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文档简介
内蒙古自治区呼和浩特市奇志中学2022-2023学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.如图所示,一车内用轻绳悬挂着A、B两球,车向右做匀加速直线运动时,两段轻绳与竖直方向的夹角分别为a、θ,且a=θ,则()A.A球的质量一定等于B球的质量B.A球的质量一定大于B球的质量C.A球的质量一定小于B球的质量D.A球的质量可能大于、可能小于也可能等于B球的质量参考答案:D【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】对AB整体研究,根据牛顿第二定律列式求出加速度的表达式,再对B研究,根据牛顿第二定律列式,进而分析AB的质量关系.【解答】解:对AB整体研究,根据牛顿第二定律得:(mA+mB)gtanα=(mA+mB)a解得:gtanα=a对B研究,根据牛顿第二定律得:mBgtanθ=mBa解得:a=gtanα,因此不论A的质量是大于、小于还是等于B球的质量,均有α=θ,故D正确.故选:D2.在一个内壁光滑的圆锥桶内,两个质量相等的小球A、B紧贴着桶的内壁分别在不同高度的水平面内做匀速圆周运动,如图所示。则
(
)
A.两球对桶壁的压力相等
B.A球的线速度一定大于B球的线速度
C.A球的角速度一定大于B球的角速度
D.两球运动的周期相等参考答案:
答案:AB3.(多选)如图所示,在水平地面上方A点处有一小球a距地面20m,在B点处有另一个小球b距地面15m,两小球均做自由落体运动,但a比b提前1s释放,g取l0,两小球均可视为质点。则
A.在下落过程中,a、b两小球“相遇”点恰好在B点
B.在下落过程中,a、b两小球“相遇”点发生在B点以下某位置
C.a、b两小球同时到达地面
D.a小球先到达地面参考答案:AD4.如图1所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2所示。则(
)A.第l秒内摩擦力的冲量为零B.前2s内推力F做功的平均功率为3.0WC.第2s内物体克服摩擦力做的功为2.0JD.前3s内物体动量的增量为1.0kg·m/s参考答案:CD由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内,物体做匀速运动,处于受力平衡状态,所以滑动摩擦力的大小为2N,在1-2s的时间内,物体做匀加速运动,直线的斜率代表加速度的大小,所以a=2m/s2,由牛顿第二定律可得F-f=ma,解得m=0.5kg,0-1s内物体静止,静摩擦力等于推力,由I=Ft知第一秒内摩擦力的冲量是1N?s,A错误。第二秒内物体的位移是x=at2=1m,摩擦力做的功W=fx=-2×1J=-2J,在第一秒内物体没有运动,只在第二秒运动,F也只在第二秒做功,F的功为W=Fx=3×1J=3J,所以前2S内推力F做功的平均功率为1.5W,所以B错误C正确。前3s内物体动量的增量为mv=0.5×2=1.0(kg·m/s),所以D正确.故选CD.5.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点A.第1s内的位移是5m
B.前2s内的平均速度是6m/sC.任意相邻1s内的位移差都是1m
D.任意1s内的速度增量都是2m/s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.在白炽灯照射下,从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹,这是光的______现象;通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯,也会看到彩色条纹,这是光的______现象。参考答案:干涉,衍射7.(3分)一个质量为m0静止的ω介子衰变为三个静止质量都是m的π介子,它们在同一平面内运动,彼此运动方向的夹角为120°,光在真空中的传播速度为c,则每个π介子的动能为
。参考答案:(3分)8.(5分)如图所示,是用20分度的游标卡尺测量甲物体高度的示意图,则甲物体的高度为______mm,若用该游标卡尺测量乙物体的长度时,游标尺的最后一根刻度线刚好与主尺的57mm刻度线对齐,则乙物体的长度为_________mm。
参考答案:
答案:102.00;380.009.假设某实验室恰好位于震源的正上方,该实验室中悬挂着一个静止的弹簧振子和一个静止的单摆,弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为5.0km和2.5km,频率为2.0Hz。则可观察到_________先开始振动(或摆动),若它开始振动(或摆动)3.0s后,另一装置才开始振动(或摆动),则震源离实验室的距离为________。参考答案:
(1).弹簧振子
(2).30km【详解】根据可知,纵波的传播速度较横波大,可知纵波先传到实验室,即弹簧振子先振动;纵波的速度;横波的速度:;则,解得x=30km.10.如图甲所示,两个平行金属板P、Q竖直放置,两板间加上如图乙所示的电压。t=0时,Q板比P板电势高5V,此时在两板的正中央M点有一个电子仅受电场力作用从静止开始运动,假设电子始终未与两板相碰。在0<t<8×10-10s的时间内,这个电子处于M点的右侧、速度向左且逐渐减小的时间范围是
。参考答案:
6*10-10s<t<
8*10-10s
11.如图所示,放置在水平地面上的支架质量为M,支架顶端用细线拴着的摆球质量为m,现将摆球拉至水平位置,而后释放,摆球运动过程中,支架始终不动,则:(1)在释放前的瞬间,支架对地面的压力为
(2)摆球到达最低点时,支架对地面的压力为
参考答案:(1).Mg(2).(3m+M)g12.一辆赛车在半径为50m的水平圆形赛道参加比赛,已知该赛车匀速率跑完最后一圈所用时间为15s。则该赛车完成这一圈的角速度大小为________rad/s,向心加速度大小为________m/s2(结果均保留2位小数)。参考答案:0.42rad/s;8.77m/s2。【(8.76~8.82)m/s2】13.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力.核反应是若干核反应的一种,其中X为待求粒子,y为X的个数,则X是
▲
(选填“质子”、“中子”、“电子”),y=
▲
.若反应过程中释放的核能为E,光在真空中的传播速度为c,则核反应的质量亏损表达式为
▲
.参考答案:中子(1分)
3(1分)
E/c2三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(09年大连24中质检)(选修3—5)(5分)如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A,其上放有一个滑块B,已知木板和滑块的质量均为m=0.8kg,滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,开始时A静止,滑块B以V=4m/s向右的初速度滑上A板,如图所示,B恰滑到A板的右端,求:①说明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多长?
