云南省昆明市嵩明縣第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

云南省昆明市嵩明縣第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.

將一根原長為40cm、勁度系數(shù)為100N／m的彈簧拉長為45cm，則此時彈簧的彈力大小為（）．

A．45NB．40NC．85ND．5N參考答案：答案：D2.（單選）傾角為α、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上,質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上。下列結(jié)論正確的是()A.木塊受到的摩擦力大小是mgcosαB.木塊對斜面體的壓力大小是mgsinαC.桌面對斜面體的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面對斜面體的支持力大小是(M+m)g參考答案：D3.圖l為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置圖。圖中A為小車，B為砝碼及砝碼盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點計時器相連，計時器接50Hz交流電．小車A的質(zhì)量為砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量為①下列說法正確的是A．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力B．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實驗應(yīng)遠小于D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作圖象②實驗時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖象，可能是第34題圖2中的___________（選填“甲”、“乙”、“丙”）③第34題圖3為某次實驗得到的紙帶，紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標(biāo)出，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小__________m/s2。（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

參考答案：①CD（2分，漏選得1分）

②丙（2分）

③0.50（2分）4.（2011?天津）質(zhì)點做直線運動的位移x與時間t的關(guān)系為x=5t+t2（各物理量均采用國際單位），則該質(zhì)點（）A． 第1s內(nèi)的位移是5mB． 前2s內(nèi)的平均速度是6m/sC． 任意相鄰的1s內(nèi)位移差都是1mD． 任意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s參考答案：D解：A、將t=1代入即可求出第1s內(nèi)的位移是x=6m，A錯誤；B、前2s內(nèi)的平均速度為m/s，B錯誤；C、與對比可知a=2m/s2，則△s=aT2=2m，C錯誤；D、由加速的定義式可知D選項正確．故選：D5.如圖所示，某物體以一定初動能Ek0沿固定在水平地面上的粗糙斜面從底端P點開始上滑，一段時間之后物體離開斜面做斜上拋運動，到達最高點Q，設(shè)斜面各部分粗糙程度均勻，取地面為零勢能面，則關(guān)于物體從P到Q的運動過程中機械能隨時間的變化關(guān)系；及物體的動能隨離地面的豎直高度的變化關(guān)系，下列圖象描述正確的是參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素，進行了模擬實驗研究。如圖為測定風(fēng)力的實驗裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無風(fēng)時細金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有風(fēng)時細金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示，細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸)。(1)已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，球P的質(zhì)童為m，重力加速度為g，由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=_______。(2)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因數(shù)有關(guān)，于是他們進行了實驗后獲得了如下數(shù)據(jù)：(下表中風(fēng)速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v和球半徑r的關(guān)系是_______(比例系數(shù)用k表示)。參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1)以小球為研究對象，對小球受力分析，設(shè)金屬絲與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得，風(fēng)力。金屬絲與電阻絲交點與C點間長度為，電阻；由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)。聯(lián)立解得：。(2)由表中數(shù)據(jù)可得，在球半徑一定的情況下，電壓表示數(shù)與風(fēng)速成正式，則風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比，即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得，；在風(fēng)速一定的情況下，球半徑增大到原來的兩倍，電壓表示數(shù)減小為原來的，可得風(fēng)速一定的條件下，風(fēng)力與半徑的關(guān)系為與成正比。綜上，風(fēng)力大小與風(fēng)速大小和球半徑的關(guān)系是。7.在使兩個分子間的距離由很遠(r＞10-9m)變到很難再靠近的過程中,分子間的作用力的大小將(

)

(A)先減小后增大

(B)先增大后減小(C)先增大后減小再增大

(D)先減小后增大再減小參考答案：C8.利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實驗．

（1）以下說法正確的是

▲

．

A．利用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響B(tài)．利用此裝置探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a-M關(guān)系圖象不是直線，就可確定加速度與質(zhì)量成反比

C．利用此裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”實驗時，應(yīng)將木板帶打點計時器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補償小車運動中所受阻力的影響

（2）小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，因為不斷增加所掛鉤碼的個數(shù)，導(dǎo)致鈞碼的質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量，則小車加速度a的值隨鈞碼個數(shù)的增加將趨近于

▲

的值.

參考答案：（1）C（3分）

（2）重力加速度9.質(zhì)量為1kg，初速度為v=10m/s的物體，受到一個與初速度v方向相反，大小為3N的外力F的作用力，沿粗糙的水平面滑動，物體與地面間的滑動摩擦因數(shù)為0.2，經(jīng)3s后撤去外力，則物體滑行的總位移為

m。（取g=10）參考答案：10.（4分）如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強磁場B，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴張）趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________（填變大、變小、不變）。參考答案：收縮，變小解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運動，則abcd回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場，隨著金屬棒向右加速運動，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運動的加速度減小，單位時間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。11.用如圖所示的裝置測定木塊與水平桌面問的

動摩擦因數(shù)，除圖中器材外還有刻度尺。實驗中將A

拉到某適當(dāng)位置P后用手按住，調(diào)節(jié)滑輪使桌面上

方的細線水平，待B穩(wěn)定后迅速放手，B落地后不再

彈起，A最終停在Q點。重復(fù)上述實驗，并記下相關(guān)

數(shù)據(jù)。

(1)已知A、B質(zhì)量相等，實驗中還需要測量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符號)．

木塊與桌面問的動摩擦因數(shù)可表示為μ=__________(用測量物理量的符號表示)

(2)符發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪，請?zhí)岢鲆粋€解決辦法__________________________________________________________________________________________。參考答案：12.某實驗小組設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，用鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，用DIS測小車的加速度。通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。???

