河北省唐山市李庄子中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

河北省唐山市李庄子中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析一、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，半径为R的光滑圆环竖直放置，N为圆环的最低点。在环上套有两个小球A和B，A、B之间用一根长为R的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。已知A球质量为4m，B球质量为m，重力加速度为g。现将杆从图示的水平位置由静止释放，在A球滑到N点的过程中，轻杆对B球做的功为A.mgR B.1.2mgR C.1.4mgR D.1.6mgR参考答案：B【详解】根据几何知识可得：AO与竖直方向的夹角为60°。在A球滑到N点时，由系统的机械能守恒得：4mgR（1-cos60°）-mgR=，其中vA=vB

；对B，运用动能定理得：-mgR+W=

，联立以上各式得轻杆对B球做的功W=1.2mgR，故选B。2.（多选）某部队进行野战训练，训练过程中的运行路线可以在指挥中心的屏幕上显示出来，如图。屏幕的小正方形边长代表1m。如图所示为某个班战士的行动轨迹，沿箭头方向运动。AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1s，2s，3s，4s。下列说法正确的是A.战士在AB段的平均速度为1m/sB.战士在ABC段的平均速度为1.5m/sC.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映战士处于A点时的瞬时速度D.战士在B点的速度等于ABC段的平均速度参考答案：AC3.（单选）如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足A.cotφ=sinθ

B.cotφ=cosθC.cotφ=0.5cotθ

D.cotφ=cotθ参考答案：C4.水平抛出A、B两个小球，B的抛出点在A的抛出点的正下方，两个小球的运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两个小球在空中发生碰撞，必须()A.使两球质量相等

B.同时抛出两个小球C.先抛出A球，后抛出B球

D.使A球的抛出速度大于B球的抛出速度参考答案：C5.（单选）图示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从a点运动到b、c两点，设电场力对两电子做的功分别为Wb和Wc，b、c两点的电场强度的大小为Eb和Ec，则（）A．Wb＞Wc，Eb＞EcB．Wb＜Wc，Eb＞EcC．Wb＞Wc，Eb＜EcD．Wb＜Wc，Eb＜Ec参考答案：考点：电场线．分析：根据顺着电场线方向电势降低，分析ab间和ac间电势差的大小，根据W=qU判断电场力做功的大小，根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小．解答：解：根据顺着电场线方向电势降低，可知ab间的电势差大小小于ac间电势差的大小，故有Uab＜Uac，根据W=qU，有Wb＜Wc；b位置处的电场强度较密集，故Eb＞Ec；故选：B．点评：本题关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场力做功看电势差，基础问题．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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7.某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图象如图所示。在波的传播方向有A、B两点，它们到S的距离分别为45m和55m。测得A、B两点开始振动的时间间隔1.0s。由此可知①波长

m；②当B点离开平衡位置的位移为+6cm时，A点离开平衡位置的位移是

cm。参考答案：①20

②-6

8.如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功___▲_____J，全过程中系统▲

热量（填“吸收”或“放出”），其热量是

▲J．参考答案：9.如图所示，实线是一列简谐横波在t时刻的波形图，虚线是在t时刻后时刻的波形图．已知，若波速为15m/s，则质点M在t时刻的振动方向为

▲

；则在时间内，质点M通过的路程为

▲

m．参考答案：向下

（2分）

0.3m10.如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为kg的物块B相连接．另一个质量为kg的物块A放在B上．先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功为J，弹簧回到原长时B的速度大小为

m/s.（m/s2）

参考答案：0,

211.某压榨机的结构如图所示，其中B为固定绞链，C为质量可忽略不计的滑块，通过滑轮可沿光滑壁移动，D为被压榨的物体.当在铰链A处作用一垂直于壁的压力F时，物体D所受的压力等于________参考答案：5F12.水平面上，质量为m的滑块A以大小为v的速度碰撞质量为的静止滑块B，碰撞后A、B速度方向相同，它们的总动量为_____；若B获得的初速为v0，碰撞后A的速度为______．参考答案：mv；

13.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形．该列横波传播的速度为___________________；写出质点1的振动方程_______________．参考答案：

由图可知，在0.6s内波传播了1.2m，故波速为该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，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减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功，内能减少②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。参考答案：AC（2分）；（4分）15.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲，圆形水平转台半径R=0.5m，离水平地面的高度H=0.8m，一质量为m=1.0kg的小木块放置在转台的边缘，随转台一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周运动．物块与转台间的动摩擦因数μ=0.4，设小木块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）若匀速圆周运动的周期为T=3.14s，求木块的线速度v0和所受摩擦力f的大小？（2）缓慢增大转台的转速，当转速达到某一数值时，小木块恰好滑离转台开始做平抛运动，最后小木块沿转台边缘的切线方向水平飞出，不计空气阻力，试求小木块平抛落地过程中落地点与通过圆心O的竖直线间的距离为S？（俯视图如图乙）以及小木块落地前瞬间的动能大小？（计算结果可用根式表示）参考答案：（1）根据匀速圆周运动的规律可得木块的线速度大小

①木块所受摩擦力等于木块做匀速圆周运动的向心力

②（2）木块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力fm=μmg=4N

③

（1分）

当

F向=fm=

④

求得

（2分）木块脱离玻璃板后在在竖直方向上做自由落体运动，有

⑤

在水平方向上做匀速运动，水平位移

⑥

（2分）X与距离S、半径R的关系

⑦

（2分）木块从抛出到落地前机械能守恒，解得木块落地前瞬间的动能得

17.如图（甲）所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝2T。若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图（乙）为安培力与时间的关系图像。试求：（1）金属棒的最大速度；（2）金属棒的速度为3m/s时的加速度；（3）求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热.参考答案：18.（13分）图示为一种可用于测量电子电量e与质量m比例e/m的阴极射线管，管内处于真空状态。图中L是灯丝，当接上电源时可发出电子。A是中央有小圆孔的金属板，当L和A间加上电压时(其电