廣東省東莞市新建中學2023年高三物理上學期期末試卷含解析

廣東省東莞市新建中學2023年高三物理上學期期末試卷含解析一、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.家用臺式計算機上的硬盤磁道如圖所示。A、B是分別位于兩個半徑不同磁道上的兩質(zhì)量相同的點，磁盤轉(zhuǎn)動后，它們的A．向心力大小相等

B．角速度大小相等

C．向心加速度相等

D．線速度大小相等參考答案：B2.（多選）如圖所示，固定斜面傾角為30°，C為斜面的最高點。輕彈簧一端固定在擋板A上，處于原長時另一端在B處，CB兩點間的高度差為h。質(zhì)量為m的木箱（可看作質(zhì)點）與斜面的動摩擦因數(shù)為/6，當?shù)刂亓铀俣葹間。木箱從斜面頂端C無初速下滑。下列選項正確的是A.箱子從C點剛運動到B點這一過程中受到的摩擦力為B．箱子從C點剛運動到B點這一過程損失的機械能為

C．箱子最終將停在斜面上B點的下方D．箱子在斜面上運動的總路程等于4h參考答案：ABC3.關(guān)于速度和加速度，下列說法中正確的是：

A.速度變化量越大，加速度就越大

B.速度變化越快，加速度越大

C.加速度保持不變，速度方向可能改變

D.加速度大小不斷變小，速度大小也一定不斷變小參考答案：BC4.我國已先后成功發(fā)射了飛行器“天宮一號”和飛船“神舟九號”，并成功地進行了對接，若“天宮一號”能在離地面約300km高的圓軌道上正常運行，下列說法中正確的是（

）A．“天宮一號”的發(fā)射速度應大于第二宇宙速度B．對接時，“神舟九號”與“天宮一號”的加速度大小相等C．對接后，“天宮一號”的速度小于第一宇宙速度D．對接前，“神舟九號”欲追上“天宮一號”，必須在同一軌道上點火加速參考答案：BC5.在升降機里，一個小球系于彈簧下端，如圖6所示，升降機靜止時，彈簧伸長4cm，升降機運動時，彈簧伸長2cm，則升降機運動情況可能是

（

）A．以1m/s2的加速度加速下降

B．以4.9m/s2的加速度減速上升C．以1m/s2的加速度加速上升

D．以4.9m/s2的加速度加速下降圖6

參考答案：DB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個學生在做平拋實驗中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，他在曲線上任取水平距離均為△S的三點A、B、C，并測得△S=0.2m，又測出它們豎直之間的距離分別為S1=0.1m、S2=0.2m利用這些數(shù)據(jù)，這個學生求得物體拋初速度為

m／s，物體到B點的豎直分速度為

m/s，A點離拋出點的高度為

m.（取g=10m／s2）參考答案：2

1.5

0.1257.小明同學在學習了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動的角速度= ;要推算自行車的騎行速度，還需要測量的物理量有

；自行車騎行速度的計算公式v=

。參考答案：；牙盤的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R；解析：依據(jù)角速度的定義是；要求自行車的騎行速度，還要知道自行車后輪的半徑R，牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯(lián)立解得。8.一列簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，此時該波恰好傳播到x=4m處，t=0.1s時，質(zhì)點a第一次到達最低點，則該波的傳播速度為10m/s；t=0.6s時，位于x=8m處的質(zhì)點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．參考答案：解：簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，圖示時刻a質(zhì)點正向下運動，經(jīng)過T第一次到達最低點，即有T=0.1s，得T=0.4s由圖知λ=4m，則波速v===10（m/s）當圖示時刻a質(zhì)點的狀態(tài)傳到b點處時，質(zhì)點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置，則所用時間為t==s=0.6s，即t=0.6s時，位于x=8m處的質(zhì)點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．故答案為：10，0.6．9.相對論論認為時間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度___▲__（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認為，電筒的閃光同時到達列車的前、后壁，地面上的觀察者認為電筒的閃光先到達列車的__▲___（填“前”、“后”）壁。參考答案：車廂中的人認為，車廂是個慣性系，光向前向后傳播的速度相等，光源在車廂中央，閃光同時到達前后兩壁．地面上人以地面是一個慣性系，光向前向后傳播的速度相等，向前傳播的路程長些，到達前壁的時刻晚些。10.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達質(zhì)點1，質(zhì)點1開始向下運動，振幅為0.4m，經(jīng)過時間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為___________________；寫出質(zhì)點1的振動方程_______________．參考答案：

