河北省邢臺(tái)市南宮第二中學(xué)2023年高三物理期末試題含解析

河北省邢臺(tái)市南宮第二中學(xué)2023年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.兩個(gè)完全相同的金屬球A和B帶電量之比為1∶7，相距為r。兩者接觸一下放回原來的位置，若兩電荷原來帶異種電荷，則后來兩小球之間的靜電力大小與原來之比是（

）A．4∶7

B．3∶7

C．9∶7

D．16∶7參考答案：C2.用右圖所示裝置做“研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)，力矩盤上各同心圓的間距相等，在用細(xì)線懸掛鉤碼前，下列措施中哪些是必要的

（

）A．判斷力矩盤是否處在豎直平面B．判斷橫桿MN是否嚴(yán)格保持水平C．判斷力矩盤與轉(zhuǎn)軸間的摩擦是否足夠小D．判斷力矩盤的重心是否位于盤中心參考答案：ACD3.火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為(

)A．0.2g

B．0.4g

C．2.5g

D．5g參考答案：答案：B4.（單選）甲、乙兩物體同時(shí)從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A．兩物體兩次相遇的時(shí)刻是2s和6sB．4s后甲在乙前面C．兩物體相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻是1s末D．乙物體先向前運(yùn)動(dòng)2s，隨后向后運(yùn)動(dòng)參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．專題：運(yùn)動(dòng)學(xué)中的圖像專題．分析：v﹣t圖象中圖線與坐標(biāo)軸圍成圖形的面積表示位移，判斷2s和6s內(nèi)兩物體位移是否相等即可判斷是否相遇；圖線上某點(diǎn)對(duì)應(yīng)縱軸坐標(biāo)的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向．解答：解：A、t=2s時(shí)乙的位移為x=×2×4=4m，甲的位移為x′=2×2=4m，兩者位移相同，又是從同一地面出發(fā)，故2s末時(shí)二者相遇，同理可判斷6s末二者也是相遇，故A正確；B、4s時(shí)甲的位移為x=4×2=8m，乙的位移為：x′=×2×4+×（2+4）×2=10m甲的位移小于乙的位移，故甲在乙后面，B錯(cuò)誤；C、1s末兩物體相距的距離等于一個(gè)小三角形的面積，而4s末兩物體相距的距離等于2﹣4之間三角形的面積，明顯4s末二者的距離最大，故C錯(cuò)誤；D、乙的運(yùn)動(dòng)方向始終未發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤；故選：A．點(diǎn)評(píng)：v﹣t圖象中圖線的斜率表示加速度，圖線與坐標(biāo)軸圍成圖形的面積表示位移．5.如圖所示，A、B為豎直墻壁上等高的兩點(diǎn)AO、BO為長度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿。轉(zhuǎn)軸C在AB中點(diǎn)D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB=90°，∠COD=60°。若在O點(diǎn)處用輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體，則平衡后繩AO所受拉力的大小為

A．

B．

C．

D．參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，在：半徑為2.5m的光滑圓環(huán)上切下一小段圓弧，放置于豎直平面內(nèi)，兩端點(diǎn)距最低點(diǎn)高度差H為1cm。將小環(huán)置于圓弧端點(diǎn)并從靜止釋放，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為＿＿＿＿s，在最低點(diǎn)處的加速度為＿＿＿＿m/s2。(取g＝10m/s2)參考答案：0.785

0.08小環(huán)運(yùn)動(dòng)沿圓弧的運(yùn)動(dòng)可類比于單擺的簡諧運(yùn)動(dòng)，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為t=T/4==0.785s。由機(jī)械能守恒定律，mgH=mv2，在最低點(diǎn)處的速度為v=。在最低點(diǎn)處的加速度為a===0.08m/s2。

