湖南省常德市石公桥中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

湖南省常德市石公桥中学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.我国正在建设的北斗卫星导航系统将由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中圆轨道卫星和3颗是倾斜同步轨道卫星，中圆轨道卫星轨道高度约21500km，静止轨道卫星和倾斜同步轨道卫星距地面的高度约为36000km，地球半径约为6400km，下列关于北斗导航卫星的说法正确的是:(

)

A．静止轨道卫星的向心加速度比中圆轨道卫星向心加速度大

B．倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，但每天经过特定的地区上空

C．中圆轨道卫星从地球上看是移动的，但每天经过特定的地区上空

D．中圆轨道卫星的线速度大于倾斜同步轨道卫星的线速度参考答案：BD2.甲、乙两个质点同时同地点向同一方向做直线运动，它们的v－t图象如图所示，则：（

）A.乙比甲运动得快

B.在2s末乙追上甲C.2s末甲乙相距15mD.乙追上甲时距出发点40m参考答案：D3.以下说法正确的是：

A．以下单位kg（千克）、m（米）、s(秒)、N（牛）、h(小时)中，不属于国际单位的是N和hB．摩擦力的大小一定与其正压力大小成正比

C．不相互接触的物体间不可能有力的作用

D．将一块各侧面粗糙程度都相同的砖放在水平桌面上，若将它分别平放、侧放或竖放，则用水平力推它前进时所受的滑动摩擦力大小一定相等参考答案：D4.如图所示，两根间距为的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°。金属杆垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆刚好处于静止状态。若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆仍保持静止状态，可以采取的措施是(

)A．减小磁感应强度B

B．调节滑动变阻器使电流增大C．减小导轨平面与水平面间的夹角θD．将电源正负极对掉使电流方向改变参考答案：C5.（单选）如图所示，空间分布着竖直向上的匀强电场E，现在电场区域内某点O处放置一负点电荷Q，并在以O点为球心的球面上选取a、b、c、d四点，其中ac连线为球的水平大圆直径，bd连线与电场方向平行．不计空气阻力，则下列说法正确的是()A．b、d两点的电场强度大小相等，电势相等B．a、c两点的电场强度大小相等，电势不相等C．若从b点抛出一带负电小球，小球可能沿b、a所在圆周做曲线运动D．若从b点抛出一带正电小球，小球可能沿b、d所在圆周做匀速圆周运动参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴(正，负)方向，经过s，质点Q通过的路程是m．参考答案：负,

0.6

7.为了仅用一根轻弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k（设k足够大）的轻弹簧由形变量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为，于是他设计了下述实验：第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止，且滑块与弹簧已分离；第二步；将滑块挂在竖直固定的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。回答下列问题：

①你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）：____________________。②用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式：____________参考答案：①弹簧被压缩的长度x1，滑块滑行的总距离s；弹簧悬挂滑块时伸长的长度x2；②(有其他表示方法也可以算正确)8.吊桥AB长L，重G1，重心在中心。A端由铰链支于地面，B端由绳拉住，绳绕过小滑轮C挂重物，重量G2已知。重力作用线沿铅垂线AC，AC=AB。当吊桥与铅垂线的夹角θ=_____________吊桥能平衡，此时铰链A对吊桥的作用力FA=_____________。参考答案：2arcsin，9.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为_________kgm/s；两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为_________m/s。

参考答案：．40；1010.如图13所示，S为波源，其频率为100Hz，所产生的简谐横波沿直线同时向左、右传播，波M48Qm/s，该波的波长为______；m.P、Q是波传播途径中的两点，巳知SP=4.2m,SQ=1.4m,则当S经过平衡位置并向上运动时，P在_______，Q在______(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。参考答案：11.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量12.某物理兴趣小组利用学校的数字实验室设计了一个测量小车瞬时速度的实验。设计的实验装置如图所示。将长直木板B支成斜面，小车C的前端固定挡光片P，光电门G固定在木板的侧面A处，让小车在斜面上的同一位置O由静止释放，用光电计时器（未画出）记录挡光片通过光电门时挡光的时间。兴趣小组共准备了宽度不同的五块挡光片，分别做了五次实验（每次实验时挡光片的前沿均与小车的前端对齐），并计算出各次挡光片通过光电门的平均速度。记录的数据如下表所示：实验顺序1250.50.3962495.00.42136137.50.43648174.50.459510212.00.472完成下列作图和填空：（1）根据表中给出的数据，在如图给出的坐标纸上画出图线；（2）由所画出的图线，得出小车的加速度大小为__________;（3）由所画出的图线，得出小车前端过A处的瞬时速度大小为_________m/s。（以上两空均保留3位有效数字）参考答案：（1）（3分）如下图（2）（3分）0.930（0.900-0.960均给分）（3）（3分）0.375（0.360-0.390均给分）13.一物体做初速度为零的匀加速直线运动，若从开始运动起，物体分别通过连续三段位移的时间之比是2：1：3，则这三段位移的大小之比为