由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2m，故波速為該波周期為T=0.4s，振動方程為，代入數(shù)據(jù)得11.一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，在兩極板間有一負電荷（電量很小，不影響電場分布）固定在P點，如圖所示，U表示電容器的電壓，EP表示負電荷在P點的電勢能，若保持正極板不動，將負極板移到圖中虛線所示的位置，則U________（填變大、變小或者不變），EP________（填變大、變小或者不變）.參考答案：變小

不變12.同打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間?，F(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1.00m，則滑塊運動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：13.如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程的圖線A→B→C→A，則B→C的變化是過程，若已知A點對應的溫度TA=300K，B點對應的溫度TB=400K，則C點的對應的溫度TC=

K。參考答案：

等壓、533.3三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止狀態(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設(shè)A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示，電容器C1=6μF，C2=3μF，電阻，。已知電壓U=18V。求：

（1）當電鍵S斷開時，A．B兩點間的電壓UAB。（2）當S閉合時，電容器C1的電量改變了多少？參考答案：（1）在電路中電容器C1．C2相當于斷路．當S斷開時，電路中無電流．B．C等勢．A．D等勢，因此，UAB=UAC=UCD=18V．（3分）

（2）當S閉合時，R1和R2串聯(lián)，C1兩板的電壓等于R1兩端電壓，C2兩板電壓為R2兩端電壓，C1電量變化的計算首先從電壓變化入手．

當S斷開時，UAC=UDB=18V，電容器C1帶電量為Q1=C1UAC=C1UDC=6×10-6×18C=1．08×10－4C．（3分）

當S閉合時，電路R1．R2導通，電容C1兩板的電壓即電阻R1兩端的電壓．由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系得V=12V．此時電容器C1的帶電量為C=0．72×10－4C．（3分）

電容器C1帶電量的變化量為，負號表示減少，即C1的帶電量減少3．6×10-5C．（1分）17.(17分)如圖甲所示,一個足夠長的U形金屬管導軌NMPQ固定在水平面內(nèi),MN、PQ兩導軌間的寬度為L=0.50m.一根質(zhì)量為m=0.50kg的均勻金屬棒ab橫跨在導軌上且接觸良好,abMP恰好圍成一個正方形.該軌道平面處在磁感應強度大小可以調(diào)節(jié)、豎直向上的勻強磁場中.ab棒與導軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為Fm=1.0N,ab棒的電阻為R=0.10Ω,其他各部分電阻均不計.開始時,磁感應強度B0=0.50T.(1)若從某時刻(t=0)開始，調(diào)節(jié)磁感應強度的大小,使其以=0.20T/s的變化率均勻增加，求經(jīng)過多長時間ab棒開始滑動.此時通過ab棒的電流大小和方向如何?(2)若保持磁感應強度B0的大小不變,從t=0時刻開始,給ab棒施加一個水平向右的拉力,使它以a=4.0m/s2的加速度勻加速運動，推導出此拉力FT的大小隨時間t變化的函數(shù)表達式，并在圖乙所示的坐標圖上作出拉力FT隨時間t變化的FT-t圖線.參考答案：解析：(1)以ab桿為研究對象，當磁感應強度均勻增大時，閉合電路中有恒定的電流I.以ab桿為研究對象，它受到的安培力逐漸增大，靜摩擦力也隨之增大。當磁感應強度增大到ab所受安培力F與最大靜摩擦力Fm相等時開始滑動。因F=BIl，B=B0+t=(0.5+0.2t)T，I=，E==l2，F(xiàn)=Fm。

由以上各式求出，經(jīng)時間t=17.5s后ab棒開始滑動，此時通過ab棒的電流大小為I=0.5A，由楞次定律可判斷出，電流方向為從b到a。

(2)當ab勻加速運動時，根據(jù)牛頓第二定律有：FT-Fm-F=ma.，因F=B0Il，I=B0lv/R，v=at。

聯(lián)立上述各式，并代入數(shù)據(jù)，可解得：FT=Fm+ma+B02l2at/R=(3+2.5t)N。

由此可畫出FT-t關(guān)系圖象如圖所示。18.如圖所示，光滑且足夠長的平行導軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.2m,電阻R1=0.4Ω,導軌上靜止放置一質(zhì)量m=0.1kg,電阻R2=0.1Ω的金屬桿,導軌電阻忽略不計,整個裝置處在磁感應強度B1=0.5T的勻強磁場中,磁場的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿,使之由靜止開始做勻加速運動并開始計時,若5s末桿的速度為2.5m/s,求:(1)5s末電阻R1上消耗的電功率.(2)5s末外力F的功率(3)若桿最終以8m/s的速度做勻速運動,此時閉合電鍵S,α射線源A釋放的α粒子經(jīng)加速電場C加速后從

a孔對著圓心0進入半徑r=m

的固定圓筒中,