2022-2023学年重庆合川区南屏中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年重庆合川区南屏中学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，足够长斜面倾角为，固定于水平面上.用轻绳相连的木块a、b在平行于斜面的恒定拉力作用下，沿斜面向上匀速运动.途中轻绳断裂，b由绳断处继续运动距离x后，撤去拉力.已知a的质量为m，b的质量为与斜面间的动摩擦因数均为，不计绳的长度，以下说法正确的是A.绳断裂时，a的加速度为B.绳断裂时，b的加速度为C.间的最大距离为D.间的最大距离为参考答案：BD绳断前，a、b整体做匀速运动，拉力F等于整体重力沿斜面向下的分力和滑动摩擦力之和，即F=，绳断裂时，绳上的拉力瞬间为0，故a的加速度为，方向沿斜面向下；同理可知b的加速度为，方向沿斜面向上，选项A错误B正确。由于，故a、b最终都将静止在斜面上，故当a、b都静止时，两者间的距离最大。绳断开后，a做匀减速运动，直至静止，b先做匀加速运动后做匀减速运动，最终静止，设绳刚断开时，整体的速度为v，则由动能定理可得，对a，，对b，，联立以上两式可得间的最大距离，选项C错误D正确。本题选BD。2.（多选）如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（位置A）上，随跳板一起向下运动到达最低点（位置B）。运动员从开始与跳板接触到运动至最低点过程中，下列说法正确的是 A．运动员到达最低点时所受合力为零 B．在这过程中，跳板的弹性势能一直在增加 C．在这过程中，运动员的重力的功率先增大后减小 D．在这过程中，运动员所受重力对他做的功等于跳板的作用力

对他做的功参考答案：BC3.如图所示，在光滑的水平面上叠放着两木块A、B，质量分别是m-1和m2，A、B间的动摩擦因数为μ，若要是把B从A下面拉出来，则拉力的大小至少满足（

）A．

B．C．

D．参考答案：A4.（单选）小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第一个球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g＝10m/s2） （A）三个

（B）四个

（C）五个

（D）六个

参考答案：C5.下列表述中符合实际情况的是（）A．小球从3楼自由下落到地面，时间约为1sB．小明将一个鸡蛋举过头顶，克服重力做功约为10JC．小华正常步行的速度约为10m/sD．小强正常上楼时的功率约为10KW参考答案：A【考点】功率、平均功率和瞬时功率；自由落体运动．【分析】根据自由落体运动的位移时间公式求出下落1s下降的高度，从而判断是否符合实际．根据鸡蛋的大约质量，结合W=mgh求出克服重力做功的大小；人正常步行的速度大约在1m/s；根据正常上楼的功率等于克服重力做功的功率求出上楼的功率大小．【解答】解：A、小球在1s内下落的高度大约h=，与三楼的高度接近，故A正确．B、鸡蛋的质量大约0.05kg，举过头顶，克服重力做功大约W=mgh=0.05×10×0.5=0.25J，故B错误．C、小华步行的速度不可能达到10m/s，故C错误．D、小强正常上楼的功率等于克服重力做功的功率，根据P=mgv知，P=500×2=1000W，故D错误．故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示，g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数

；水平推力

。参考答案：

0.2

6

7.某同学用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。（保留小数点后两位数字）参考答案：.①左

②16.20

③0.41

④0.508.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3

②4：19.用中子轰击锂核()，发生的核反应为：，式中n代表中子，X代表核反应产生的新核，同时释放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。则新核中的中子数为△△

，核反应过程中的质量亏损为△△

kg(计算结果保留两位有效数字)。参考答案：2

10.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/311.（6分）围绕正在发声的音叉运动一周，就会发现声音忽强忽弱，这是声波的