；若从开始运动起，物体分别通过连续三段位移之比是1：2：3，则通过这三段位移的时间之比为

。参考答案：4:5:27

1：(－1)：(－)

4:5:27

1：(－1)：(－)

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图13所示,滑块A套在光滑的坚直杆上,滑块A通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又与一轻质弹贊连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上,’开始用手托住物块.使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。现将A由静止释放.当A下滑到C点时(C点图中未标出)A的速度刚好为零，此时B还没有到达滑轮位置，已知弹簧的劲度系数k=100N/m,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计，滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC距离为0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。试求：(1)滑'块A的质量mA(2)若滑块A质量增加一倍,其他条件不变，仍让滑块A从静止滑到C点,则滑块A到达C点时A、B的速度大小分别是多少？参考答案：（1）

（2）

（3），功能关系．解析：（1）开始绳子无张力，对B分析有kx1=mBg，解得：弹簧的压缩量x1=0.1m（1分）当物块A滑到C点时，根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5m，则B上升了0.2m,所以弹簧又伸长了0.1m。（1分）由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑块A质量增加一倍，则mA=1kg，令滑块到达C点时A、B的速度分别为v1和v2

由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得（2分）又有几何关系可得AB的速度关系有vAcosθ=vB（1分）其中θ为绳与杆的夹角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度，再根据几何知识求出物体B上升的距离，从而可求出弹簧伸长的长度，然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量；题（2）的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系，然后再根据能量守恒定律列式求解即可．15.（6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）

得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）

得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

两次碰撞损失的动能（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.所示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达到坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在重力作用下落回深坑，夯实坑底，已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m／s，．滚轮对夯杆的压力F＝2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数＝0.3，夯杆质量m＝1×103kg,坑深h＝6.4m，取g=l0m/s2，求(1〕夯杆自坑底开始匀加速上升，当速度增加到4m／s，时，夯杆上升的高度：（2）夯杆自坑底上升的最大高度。参考答案：17.如图所示，质量的小车以的速度在光滑的水平面上向左运动，小车上表面的部分是粗糙的水平轨道，部分是光滑的圆弧轨道，圆弧轨道在点的切线水平，整个轨道都是由绝缘材料制成的。小车所在空间内存在方向竖直向上的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度大小，磁感应强度大小。现有一质量、带电荷量的滑块以的速度从小车上表面的左端向右运动，当滑块运动到点时，其相对地面的速度大小，方向水平向右。已知滑块可视为质点，重力加速度取。（1）在滑块从点运动到点的过程中，求小车与滑块组成的系统损失的机械能。（2）当滑块通过点时，立即撤去磁场，要使滑块不冲出圆弧轨道，求此圆弧轨道的最小半径。参考答案：（1）85J（2）0.71m【详解】（1）设滑块运动到D点时的速度大小为v1，小车在此时的速度大小为v2，滑块从A运动到D的过程中系统动量守恒，以向右为正方向，有：mv0-Mv=mv1+Mv2

代入数据解得v2=0

则小车跟滑块组成的系统的初机械能小车跟滑块组成的系统的末机械能代入数据解得：E1=110J，E2=25J

小车与滑块组成的系统损失的机械能△E=E1-E2

代入数据解得：△E=85J

（2）设滑块沿圆弧轨道上升到最大高度时，滑块与小车具有共同的速度v3

则由动量守恒定律可得mv1=（M+m）v3

代入数据解得：v3＝m/s

设圆弧轨道的最小半径为R，则由能量守恒关系有：代入数据解得：R=0.71m18.如图所示，光滑水平面上，轻弹簧两端分别拴住质量均为m的小物块A和B，B物块靠着竖直墙壁．今用水平外力缓慢推A，使A、B间弹簧压缩，当压缩到弹簧的弹性势能为E时撤去此水平外力，