湖南省株洲市博艺电脑美术学校2022年高三物理期末试卷含解析

湖南省株洲市博艺电脑美术学校2022年高三物理期末试卷含解析一、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.（多选）如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定竖直杆上，A、B通过转轴用长度为L的刚性轻杆连接，B放在水平面上并靠着竖直杆，A、B均静止。由于微小的扰动，B开始沿水平面向右运动。不计一切摩擦，滑块A、B视为质点。在A下滑的过程中，下列说法中正确的是A．A、B及地球组成的系统机械能守恒B．在A落地之前轻杆对B一直做正功C．A运动到最低点时的速度为D．当A的机械能最小时，B对水平面的压力大小为2mg参考答案：AC解析：A、A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒．故A正确．

B、当A到达底端时，B的速度为零，B的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对B先做正功，后做负功．故B错误．C、A运动到最低点时，B的速度为零，根据系统机械能守恒定律得，mAgL=mAvA2，解得vA=．故C正确．D、当A的机械能最小时，则B的机械能最大，则B的动能最大，速度最大，知B此时加速度为零，杆子对B无作用力，B对地面的压力等于B的重力，为mg．故D错误．故选AC．2.如图所示是某同学探究功与速度变化的关系的实验装置，他将光电门固定在长木板上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．（1）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图所示，d=

cm；（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则拉力对小车所做的功为重物重力与AB的距离的乘积；测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间?t，通过描点作出线性图象，研究功与速度变化的关系。处理数据时应作出_____图象。

A．?t－m

B．?t2－m

C．

D．参考答案：1）1.140（3分）

（2）D

（3分）3.（多选）如图所示，在一升降机内，一物块被一轻质弹簧紧压在天花板上，弹簧的下端固定在升降机的地板上，弹簧保持竖直。在升降机运行过程中，物块未曾离开升降机的天花板。当升降机向上运动时，其v-t图像如图所示，下面给出的地板所受压力F1和升降机天花板所受压力F2随时间变化的定性图象，可能正确的的是（

BC

）参考答案：BC4.科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件（即失重状态）下制造泡沫金属的实验。把锂、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内，用太阳能将这些金属熔化成液体，然后在熔化的金属中充进氢气，使金属内产生大量气泡，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。下列说法中正确的是

（

）

A．失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间存在引力作用B．失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束C．在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，气体内能增大D．泡沫金属物理性质各向同性，说明它是非晶体参考答案：BAB、分子之间同时存在引力和斥力，当r＞r0时，分子力表现为引力，r＜r0时分子力表现为斥力，分子间总是同时存在引力和斥力，失重条件下液态金属呈球状是由于液体表面分子间存在表面张力的结果，故A错误B正确；C、在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，同时温度降低，放出热量，气体内能降低，故C错误；D、泡沫金属物理性质虽然各向同性，但是为晶体，各向同性并非为晶体和非晶体的区别，故D错误。故选B。5.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。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.．已知地球自转周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为____________；地球的质量为___________。参考答案：，7.（6分）某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为___________。参考答案：，8.气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。求物体刚脱离气球时气球的高度是__________m。落地时速度是_______m/s（g=10m/s2）参考答案：1275；1609.某兴趣小组的同学利用如图1所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定。①实验过程中，打点计时器应接 在 _______(填“直流”或“交流”)电源上，调整定滑轮的高度，使__

_____②已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数=______③实验时，某同学得到一条纸带，如图2所示，每隔三个计时点取一个计数点，记为图中0、1、2、3、4、5、6点。测得相邻两个计数点间的距离分别为s1=0.96cms2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz0计算此纸带的加速度大小a=_____m/s2，打计数点“4”时纸带的速度大小v=_____m/s。（保留两位有效数字）参考答案：打点计时器使用的是交流电源；调整定滑轮的高度，目的是使细线与长木板平行，减小实验误差；设细绳上的拉力为F，则，解得。利用逐差法求加速度，利用中间时刻的瞬时速度等于对应时间的平均速度求解。10.如图所示，一根长为L=2m的细刚性轻杆的两端分别连结小球a和b，它们的质量分别为ma=8kg和mb=lkg，杆可绕距a球为L处的水平定轴O在竖直平面内转动。初始时杆处于竖直位置，小球b几乎接触桌面，在杆的右边水平桌面上，紧挨着细杆放着一个质量为m=25kg的立方体匀质物块，图中ABCD为过立方体中心且与细杆共面的截面。现用一水平恒力F=100N作用于a球上，使之绕O轴逆时针转动，在转过角过程中力F做的功为____