现象，产生这一现象的两个波源是 ，它们符合

波源的条件。参考答案：干涉、音叉的两个叉股、相干12.一列火车由车站静止开始做匀加速直线运动开出时，值班员站在第一节车厢前端的旁边，第一节车厢经过他历时4s，整个列车经过他历时20s，设各节车厢等长，车厢连接处的长度不计，则此列火车共有______节车厢，最后九节车厢经过他身旁历时______s。参考答案：25节，4s13.为了用弹簧测力计测定木块A和长木板B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的甲、乙两个试验方案．（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案甲更易于操作．简述理由因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动．（2）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为0.4．参考答案：考点：探究影响摩擦力的大小的因素．专题：实验题．分析：（1）实验中我们是根据拉力与摩擦力是一对平衡力的原理，才通过测力计读出摩擦力大小的，因此，在操作时要保持物体做匀速直线运动，这也是实验操作中较难保持的地方，方案甲很好地解决了这一问题；（2）根据公式f=μN可对动摩擦因数进行计算，但关键是要分析出摩擦力f的大小．解答：解：（1）由图示实验可知，甲方案中拉动物体A，不需要控制物体A做匀速直线运动，且弹簧测力计静止，便于弹簧测力计读数；乙方案中用弹簧测力计拉动A，需要控制A做匀速直线运动，难于控制A做匀速直线运动，另一当面弹簧测力计是运动的，难于准确读数，因此甲方案更易于操作．（2）由题意可知，在甲方案中，两物体接触面受到的压力等于B的重力，即N=150N，弹簧测力计a的示数等于两物体接触面间摩擦力的大小，即f=60N．由公式f=μN得，动摩擦因素μ===0.4．故答案为：（1）甲；因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动；（2）0.4．点评：本题考查了作用力与反作用力、平衡力的关系，并且要判断在不同的情况下接触面受到的正压力的大小，特别是注意根据给出的各个弹簧测力计的示数，分析判断出要用哪一个数据，是解答本题的难点，这对于学生有一定的迷惑性．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学先测得摆线长为92．50cm，然后用秒表记录了单摆做45次全振动的时间，摆球的直径和秒表的读数如图所示，该单摆的摆长为

cm，单摆的周期为

S

参考答案：93．515

，1．9515.(6分)在研究性学习中，学生通过查找资料知道了竖直方向弹簧振子作简谐振动的周期公式

(k为弹簧的劲度系数，m是振子的质量)，利用下列器材：铁架台(含固定弹簧的铁夹)、钩码一个、一根轻弹簧、毫米刻度尺、秒表，设计了测量重力加速度g的实验．(1)补充写出实验的步骤：

A．将轻弹簧悬挂起来测出原长L0

B．挂上钩码静止时测出弹簧的长度L1

C．______________________________________D．代入表达式算出重力加速度的数值(2)用测量的量表示重力加速度的表达式g＝___________参考答案：答案：（1）将钩码向下拉离平衡位置释放并测出N次全振动的时间t

(或周期T)

(3分)

（2）

或

(3分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为0.3m。轨道正上方离地0.4m处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方。A、B是质量均为2kg的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环。两环均可看作质点，且不计滑轮大小与质量。现在A环上施加一个大小为55N的水平向右恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升。（g取10m/s2），求：（1）在B环上升到最高点D的过程中恒力F做功为多少？（2）当被拉到最高点D时，B环的速度大小为多少？（3）当B、P间细绳恰与圆形轨道相切时，B环的速度大小为多少？（4）若恒力F作用足够长的时间，请描述B环经过D点之后的运动情况。参考答案：（1）A环运动的位移为s=（0.5–0.1）m=0.4m

（1分）恒力F做功：由WF=Fs，可解得WF=22J

（2分）（2）B环被拉到最高点D时A环的速度为零，

（1分）由mvA2+mvB2–0=WF–WG

（2分）可解得vB=4m/s

（1分）（3）当B、P间细绳恰与圆形轨道相切时位置如右图所示，其中sinα=0.75由mvA2+mvB2–0=WF–WG

（2分）其中vA=vB

（1分）WF=55×(0.5–)J=12.95J

WG=（2×10×0.3×sinα）J=4.5J可解得vB=2.06m/s

（2分）（4）B环经过D点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点，然后沿轨道返回左侧最低点，之后将重复运动。

（2分）17.如图所示，一个轻质直角形薄板ABC，AB=0.80m，AC=0.60m，在A点固定一垂直于薄板平面的光滑转动轴，在薄板上D点固定一个质量为m=0.40kg的小球，现用测力计竖直向上拉住B点，使AB水平，如图（a），测得拉力F1=2.0N；再用测力计竖直向上拉住C点，使AC水平，如图（b），测得拉力F2=2.0N（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）小球和转动轴的距离AD；（2）在如图（a）情况下，将小球移动到BC边上距离A点最近处，然后撤去力F1，薄板转动过程中，AB边能转过的最大角度；（3）在第（2）问条件下，薄板转动过程中，B点能达到的最大速度。参考答案：（12分）解：（1）设小球D距AC为x，距AB为y。根据力矩平衡得：（2分）

（2分）所以

（2分）（2）设AD连线与AC边的夹角为θ，由几何关系可知。根据机械能守恒定律得AD边转过的最大角度是2θ，所以AB边转过的最大角度是2θ=74°。

（2分）（3）根据机械能守恒定律，小球运动到最低点时，重力势能最小，动能最大

（2分）在转动过程中，薄板上各点角速度相同，所以18.用某种透明材料制成的一块柱