2022-2023学年湖北省咸宁市港口乡中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年湖北省咸宁市港口乡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.下列四个选项的图中实线为河岸，河水的流速u方向如图中箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线，已知船在静水中速度等于水速，且船头方向为船对静水的速度方向．则其中运动轨迹可能正确是参考答案：C2.一颗手榴弹以v0=10m/s的水平速度在空中飞行。设它爆炸后炸裂为两块，小块质量为0．2kg，沿原方向以250m/s的速度飞去，那么，质量为0．4kg的大块在爆炸后速度大小和方向是A．125m/s，与v0反向

B．110m/s，与v0反向C．240m/s，与v0反向

D．以上答案均不正确参考答案：B解决本题的关键是熟练运用动量守恒定律．选v0的方向为正方向，由题意，据动量守恒定律可得，代入已知数据解得m/s，选项B正确。3.（单选）某同学自制变压器,原线圈为n1匝,在做副线圈时,将导线ab对折后并在一起,在铁芯上绕n2圈,从导线对折处引出一个接头c,连成如图所示电路。S为单刀双掷开关,线圈电阻不计,原线圈接u1=Umsinωt的交流电源。下列说法正确的是(

)A.S接b时,电压表示数为B.S接c时,电压表示数为C.S接c时,滑动触头P向下移动,变压器输入功率变大D.S接c时,滑动触头P向上移动,变压器输入电流变大参考答案：D4.建筑工地常用吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处。如图所示为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，下列判断正确的是（

）

A．前10s的平均速度大于后6s的平均速度

B．整个过程上升高度是28m

C．30～36s材料处于超重状态

D．前10s钢索最容易发生断裂参考答案：BD5.（单选）物体以一定的初速度水平抛出，不计空气阻力。经过时间，其速度方向与水平方向夹角为，再经过时间，其速度方向与水平方向夹角为，则为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：【知识点】平抛运动．D2【答案解析】A

解析：设初速度为v0，则tan37°＝，解得t1＝．

tan53°＝，解得vy′＝v0，则t2＝，则t1：t2=9：7．故A正确，B、C、D错误．故选：A．【思路点拨】根据平行四边形定则求出两个位置竖直分速度，结合速度时间公式求出时间之比．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为

；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_____________。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）参考答案：7.如图，三个电阻R1、R2、R3依次标有“12Ω，3W”、“8Ω，5W”、“6Ω，6W”，则允许接入电路的最大电压为10.8V，此时三个电阻消耗的总功率为10.8W．参考答案：考点：电功、电功率；串联电路和并联电路．专题：恒定电流专题．分析：根据电路结构及已知条件：三个电阻允许消耗的最大功率分别为3W、15W、6W，分析保证电路安全的条件，然后求电路的最大功率．解答：解：由可求得R1的额定电压U1=6V，R2的额定电压U2=2V，R3的额定电压U3=6V，

R1与R2的并联阻值为R′=，则因R3大于其并联值，则当R3达到6V时，并联电压小于6V，

则以R3达到额定电压为安全值计算：

即

求得U1=4.8V

则接入电路的最大的电压为Um=U1+U3=10.8V功率为：P=故答案为：10.8，10.8点评：考查串联并联电路，明确安全的要求是每个电阻都不能超出额定电压．8.（4分）如图所示，在竖直墙壁的顶端有一直径可以忽略的定滑轮，用细绳将质量m＝2kg的光滑球沿墙壁缓慢拉起来。起始时与墙的夹角为30°，终了时绳与墙壁的夹角为60°。在这过程中，拉力F的最大值为