J；此时小球b速度的大小为

m/s。（设在此过程中立方体物块没有发生转动，且小球b与立方体物体始终没有分离，不计一切摩擦。结果保留小数点后两位。取g=10m/s2）参考答案：11.(5分)一探照灯照射在云层底面上，这底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面高h，探照灯以角速度ω在竖直平面内匀速转动，当光束转过与竖直线夹角为θ时，此刻云层底面上光点的移动速度等于

。参考答案：

答案：hω/cos2θ12.光滑水平面上有两小球a、b，开始时a球静止，b球以一定速度向a运动，a、b相撞后两球粘在一起运动，在此过程中两球的总动量守恒（填“守恒”或“不守恒”）；机械能不守恒（填“守恒”或“不守恒”）．参考答案：考点：动量守恒定律．分析：考察了动量守恒和机械能守恒的条件，在整个过程中合外力为零，系统动量守恒．解答：解：两球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于碰撞是完全非弹性碰撞，碰撞过程机械能不守恒；故答案为：守恒，不守恒．点评：本题考查动量守恒定律和机械能守恒定律的适用条件，注意区分，基础题．13.质量m=5㎏的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直圆环上,弹簧的另一端

固定在环上的A点,环半径R=0.5m,弹簧原长0=R=0.5m.当球从图中位置C由静止开始滑动，当小球滑至最低点B时,测得vB=3m/s,重力做功为

J,则在B点时弹簧的弹性势能EP=___

_J.(g取10m/s2)参考答案：37.5

，

15三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由

提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它 （填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案：

答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。（每空2分）

以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：

（2分）

由匀速圆周运动可知：

（2分）

解得线速度

（2分）15.（12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：

（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为

mm。（2）从声源振动开始经过

s，位于x=68m的观测者开始听到声音。（3）如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在2010珠海航展上，我国研制规模最大的直升机群接受世界的检阅，如图所示。其中一直升机在地面上空高度A位置处于静止状态待命，要求该机在11时16分40秒由静止开始沿水平方向做匀加速直线运动，经过AB段加速后，进入BC段的匀速表演区域，11时20分准时通过C位置。已知sAB=4km，sBC=8km。求：（1）直升飞机在BC段的速度大小是多少？（2）在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少?参考答案：解：（1）设直升飞机在BC段的飞行速度为v。则sAB=

（2分）sBC=vt2

（2分）t1+t2=200s

（1分）由以上三式可得

v=80m/s

（1分）（2）由v=at1

（2分）得m/s2

（2分）17.（18分） 如图19（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件。流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图19（b）所示，期中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点。ω>0代表圆盘逆时针转动。已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m。忽略圆盘、电流表和导线的电阻（1）

根据图19（b）写出ab、bc段对应I与ω的关系式（2）

求出图19（b）中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc（3）

分别求出ab、bc段流过P的电流Ip与其两端电压Up的关系式

参考答案：（1）根据图象可知ab段满足：

(1)又由图象可求得所以(-45rad/s15rad/s)

(2)bc段满足：

(3)由图象可得所以()

(4)（2）b点时对应圆盘产生的电动势V所以，VVks5u所以，V（3）经分析可知ab段时没有电流流过元件P，IP=0,；bc段时元件P中有电流流过

(5)

(6)把（4）（5）代入（6）解得：ks5u()18.（16分）如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m，在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B，它们与木板间的动摩擦因数均为μ.最初木板静止，A、B两木块同时以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动，木板足够长，A、B始终未滑离木板.求：（1）木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中，木块B所发生的位移；（2）木块A在整个过程中的最小速度；（3）整个过程中，A、B两木块相对于滑板滑动的总路程是多少？参考答案：（1）木块A先做匀减速直线运动，后做匀加速