2022-2023学年广东省惠州市绿苑中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年广东省惠州市绿苑中学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，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则下列说法中正确的是（

）A.当F<2μmg时，A、B都相对地面静止B.当F=μmg时，A的加速度为μgC.当F>3μmg时，A相对B滑动D.无论F为何值，B的加速度不会超过μg参考答案：BCD解：A、设B对A的摩擦力为f1，A对B的摩擦力为f2，地面对B的摩擦力为f3，由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均为2μmg，f3的最大值为．故当时，A、B均保持静止；继续增大F，在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动，故A错误；B、设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为F′，加速度为a′，则对A，有F′-2μmg=2ma′，对A、B整体，有，解得F′=3μmg，故当时，A相对于B静止，二者以共同的加速度开始运动；当F＞3μmg时，A相对于B滑动。当时，A、B以共同的加速度开始运动，将A、B看作整体，由牛顿第二定律有，解得，故B、C正确.D、对B来说，其所受合力的最大值，即B的加速度不会超过，故D正确.故选BCD.【点睛】本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力。2.（单选）如图为一湖边倾斜大坝的横截面示意图，某人站在不同高度h处以不同初速度v0沿水平方向向湖面扔小石块，不计空气阻力。则石块（

）

(A)若抛入水中，落水时速度方向与水平面的夹角随h增大而减小

(B)若抛入水中，落水时速度方向与水平面的夹角，与v0无关

(C)若抛到斜面上，落水时速度方向与水平面的夹角随h增大而增大

(D)若抛到斜面上，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角，与v0无关参考答案：D3.如图所示，质量为m2的物体，放在沿平直轨道向左行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑的定滑轮连接质量为m1的物体。当车向左加速运动时，与物体m1相连接的绳与竖直方向成θ角，m2与车厢相对静止。则

(

)车厢的加速度为gsinθB．绳对物体m1的拉力为m1g/cosθC．底板对物体m2的支持力为（m2-m1）gD．物体m2所受底板的摩擦力为m2gtanθ

参考答案：BD设细绳的拉力为T,对m1研究可知，竖直方向有：Tcosθ=m1g

①

水平方向有：Tsinθ=m1a

②

由①②解得：a=gtanθ

，车厢与m1的加速度相同为a=gtanθ，方向向右．A错误。绳的拉力T=，B对。对m2有：N+T=m2g

解得支持力

N=m2g-，方向竖直向上

，C错误。

水平方向有：f=m2a=m2gtanθ，方向水平向右，D对．

4.一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹角为300且绷紧，小球处于静止状态，对小球施加的最小力等于：A、mg

B、mg/2

C、mg/2

D、mg/3参考答案：答案：C5.下列说法中正确的是

(

)A．蹦床运动员上升到最高点时的加速度为零B．宇航员随飞船绕地球做圆周运动时处于失重状态C．降落伞匀速下降时机械能守恒

D．轮船过河时运动轨迹一定为直线参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.已知地球半径R、自转周期T、地球表面重力加速度g，则其第一宇宙速度为_________。地球同步卫星离地面的高度为___________。参考答案：，7.（4分）质子和ａ粒子从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比Ｅk1：Ｅk2=

，周期之比T1：T2=

．参考答案：答案：1：2，1：28.（多选）质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动在图示位置时．绳b被烧断的同时杆也停止转动，则(

)A．小球仍在水平面内作匀速圆周运动

B．在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动参考答案：BCD9.（选修3-4）（3分）图甲是一列简谐波某时刻的波动图像，图乙为该波源的振动图像。根据图示信息可知该波的波速是

m/s。

参考答案：

答案：20m/s（3分）10.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，11.已知地球自转周期为T，同步卫星离地心的高度为R，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的线速度为______

__，地球的质量为___

_____。══════════════════════════════════════

参考答案：，，12.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；1013.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（

）A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，小车所受外力，（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．15.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算)如图(a)为一研究电磁感应的实验装置示意图.其中电流传感器(电阻不计)能将各

时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机.经计算机处理后在屏幕上同步显示出

I-t图像。平行且足够长的光滑金属轨道的电阻忽略不计.导轨平面与水平方向夹角=30。轨道上端连接一阻值R=1.0的定值电阻，金属杆MN的电阻r=0.5.质量m=0.2kg.杆长L=1m跨接在两导轨上。在轨道区城加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，闭合开关S.让金属杆MN从图示位置由静止开始释放，其始终与轨道垂直且接触良好。此后计算机屏幕上显示出如图(b)所示的1-t图像(g取10)，求:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小和在t=0.5，时电阻R的热功率：(2)已知0-1.2s内通过电阻R的电荷量为1.3C.求0-1.2s内金属棒MN的位移及在R上产生的焦耳热。参考答案：(1)0.625T

1.21W

(2)3.12m

1.216J17.一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动，水平部分长为2.0m，其右端与一倾角为θ＝37°的光滑斜面平滑相连，斜面长为0.4m，一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端，已知物块与传送带间动摩擦因数μ＝0.2，试问：(1)物块到达传送带右端的速度；(2)物块能否到达斜面顶端？若能则说明理由，若不能则求出物块上升的最大高度．(sin37°＝0.6，g取10m/s2)参考答案：【知识点】牛顿第二定律．C2【答案解析】（1）2m/s(2)0.2m解析：(1)物块在传送带上先做匀加速直线运动．由μmg＝ma1，x1＝，可得x1＝1m<L故物块到达传送带右端前已匀速运动，速度为2m/s.(2)物块以速度v0冲上斜面，之后做匀减速直线运动，由mgsinθ＝ma2，x2＝可得x2＝m<0.4m.故物块没有到达斜面的最高点，物块上升的最大高度hm＝x2sinθ＝0.2m【思路点拨】（1）对物块进行受力分析，找出物块的合力，明确其运动性质，运用牛顿第二定律和运动学公式去求解到达传送带右端时的速度．（2）物块冲上斜面后做匀减速直线运动，先根据运动学公式求出上物块运动的最大位移（到达最大位移时速度为0），然后与题目中的斜面长对比即可求解．本题要注意物体刚放在传送带上时在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，速度达到传送带速度后与传送带一起做匀速运动，此时不受摩擦力作用，能否到达最高点我们也可以根据动能定理去求解，难度适中．18.某消防队员在某一次执行任务过程中，遇到突发事件，需从h=10m高的直杆顶端下滑，若下滑过程中的加速时的加速度大小a1=8m/s2，减速时的最大加速度为a2=4m/s2，落地时的速度不允许超过v2=4m/s，把消防队员看成质点，求该队员下滑过程的最短时间．参考答案：考点：匀变速直线运动规律的综合运用．专题：直线运动规律专题．分析：设匀加速直线运动的最大速度为v，根据速度位移公式求出匀加速直线运动和匀