N。球对墙的压力的大小在这个过程的变化是

（填变大、变小或不变）。（g取10m/s2）参考答案：

答案：40，变大9.氢原的能级如图所示，一大群处于第一激发态的氢原子吸收2.55eV能量后从高能级向低能级跃迁，能发出

种不同频率的光子，这些光子中能使截止频率为8.07×1014Hz的锌板发生光电效应的有

种。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s。参考答案：10.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；11.（4分）有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3②4：112.如图所示，将两根完全相同的磁铁分别固定在质量相等的长木板甲和乙上，然后放于光滑的水平桌面上．开始时使甲获得水平向右、大小为3m/s的速度，乙同时获得水平向左、大小为2m/s的速度．当乙的速度减为零时，甲的速度为1m/s，方向水平向右．参考答案：：解：设水平向右为正，磁铁与长木板的总质量为m，根据动量守恒定律得：mv1+mv2=mv33m﹣2m=mv3代入数据得：v3=1m/s，方向水平向右．故答案为：1m/s，水平向右．13.如图所示，一列周期为T的横波在绳上向左传播，t=0时刻正好传到P点，则P点将向______开始运动。请在图上画出t=

T时刻该段绳上的波形图。参考答案：答案：上，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—5）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的A点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在B点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。B点在AO的中点。（两球都可以看作质点）

求：两球的质量关系

参考答案：解析：设两球的速度大小分别为v1，v2，则有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s四、计算题：本题共3小题，共计47分16.边长为l的光滑正方形线圈置于水平桌面上，水平桌面上有竖直向下匀强磁场，磁感应强度为B，线框左边接一电阻R（体积可忽略），右端接一电容为C的电容器，其余电阻不计，如图所示。一长度大于l、电阻忽略不计的金属棒ab中部接有一理想二极管（导通时电阻为0，截止时电阻无穷大），现用垂直于棒的水平外力作用于金属棒，使其从贴近电阻R处以速度匀速运动到正方形中点处停止。（1）分析此过程外力变化特点（2）求此过程中通过R的电量是多少？（3）若将电容C换成一个电阻为r的直流电动机，则金属棒仍以速度匀速运动时，此时的拉力是在原电路中拉力最小值的4倍，求电动机的输出功率？参考答案：（1）外力先逐渐减小到某一值后保持不变；（2）；（3）（1）导体棒在切割磁感应线运动时，棒中感应电动势自下而上，故二极管处于导通状态（1分）；导体棒相当于电源，同时向电阻R和电容器C供电，电容器充电过程中电压逐渐升高，电流逐渐减小，当电压升高到与导体棒两端电压相等时，导体棒仅向R供电，故其电流保持不变，所以通过导体棒中总电流是逐渐减小到某一值后保持不变由平衡条件可得此过程所受外力与安培力始终相等，即，故外力也是逐渐减小到某一值后保持不变（2）根据电磁感应定律可得：（1分）；且则导体棒在切割磁感应线运动过程中通过R的电量：由图中可以看出导体棒在切割磁感应线运动时电阻R和电容是并联的，所以此过程中电容器的最大电压与导体棒切割电动势相等，即电容器稳定时所带的电荷量为：当导体棒静止时，电容器向整个电路放电，此时导体棒中的电流方向与二极管极性相反，故二极管处于截止状态，放电电流全部通过电阻R所以通过电阻R的总电量为：（3）在原电路中拉力最小时电容器充电已结束，电路中电流恒定，设电路中的电流为，则有安培力公式可得：当拉力增加4倍，根据上式可知通过导体棒中的电流变为原来的4倍，即有则通过电动机的电流为：由电磁感应、欧姆定律得：；；即则电动机的输出功率为：联立以上各式可得：17.据人民网报道，北京时间2013年12月6日17时53分，嫦娥三号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道。探测器环月运行轨道可视为圆轨道。已知探测器环月运行时可忽略地球及其他天体的引力，轨道半径为r，运动周期为T，引力常量为G。求：（1）探测器绕月运行的速度的大小； （2）探测器绕月运行的加速度的大小；

（3）月球的质量。参考答案：（1）探测器绕月运行的速度的大小

（2）探测器绕月运行的加速度的大小

（3）设月球质量为M，嫦娥三号探测器的质量为m，探测器运行时月球对它的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有

可得

18.如图，一质量为M=1.5kg的物块静止在光滑桌面边缘，桌面离水平面的高度为h=1.25m.一质量为m=0.5kg的木块以水平速度v0=4m/s与物块相碰并粘在一起，重力加速度为g=10m/s2.求

(1)碰撞过程中系统损失的机械能；