2∶1；1∶8 8.21．如上右图所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，所受到的浮力为和，则

；若它们的液面相平，则两液体对容器底部的压强关系是

。参考答案：=（等于）

<（小于）9.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz。在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点A、B、D到零点的距离：xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：（1）相邻两计数点的时间间隔为___________s;（2）打C点时物体的速度大小为___________m/s(取2位有效数字）；（3）物体的加速度大小为_____________（用xA、xB、xD和f表示）.参考答案：(1)0.1(2)2.5(3)10.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上。倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮桑需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度

▲

（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间

▲

（填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：11.如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为0.5kg的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为0.2kg。自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°。绳长0.2m，不计一切摩擦。则此过程中重力对小圆球做功为

J；小圆球在此位置的瞬时速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）参考答案：12.质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径是地球半径的2倍．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则卫星的速度大小为_______参考答案： 13.在空中某固定点，悬挂一根均匀绳子，然后让其做自由落体运动。若此绳经过悬点正下方H=20m处某点A共用时间1s(从绳下端抵达A至上端离开A)，则该绳全长为

m。参考答案：15三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.实验课上，某小组验证“力的平行四边形定则”的实验原理图如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．(1)图乙中的________(选填“F”或“F′”)是力F1和F2的合力的理论值；________(选填“F”或“F′”)是力F1和F2的合力的实际测量值．(2)本实验采用的科学方法是()A．控制变量法 B．理想实验法

C．等效替代法

D．建立物理模型法

(3)在实验中，如果其他条件不变仅将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：____________.(选填“变”或“不变”)(4)为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是(

)A．若固定白纸的方形木板平放在实验桌上来验证力的平行四边形定则，使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好C．标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出D．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置参考答案：(1)F（1分）；F′（1分）；(2)C（2分）；(3)不变（2分）；(4)AD（2分）15.研究物体运动的加速度与物体所受力的关系的实验装置如图甲所示，实验的步骤如下：A．把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，使定滑轮伸出桌面。B．把打点计时器固定在长木板没有定滑轮的一端，并把打点计时器连接到电源上。C．把小车放在长木板上并靠近打点计时器的地方，把纸带的一端固定在小车上且让纸带穿过打点计时器。D．细线的一端固定在小车上并跨过定滑轮，另一端悬挂一砝码盘，调整滑轮的高度使滑轮和小车间的细线与长木板平行。E．接通打点计时器电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一列小点。F．改变砝码盘中砝码的质量，更换纸带，重复上面步骤。G．根据纸带上打的点算出每次实验时小车的加速度，把每次实验时砝码和砝码盘的重力记录在相应的纸带上。

H．以小车的加速度a为纵坐标，细线的拉力F（砝码和砝码盘的总重力）为横坐标，建

立坐标系，画出a-F图象得出加速度与力的关系。

①上述操作步骤中明显遗漏的步骤是____________________________。

②某同学画出的a-F图象如图乙所示，图线不是直线的可能原因是_________________。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.深空探测一直是人类的梦想。2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆，中国由此成为世界上第3个实现月面软着陆的国家。如图所示为此次探测中，我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图。请你应用学过的知识解决下列问题。⑴已知地球质量约是月球质量的81倍，地球半径约是月球半径的4倍。将月球和地球都视为质量分布均匀的球体，不考虑地球、月球自转及其他天体的影响。求月球表面重力加速度g月与地球表面重力加速度g的比值。⑵由于月球表面无大气，无法利用大气阻力来降低飞行速度，我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务。在避障段探测器从距月球表面约100m高处，沿与水平面成夹角45°的方向，匀减速直线运动到着陆点上方30m处。已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为θ，探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度g月的变化均忽略不计，求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度g月的比值。⑶为避免探测器着陆过程中带来的过大冲击，科学家们研制了着陆缓冲装置来吸收着陆冲击能量，即尽可能把探测器着陆过程损失的机械能不可逆地转变为其他形式的能量，如塑性变形能、内能等，而不通过弹性变形来储存能量，以避免二次冲击或其他难以控制的后果。已知着陆过程探测器质量（包括着陆缓冲装置）为m，刚接触月面时速度为v，从刚接触月面开始到稳定着陆过程中重心下降高度为H，月球表面重力加速度为g月，着陆过程中发动机处于关闭状态，求着陆过程中缓冲装置吸收的总能量及探测器受到的冲量。参考答案：（1）

（2）

（3）（1）根据万有引力提供星球表面的重力可知，有黄金代换公式有则（2）根据题目条件画出受力分析如图所示，由矢量运算法则画出三角形如图2所示，由正弦定理可得：，解得（3）缓冲装置吸收的能量来源于探测器动能和势能，由能量守恒定律可得根据动量定理，探测器受到的冲量等于动量变化17.如图所示，光滑水平面上有一质量为M=1kg的长木板，木板左端表面水平且长为L=2m，右端为光滑的1/4圆弧槽。现有一个质量为m=0.5kg可视为质点的物块以速度v0=3m/s水平滑上长木板，m与长木板水平部分间的动摩擦因数为μ=0.1，物块滑过水平部分后能冲上圆弧面而未离开圆弧。求(1)物块在圆弧面上升的最大高度；(2)为使物块最终能从左端滑出木板，v0应满足的条件。参考答案：物块滑上长木板后，与木板相互作用，水平方向不受外力，动量守恒。物块上升到最大高度时，二者具有相同的速度。系统损失的动能转化为热量和物块的重力势能。mv0=(M+m)v

（1分）得：

故

（1分）物块与木板摩擦产生的热量取决于它们的相对位移：Q=μmgL

（1分）由能量守恒得：ΔEk=Q+mghmax

（1分）解得：

代入数值得hmax=0.1m。

（1分）(2)考虑临界情况，认为物块恰好相对木板静止在木板的最左端，它们的相对路程为2L，此时共同速度为v′，由整个过程动量守恒得：mv0=(M+m)v′

（1分）