2022-2023学年辽宁省大连市东方实验高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年辽宁省大连市东方实验高级中学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1.一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图1所示。取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图象正确的是

（

）参考答案：C2.物体从距地面某高处开始做自由落体运动，若下落前一半路程所用的时间为t，则物体下落全程所用的时间为

(

)A．t

B．4t

C．2t

D．2t参考答案：A3.气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来．已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速v0=3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°。则A．θ=60°时，风速v=6m/sB．若风速增大到某一值时，θ可能等于90°C．若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则θ不变D．若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则θ减小参考答案：D4.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并接触良好且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与电阻R上放出的热量的代数和等于A．棒的机械能增加量

B．棒的动能增加量

C．棒的重力势能增加量

D．安培力做的功参考答案：A5.（多选题）一小球从地面竖直上抛，后又落回地面，小球运动过程中所受空气阻力与速度成正比，取竖直向上为正方向下列关于小球运动的速度v、加速度a、位移s、机械能E随时间t变化的图象中，可能正确的有（）A． B． C． D．参考答案：AC【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据牛顿第二定律分析小球加速度如何变化，由速度时间图象的斜率等于加速度、位移时间图象的斜率等于速度，分析v﹣t图象和s﹣t图象的形状．根据功能关系分析机械能的变化情况．【解答】解：AB、小球在上升过程中，设小球的加速度为a1，由牛顿第二定律得：mg+f=ma1，又f=kv，得a1=g+，v减小，则a1减小，v﹣t图象的斜率逐渐减小．小球在下落过程中，设小球的加速度为a2，由牛顿第二定律得：mg﹣f=ma1，又f=kv，得a2=g﹣，v增大，则a2减小，v﹣t图象的斜率逐渐减小．可知，v﹣t图象正确，a﹣t图象错误．故A正确，B错误．C、根据位移时间图象的斜率等于速度，s﹣t图象的斜率先减小后反向增大，且下落时间大于上升时间，故C正确．D、根据功能关系得：﹣f△s=△E，则得=﹣f，由=?=?，则得=﹣fv=﹣kv2，v是变化的，则知E﹣t图象的斜率是变化的，图象应为曲线，故D错误．故选：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器，现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NO是水平桌面，PO是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门。小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门连接数据采集器，并把数据采集器和计算机连接，打开软件。①已知窄片的宽度为d（L远大于d），计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大，必须平衡摩擦力，方法是

。④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F关系，使用的探究方法是______________。有位同学通过测量，作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析：乙图线不通过坐标原点的原因是

；乙图线上部弯曲的原因是

；参考答案：a=(d2/t22-d2/t12)/2L；调出一个合适的斜面；控制变量法；木板夹角过大；m<<M的条件未能很好满足；7.飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环。（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：35.36，78.我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组以舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的

和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是

。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据

定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率。参考答案：高度

，

刻度尺

。

动能定理或机械能守恒定律

9.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．

（1）实验过程中，电火花计时器应接在____（选填“直流”或“交流”）电源上，调整定滑轮高度，使____。

（2）己知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数=

．

（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出，

则木块加速度大小a=

m/s2（保留两位有效数字）．参考答案：10.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮上需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度

（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间

（填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：变大；大于．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】主动轮和从动轮边缘上的点线速度相等，A的角速度恒定，半径增大，线速度增大，当两轮半径相等时，角速度相等．【解答】解：在A轮转动的过程中，半径增大，角速度恒定，随着磁带的倒回，A的半径变大，根据v=rω，知A线速度增大，若磁带全部绕到A轮上需要的时间为t，由于A线速度越来越大，倒回前一半磁带比倒回后一半磁带所用时间要长，即A、B两轮的角速度相等所需要的时间大于．故答案为：变大；大于．11.一列有8节车厢的动车组列车，沿列车前进方向看，每两节车厢中有一节自带动力的车厢（动车）和一节不带动力的车厢（拖车）．该动车组列车在水平铁轨上匀加速行驶时，设每节动车的动力装置均提供大小为F的牵引力，每节车厢所受的阻力均为f，每节车厢总质量均为m，则第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为

．参考答案：0【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得加速度；再以前4节车厢为研究对象求解第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小．【解答】解：整体受到的牵引力为4F，阻力为8f，根据牛顿第二定律可得加速度为：a=；设第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为T，以前面4节车厢为研究对象，根据牛顿第二定律可得：2F﹣4f﹣T=4ma，即：2F﹣4f﹣T=4m×，解得T=0，故答案为：012.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：13.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。

①--------__________________________________________________________

②__________________________________________________________在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。

________________________________________。

参考答案：--------解析：①--------卢瑟福提出了原子的核式结构模型（或其他成就）；②玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱（或其他成就）；

或查德威克发现了中子（或其他成就）。选择其中两个。

1为射线，2为射线，3为射线；用途：比如射线可用于金属探伤、放疗、育种等等。只要合理均给分。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。15.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长L=2m，质量M=3kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m=1kg的小物块放在木板的上端，对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=19N，木板和物块间的动摩擦因数μ=0.5，斜面足够长，最大静摩檫力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）木板的加速度大小；（2）小物块经多长时间离开木板；（3）小物块离开木板时木板获得的动能．参考答案：解：（1）设木板运动的加速度为，则由牛顿第二定律，对木板有：代入数据得：（2）物块向下做加速运动，设其加速度为，则由牛顿第二定律，对物块有：代入数据得：又因为得物块滑过木板所用时间为：t=2s（3）物块离开木板时木板的速度为：其动能为：答：（1）木板的加速度大小为；（2）小物块经2s离开木板；（3）小物块离开木板时木板获得的动能6J【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】（1）根据牛顿第二定律求出木板的加速度（2）根据牛顿第二定律求出物块的加速度，抓住两者的位移关系，运用位移时间关系式求出物块离开木板所需的时间（3）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物块离开木板时的速度，从而求出物块离开木板时的动能17.如图所示，将质量m=0.5kg的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数为μ=0.5对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ=53°的恒定拉力F=10N，使圆环从静止开始做匀加速直线运动．（取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）圆环加速度a的大小；（2）若F作用时间t=1s后撤去，圆环从静止开始到停共能运动多远．参考答案：解：（1）对圆环，由牛顿第二定律得：Fcos53°﹣μ（Fsin53°﹣mg）=ma，解得：a=9m/s2；（2）1s内物体的位移：x1=at2=4.5m，1s末物体的速度：v=at=9m/s，撤去拉力后，圆环的加速度：a′==μg=5m/s2，撤去拉力后圆环的位移：x2==8.1m，圆环的总位移：x=x1+x2=12.6m；答：（1）圆环加速度a的大小为9m/s2；（2）若F作用时间t=1s后撤去，圆环从静止开始到停共能运动12.6m．【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．（2）由牛顿第二定律求出环的加速度，然后应用匀变速直线运动的运动学公式求出圆环的位移．18.如图（a）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