（1）圖線______是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；（選填“①”或“②”）???

（2）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時圖（b）中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，為消除此誤差可采取的簡便且有效的措施是_____________

A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上長時間緩慢運動（即將小車與傳感器發(fā)射部分的重力沿軌道方向的分力恰與其所受摩擦力平衡）B．在增加鉤碼數(shù)量進行實驗的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠小于小車與傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量

C．在鉤碼與細繩之間放置一力傳感器，直接得到小車運動的加速度a和力傳感器讀數(shù)F的關(guān)系圖象

D．更換實驗中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進行上述實驗???

（3）小車和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量為

kg；小車在水平軌道上運動時受到的摩擦力大小為__________N。參考答案：（1）①，（2）C，（3）0.5，113.一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng),生成一個氘核,其核反應(yīng)方程式為_____________.該反應(yīng)放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為_____________.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，當(dāng)氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.15.（選修3—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的p－T圖象，已知氣體在狀態(tài)B時的體積是8L，求氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個等溫過程，根據(jù)玻意耳定律可得：……(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個等容過程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知氣體從B到C過程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過程氣體吸熱。……………(1分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）消防隊員為縮短下樓的時間，往往抱住豎直桿直接滑下。假設(shè)一質(zhì)量為60kg、訓(xùn)練有素的消防隊員從七樓（即離地面高18m的高度）抱著豎直的桿以最短時間滑下，已知桿的質(zhì)量為200kg，消防隊員著地時的速度不能大于6m/s，手和腿對桿的最大壓力為1800N，手和腿與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5，設(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2，假設(shè)桿是擱在地面上的，桿在水平方向不能移動。試求：（1）消防隊員下滑過程中的最大速度；（2）消防隊員下滑過程中桿對地面的最大壓力；（3）消防隊員下滑的最短時間。參考答案：解析：（1）消防隊員要以最短時間滑下，應(yīng)先自由下滑，速度達到最大后以最大加速度減速下滑，滑到地面時速度為v-6m/s，減速下滑的最大加速度為

下滑的整個過程中，由運動學(xué)公式，應(yīng)有

解得vm＝12m/s…………1分（2）減速下滑階段，地面受到的壓力最大，以桿為研究對象，由平衡條件可知，地面對桿的最大支持力為

由牛頓第三定律可知，地面所受最大壓力為……3分

（3）下滑的最短時間17.一位體育教師為了選出些靈活且跑步速度又快的體育尖子生，它設(shè)計出了一個選“苗”的方法：快速繞障礙物的測試。即在水平跑道中一直線上排列10面門旗，門旗寬為2m，門旗間距為2y=8m，該項目是要求選手快速繞過門旗(碰到為犯規(guī))，繞旗行進的路徑是圓弧，選手為了避免碰到門旗，重心至少要離門旗lm。

現(xiàn)設(shè)選手從A點出發(fā)以恒定的速率運動，繞過l0面門旗到達終點B(如圖所示)，選手與地面間的動摩擦因數(shù)為0.18，(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)試問(1)選手為了用時最短，則做圓弧運動的半徑是多少?(2)繞過l0面門旗到達B點的最短時間是多少?(己知：sin53o=0.8)(g=10m/s2)參考答案：18.如圖1所示，一質(zhì)量為m=1kg的物體置于水平面上，在水平外力的作用下由靜止開始運動，水平外力隨時間的變化情況如圖2所示，物體運動的速度隨時間變化的情況如下圖3所示，4s后圖線沒有畫出．g取10m/s2．求：（1）物體在第3s末的加速度大?。唬?）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)；（3）物體在前6s內(nèi)的位移．參考答案：解：（1）由v﹣t圖象可知，物體在前4s做勻變速直線運動，所以物體在第3s末的加速度a1等于前4s內(nèi)的加速度，根據(jù)v﹣t圖象和加速度定義式：得，（2）在0﹣4s內(nèi)，在水平方向：F1﹣μmg=ma1解出：μ=0.4（3）設(shè)前4s的位移為x1，由位移公式：x1==1×16=8m；設(shè)4s后物體運動時的加速度為a2，則：F2﹣μmg=ma2解得，a2=﹣2m/s2物體在4s末時的速度為v′=4m/s，設(shè)物體從4s末后運動時間t2速度減為0，則：0=v′+a2