7.（6分）圖中A為某火箭發(fā)射場，B為山區(qū)，C為城市。發(fā)射場正在進(jìn)行某型號(hào)火箭的發(fā)射實(shí)驗(yàn)。該火箭起飛時(shí)質(zhì)量為2.02×103千克Kg，起飛推力2.75×106N，火箭發(fā)射塔高100m，則該火箭起飛時(shí)的加速度大小為______m/s2，在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng)_____秒飛離火箭發(fā)射塔。（參考公式及常數(shù)：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）參考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同樣給分）8.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實(shí)驗(yàn)，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時(shí)，氣球?qū)⒐牡酶?。假設(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時(shí)，封閉氣體的體積________，壓強(qiáng)________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)變大，水銀對(duì)氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。9.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t=0時(shí)刻波剛好傳播到x=6m處的質(zhì)點(diǎn)A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s．請(qǐng)回答下列問題：①從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過

s，質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰；②寫出從圖示時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為

cm．參考答案：①0.5（2分）②(cm)（2分）試題分析：①根據(jù)波的傳播原理，是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式在介質(zhì)里勻速傳播，x=0m，處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰位置，所以當(dāng)它的振動(dòng)形式傳播到B點(diǎn)時(shí)，B點(diǎn)第一次出現(xiàn)在波峰，用時(shí)；②由圖知質(zhì)點(diǎn)A在t=o時(shí)刻處于平衡位置且向下振動(dòng)，，，所以質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為(cm)?？键c(diǎn)：本題考查機(jī)械波的傳播10.如圖是甲、乙兩位同學(xué)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若用F表示兩個(gè)分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷________(選填“甲”或“乙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是尊重事實(shí)的．

參考答案：甲11.某同學(xué)為了探究“恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：他的操作步驟是：①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖。②將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車。③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)

量為50g的鉤碼掛在拉線P上。④先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后釋放小車，打出一條紙帶。在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，經(jīng)測量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：（g=9.8m/s2）①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.00cm.②打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.20m/s。該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出從打下第一點(diǎn)到打下第N點(diǎn)拉力對(duì)小車做的功為

J，小車動(dòng)能的增量為

-----

J。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了某些產(chǎn)生誤差的因素。請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助他分析一下，造成較大誤差的主要原因是：①

②

。參考答案：

①小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；12.地球第一宇宙速度為

，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┌l(fā)射速度，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最小）環(huán)繞速度。參考答案：7.9km/s、最小、最大13.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計(jì)冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對(duì)地)將冰車推出后，小孩的速度變?yōu)開______m/s，這一過程中小孩對(duì)冰車所做的功為______J．參考答案：1.0105三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(1)Ⅰ.在“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住

細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使它伸長到某一位置點(diǎn)，為了

確定兩個(gè)分力的大小和方向，這一步操作中必須記錄的是

A．橡皮條固定端的位置

B．描下點(diǎn)位置和兩條細(xì)繩套的方向

C．橡皮條伸長后的總長度

D．兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)Ⅱ.做實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測量結(jié)果在白紙上畫出如圖所示的圖，其中為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)．圖中的

是和的合力的理論值；

是和的合力的實(shí)際測量值參考答案：15.如圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．（1）平衡小車所受阻力的操作：取下

，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通電火花計(jì)時(shí)器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．如果打出的紙帶如圖2所示，則應(yīng)

（選填“減小”或“增大”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

為止．（2）圖3為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)圖象，橫坐標(biāo)m為小車上砝碼的質(zhì)量．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓第二定律成立，則小車受到的拉力為