参考答案:解析:①因为B做匀减速运动,A做匀加速运动,A,B达到共同速度V1时,B恰滑到A板的右端(2分)
②根据动量守恒
mv=2mv1(1分)
v1=2m/s
……
设A板长为L,根据能量守恒定律
(1分)
L=1m15.(简答)光滑的长轨道形状如图所示,下部为半圆形,半径为R,固定在竖直平面内.质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起,套在轨道上,A环距轨道底部高为2R.现将A、B两环从图示位置静止释放.重力加速度为g.求:(1)A环到达轨道底部时,两环速度大小;(2)运动过程中A环距轨道底部的最大高度;(3)若仅将轻杆长度增大为2R,其他条件不变,求运动过程中A环距轨道底部的最大高度.参考答案:(1)A环到达轨道底部时,两环速度大小为;(2)运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R;(3)若仅将轻杆长度增大为2R,其他条件不变,运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R.解:(1)A、B都进入圆轨道后,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等,对系统,由机械能守恒定律得:mg?2R+2mg?R=(m+2m)v2,解得:v=;(2)运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1,如图所示,整体机械能守恒:mg?2R+2mg?3R=2mg(h﹣R)+mgh,解得:h=R;(3)若将杆长换成2R,A环离开底部的最大高度为h2.如图所示.整体机械能守恒:mg?2R+2mg(2R+2R)=mgh′+2mg(h′+2R),解得:h′=R;答:(1)A环到达轨道底部时,两环速度大小为;(2)运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R;(3)若仅将轻杆长度增大为2R,其他条件不变,运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,x轴上方为垂直于平面xOy向里的匀强磁场,磁感应强度为B,x轴下方为方向平行于x轴但大小一定(设为E0)、方向做周期性变化的匀强电场,在坐标(R,R)处和第Ⅳ象限中某点各有质量为m、带电荷量为q的正点电荷P和Q,现使P在匀强磁场中开始做半径为R的匀速圆周运动,同时释放Q,要使两点电荷总是以相同的速度同时通过y轴,求:(1)场强E0的大小及其变化周期T;(2)在图的E﹣t图中作出该电场的变化图象(以释放点电荷P时为初始时刻,x轴正方向作为场强的正方向),要求至少画出两个周期的图象.参考答案:解:(1)正点电荷P做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:,由题意知P点电荷开始是向上运动,则绕圆心(0,R)做匀速圆周运动,运动周期点电荷一个周期内两次以相反的速度通过y轴,Q点电荷每次与P点电荷以相同速度经过y轴,所以电场强度变化的周期:,由牛顿第二定律得:F=ma,即:,解得:;(2)由(1)的分析作出E﹣t图象,图象如图所示:答:(1)场强E0的大小为,其变化周期T为;(2)E﹣t图象如图所示.17.如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5,且与台阶边缘O点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板,圆弧半径R=1m,圆弧的圆心也在O点。今以O点为原点建立平面直角坐标系.现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板.(g取10m/s2)(1)若小物块恰能击中档板上的P点(OP与水平方向夹角为37°,已知,),则其离开O点时的速度大小;(2)为使小物块击中档板,求拉力F作用的最短时间;(3)改变拉力F的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置.求击中挡板时小物块动能的最小值.参考答案:(3)设小物块击中挡板的任意点坐标为(x,y),则
(1分)
(1分)由机械能守恒得:
(1分)又
(1分)化简得:
(1分)由数学方法求得
(1分)18.如图所示,有一带光滑弧形轨道、质量为M=3.0坛的小车,静止在水平面0点左侧,轨道下端的切线方向水平,O点的左侧光滑。现有一质员m=1.0kg的物块(可视为质点),与O点右侧动摩擦因数μ=0.2,在F=6.ON的水平推力作用下,从距0点2m的A点由静止开始向左运动,到O点时撤去推力,物块滑上弧形轨道,(重力加速度g=l0m/s2)。求:(1)物块在AO段浴动过程中的加速度大小和撤去推力瞬间时推力的瞬时功率;(2)若小车的高度H=0.7m,通过计算分析物块能否滑过小车的最高点;(3)物块最终滑回地面后,求小车和物块的速度。参考答案:解:(1)在OA段由牛顿第二定律得…………1分
……………1分到O点时,由得…………
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