2022-2023学年广东省揭阳市华侨中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年广东省揭阳市华侨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.（单选）如下图所示，为A、B、C三个物体从同一地点，同时出发沿同一方向做直线运动的图象，则在0-t0时间内，下列说法正确的是A．A物体平均速度最大，B物体平均速度最小B．三个物体的平均速率相等C．三个物体始终沿着同一方向运动D．t0时C物体的速度比B物体的速度大参考答案：D由图像可知，A、B、C三个物体的位移相同，A运动时出现了反向运动，所以C项错误，且路程是A的最大，B、C的路程也相同，所以三者的平均速度相同，平均速率是A的最大，所以A、B选项错误，位移时间图像的斜率是速度，斜率越大则速度越大，所以D项正确。2.如图所示，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对物体做的功可能是（

）A.等于mv

B.小于mv

C.大于μmgs

D.小于μmgs参考答案：ABD3.如图，水平横杆上套有圆环A，A通过轻绳与重物B相连，轻绳绕过固定在横杆下的定滑轮，轻绳通过光滑动滑轮挂着物体C，并在某一位置达到平衡，现将圆环A缓慢向右移动一段距离，系统仍静止，则A.A环受到的摩擦力将变大B.A环受到的支持力保持不变C.C物体重力势能将不变D.C物体重力势能将减小参考答案：BD【分析】对两个滑块分别受力分析，根据共点力平衡条件列式求解，注意绳子对两侧的拉力大小相等。【详解】轻绳拉力处处相同，等于B的重力，重物C始终平衡，所以动滑轮两侧轻绳夹角保持不变，拴接A的轻绳与水平方向夹角也不变，A环受力保持不变，重物C必定下降，重力势能减小，故B、D正确，A、C错误。故选：BD。10.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是

（

）A．t1到t2时间内，小车做匀速直线运动

B．t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．t2到t3时间内，小车做匀速直线运动

D．t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动参考答案：D5.参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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

，

157.（选修3—3（含2—2）模块）（6分）某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0(1–aH)，其中常数a＞0，随海拔高度H的增大，大气压强P

（填“增大”、“减小”或“不变”），阀门被顶起时锅内气体压强

（填“增大”、“减小”或“不变”），结合查理定律分析可知，在不同海拔高度使用压力锅，阀门被顶起时锅内气体的温度随着海拔高度的增加而

．（填“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：答案：减小（2分）；减小（2分）；降低．（2分）8.“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示：（1）

某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-△t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间△t越短，感应电动势E越大，即E与△t成反比。①实验过程是________的（填写“正确”“不正确”）；②实验结论__________________________________________（判断是否正确并说明理由）。（2）对实验数据的处理可以采用不同的方法①如果横坐标取_____________，就可获得如图3所示的图线；

②若在①基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将__________(填“不变”“增大”或“减小”)。参考答案：)(1)①正确（2分）；②不正确，只有在磁通量变化相同的条件下，时间越短，感应电动势才越大。另外，从E-△t图象并不能得到E与△t成反比的结论。(2分)(2)

①1/△t

（2分）

②变大

9.公交车在平直公路上匀速行驶，前方黄灯亮起后，司机立即采取制动措施，使汽车开始做匀减速运动直到汽车停下。已知开始制动后的第1s内和第2s内汽车的位移大小依次为8m和4m。则汽车的加速度大小为_______m/s2；开始制动时汽车的速度大小为_______m/s；开始制动后的3s内，汽车的位移大小为________m。参考答案：4

10

12.5匀变速直线运动连续相等时间间隔内位移之差等于即得到。根据匀变速直线运动位移公式，制动后第一秒内，计算得。制动后3秒内，汽车制动时间，即汽车运动时间只有2.5s，位移10.质量为m的小钢球自高处落下，以速率v1碰地后竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地时的速率为v2，在碰撞过程中，小钢球动量的变化量的大小为__________，方向为__________。参考答案：m（v1＋v2），竖直向上11.（1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两测量爪间距离，主尺和游标尺的位置如图甲所示，此时卡尺两测量爪间狭缝宽度

mm。在数控实验室，工人师傅测量某金属丝直径时的情景如图乙所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是

mm。（2）某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器（打点频率为50Hz），C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于C的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。①图b为某次实验得到的纸带，其中每两个计数点之间有四个点没有画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留两位有效数字）②下列说法正确的是

。A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验中小车A的质量应远大于C的质量D．为了更直观方便地探究加速度与质量的关系，应作a—M图象（M为小车质量）③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象可能是图c中的图线

。（填“甲”、“乙”或“丙”）参考答案：（1）

0.65

mm；

1.500

mm（2）①

0.49m/s2或0.50m/s2；②

C

；③

丙12.体积为V的油滴，落在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为

。已知阿伏伽德罗常数为NA，油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为

。参考答案：答案：D=

m=解析：单分子油膜可视为横截面积为S，高度为分子直径D的长方体，则体积V=SD，故分子直径约为D=；取1摩尔油，含有NA个油分子，则一个油分子的质量为m=。13.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：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律15.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一平板小车静止在光滑的水平面上，质量均为m的物体A、B分别以2v和v的初速度、沿同一直线同时从小车两端相向水平滑上小车。设两物体与小车间的动摩擦因数均为，小车质量也为m，最终物体A、B都停在小车上（若A、B相碰，碰后一定粘在一起）求：（1）最终小车的速度大小是多少，方向怎样?（2）要想使物体A、B不相碰，平板车的长度至少为多长?参考答案：见解析(1)由动量守恒定律可知A、B最后和小车相对静止，总动量守恒，选水平向右为正方向，则2mv-mv=3m，解得=，方向向右。(2)由题意结合能量的转化与守恒可得。17.(16分)如图所示，光滑绝缘斜面的倾角为，斜面上放置一质量为，电阻为、边长为的正方形导线框，通过细线绕过光滑的定滑轮与一质量为的重物相连，连接线框的细线与线框共面，滑轮和绳的质量均不计．斜面上有两个匀强磁场区域I和Ⅱ，其宽度均为，磁感应强度大小均为B，磁场方向分别垂直于斜面向上和垂直于斜面向下.线框的边距磁场区域I的上边界为2.开始时各段绳都处于伸直状态，现将它们由静止释放．线框沿斜面向下运动，边刚穿过两磁场的分界线进入磁场区域Ⅱ时，线框恰好做匀速运动(绳子始终处于拉紧状态)求：

(1)线框的边刚进入磁场区域I时的速度大小；

(2)线框边在磁场区域Ⅱ中运动的过程中，线框重力的功率；

(3)从开始释放到边刚穿出磁场区域Ⅱ的过程中，线框中产生的焦耳热Q.参考答案：解析：（1）对线框和重物利用机械守恒定律有：

①3分

解得： ②2分

（2）设线框边刚进入磁场Ⅱ时速度为，则线框中产生的电流为：

③1分

线框受到的安培力：

④1分

设绳对线框、m的拉力大小为则；

对线框；

⑤1分

对

⑥1分

联立④⑤⑥解得：

⑦1分

⑧2分

（3）从线框开始释放到边刚穿出磁场Ⅱ的过程中，根据能量守恒有：

⑨2分

联立⑦⑨得：

⑩2分18.如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）．（1）在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止．画出此时小球的受力图，并求力F的大小；（2）由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力．不计空气阻力．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律；向心力；机械能守恒定律．分析：（1）为了求出F的大小，我们首先做出小球此时的受力示意图，根据共点力平衡条件求出F；（2）小球向下摆动的时候只有重力做功，所以用机械能守恒定律可以求出最低点的速度，在最低点根