，小車的質(zhì)量為

．參考答案：①砝碼；減?。婚g隔相等；②；．【考點(diǎn)】驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律．【分析】平衡摩擦力的標(biāo)準(zhǔn)為小車可以勻速運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶點(diǎn)跡間隔均勻，根據(jù)牛頓第二定律寫出與小車上砝碼質(zhì)量m的表達(dá)式，然后結(jié)合斜率與截距概念求解即可．【解答】解：①平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)不掛砝碼，打出的紙帶如圖b所示說明小車加速運(yùn)動(dòng)，故應(yīng)減小傾角，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡間隔相等（均勻）為止．②設(shè)小車的質(zhì)量為m'，則有F=（m+m'）a，變形得=，所以﹣m圖象的斜率為=k，所以作用力，﹣m圖象的截距為=b，所以．故答案為：①砝碼；減?。婚g隔相等；②；．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖兩個(gè)長均為L的輕質(zhì)桿，通過垂直紙面的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與A、B、C三個(gè)物塊相連，整體處于豎直平面內(nèi)．B、C物塊的質(zhì)量分別為2m和m，三個(gè)物塊的大小都忽略不計(jì)．B不帶電，在絕緣水平面上的A、C分別帶有+q、﹣q的電荷，A固定．空間有水平向右的場強(qiáng)為某一數(shù)值的勻強(qiáng)電場．當(dāng)AB、BC與水平間的夾角均為53°時(shí)，整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)摩擦．若以無窮遠(yuǎn)處為零電勢，兩個(gè)異種點(diǎn)電荷q1、q2間具有的電勢能為ε=﹣（k為靜電力恒量，r為兩者間距）．（重力加速度為g，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：（1）此時(shí)AB桿對(duì)B物塊的作用力；（2）場強(qiáng)E；（3）若將B略向下移動(dòng)一些，并由靜止釋放，B剛到達(dá)地面時(shí)則系統(tǒng)電勢能的改變量；（4）上述（3）情況中，B剛到達(dá)地面時(shí)的速度大?。畢⒖即鸢福嚎键c(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；電勢能．專題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）對(duì)B分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出AB桿對(duì)B物塊的作用力大小．（2）對(duì)C分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出場強(qiáng)E的大小．（3）根據(jù)電場力做功得出電勢能的變化量．（4）對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用動(dòng)能定理，求出B剛到達(dá)地面時(shí)的速度大小．解答： 解：（1）B受力分析如圖所示．2Fsin53°=2mg，（2）對(duì)C，受力分析如圖，LAC=2Lcos53°=1.2L，解得（3）勻強(qiáng)電場的電場力做負(fù)功，電勢能增加了qE（2L﹣1.2L）兩個(gè)異種電荷間庫侖力做負(fù)功，電勢能也增加，增加了，所以電勢能共增加了qE（2L﹣1.2L）+=（4）B剛著地時(shí)，C的速度為0．對(duì)系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)能定理，得到，解得．答：（1）此時(shí)AB桿對(duì)B物塊的作用力為；（2）場強(qiáng)E為；（3）若將B略向下移動(dòng)一些，并由靜止釋放，B剛到達(dá)地面時(shí)則系統(tǒng)電勢能的改變量為；（4）上述（3）情況中，B剛到達(dá)地面時(shí)的速度大小為．點(diǎn)評(píng)： 本題綜合考查了共點(diǎn)力平衡和動(dòng)能定理，關(guān)鍵是能夠正確地受力分析，關(guān)于第四問抓住大物塊落地時(shí)小物塊速度為零，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用動(dòng)能定理求解17.如圖甲所示，電荷量為q=1×10-4C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在方向沿水平向右的電場，電場強(qiáng)度E的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，物塊運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示，取重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體的質(zhì)量m;（2）物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;（3）前4s內(nèi)電場力做的功。參考答案：（1）由題意得

在2—4秒內(nèi)由圖像得：qE2=umg

。前2秒物塊的加速度a=1m/s2

由牛頓第二定律得：qE1－umg=ma帶入數(shù)據(jù)得：m=1Kg（2）在2—4秒內(nèi)由圖像得：E2q=umg又

m=1Kg

則：u=0.2

（3）前4S內(nèi)電場力做功為W，由動(dòng)能定理得：W?μmgs＝前4S內(nèi)位移數(shù)值上等于v-t圖象圍成的面積：S=6m由此得：W=14J18.(計(jì)算)如圖所示，在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)，對(duì)角線BD以上的區(qū)域存在有平行于AD向下的勻強(qiáng)電場，對(duì)角線BD以下的區(qū)域存在有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場（圖中未標(biāo)出），矩形AD邊長為L，AB邊長為2L。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（重力不計(jì)）以初速度v0從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場，在對(duì)角線BD的中點(diǎn)P處進(jìn)入磁場，并從DC邊上以垂直于DC邊的速度離開磁場（圖中未畫出），求：（1）電場強(qiáng)度E的大小和帶電粒子經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度v的大小和方向；（2）磁場