內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市林西縣大川中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市林西縣大川中學(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.質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在x－y平面上做曲線運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是(

)

A．質(zhì)點的初速度為3m/sB．質(zhì)點作勻變速曲線運動C．質(zhì)點所受的合外力為3N

D．質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直參考答案：BC2.如圖8所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量也為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑，下列說法正確的是（

）

A．在下滑過程中，物塊的機(jī)械能守恒

B．在下滑過程中，物塊和槽的動量守恒

C．物塊被彈簧反彈后，做勻速直線運動

D．物塊被彈簧反彈后，能回到槽高h(yuǎn)處參考答案：C物塊在槽上運動時，由于受重力，故兩物體組成的系統(tǒng)外力之和不為零，故動量不守恒；下滑過程中兩物體都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夾角不垂直，故兩力均做功，物塊的機(jī)械能將減小，故A、B錯誤；物塊被彈簧反彈后，由于水平面光滑，故物塊將做勻速直線運動，故C正確；因槽和物塊均有向左的速度，若槽的速度大于物塊的速度，則兩物體不會相遇，物塊不會到達(dá)最高點；而若物塊的速度大于槽速，則由動量守恒可知，兩物體相對靜止時會有向左的速度，由機(jī)械能守恒可知，小球不會回到最高點，故D錯誤；故選C．3.發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測出引力常數(shù)的科學(xué)家分別是（

）A．開普勒、卡文迪許

B．牛頓、伽利略C．牛頓、卡文迪許

D．開普勒、伽利略參考答案：C4.如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t=0時刻開始棒受到一個平行于導(dǎo)軌向上的外力F，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動，運動中棒始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，通過R的感應(yīng)電流隨時間t變化的圖象如圖乙所示。下面分別給出了穿過回路abPM的磁通量、磁通量的變化率、棒兩端的電勢差和金屬棒的速度v隨時間變化的圖象，其中正確的是參考答案：BD5.物體做自由落體運動，Ek代表動能，Ep代表勢能，h代表下落的距離，v代表速度，t代表時間，以地面為零勢能面。如圖12所示圖像中，能正確反映各物理量之間關(guān)系的是參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）如圖為雙縫干涉的實驗示意圖，若要使干涉條紋的間距變大可改用長更___________（填長、短）的單色光，或是使雙縫與光屏間的距離___________（填增大、減小）。參考答案：長，增大。解析：依據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律，可知要使干涉條紋的間距變大，需要改用波長更長的單色光，應(yīng)將增大雙縫與屏之間的距離L。7.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼．實驗測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對應(yīng)點已在圖中標(biāo)出．(g＝9.8m/s2)

(1)作出m—l的關(guān)系圖線；

(2)彈簧的勁度系數(shù)為________。參考答案：(1)如圖所示

(2)0.259N/m(0.248～0.262)8.一物塊以150J的初動能從斜面底端A沿斜面向上滑動,到B時動能減少100J,機(jī)械能減少30J，以A點所在的水平面為零勢能面，則小球到達(dá)最高點時的重力勢能為_____J。物塊返回到A時的動能為________J.參考答案：

9.質(zhì)量為50kg的物體放在光滑的水平面上，某人用繩子沿著與水平面成45°角的方向拉物體前進(jìn)，繩子的拉力為200N，物體的加速度大小為

。在拉的過程中突然松手瞬間，物體的加速度大小為

。參考答案：

m/s2，010.有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比m1:m2=1:2，它們運行的線速度之比v1:v2=1:2．那么它們運行的周期之比為

，它們所受的向心力大小之比為

．參考答案：8:11:32

11.（6分）一列簡諧波某時刻的波形如圖所示，此波以0.5m/s的速度向右傳播。這列波的周期為T＝__________s，圖中A質(zhì)點第一次回到平衡位置所需要的時間為t＝_________s。參考答案：

0.08，0.0112.（4分）在靜電場中有a．b．c三點，有一個電荷q1=3×10-8C，自a移到b，電場力做功3×10-6J．另有一個電荷q2=-1×10-8C，自a移到c，電場力做功3×10-６J，則a．b．c三點的電勢由高到低的順序是

,b．c兩點間的電勢差Ubc為

V。參考答案：

cab

-400v13.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R．有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍．則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為；周期為．參考答案：考點：萬有引力定律及其應(yīng)用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．版權(quán)所有專題：人造衛(wèi)星問題．分析：根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力由軌道半徑關(guān)系求解即可．解答：解：由題意知衛(wèi)星離地面的高度為3R，則衛(wèi)星的軌道半徑為r=4R，所以在地球表面重力與萬有引力相等有：得GM=gR2衛(wèi)星在軌道上做圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力=所以衛(wèi)星的加速度：衛(wèi)星的周期：T==故答案為：；．點評：抓住地球表面重力與萬有引力相等和衛(wèi)星做圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力求解各量即可．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用半徑相同的兩小球A、B的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置示意如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接．實驗時先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡．記錄紙上的O點是重垂線所指的位置，若測得各落點痕跡到O的距離：=2.68cm，=8.62cm，=11.50cm，并知A、B兩球的質(zhì)量比為2：1，則未放B球時A球落地點是記錄紙上的P點，系統(tǒng)碰撞前總動量p與碰撞后總動量p′的百分誤差=2%（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．參考答案：解：（1）A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，碰前碰后都做平拋運動，高度相同，落地時間相同，所以P點是沒有碰時A球的落地點，N是碰后B的落地點，M是碰后A的落地點；（2）系統(tǒng)碰撞前總動量p與碰撞后總動量p′的百分誤===≈2%；故答案為P；2．15.某學(xué)校課題研究小組收集了數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等用舊了的各種類型的電池及從廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容、電感線圈等電路元件?，F(xiàn)從這些材料中選取兩個待測元件，一是電阻R0（約為2kΩ），二是手機(jī)中常用的鋰電池（電動勢E標(biāo)稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）。在操作臺上還準(zhǔn)備了如下實驗器材：A．電壓表V（量程4V，電阻RV約為4.0kΩ）B．電流表A1（量程100mA，電阻RA1約為5Ω）C．電流表A2（量程2mA，電阻RA2約為50Ω）D．滑動變阻器R1（0～40Ω，額定電流1A）E．電阻箱R2（0～999.9Ω）F．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干（1）為了測定電阻R0的阻值，小組的一位成員，設(shè)計了如圖所示的電路原理圖，所選取的相應(yīng)的器材（電源用待測的鋰電池）均標(biāo)在圖上，其他成員發(fā)現(xiàn)他在器材選取中有不妥之處，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣調(diào)整？___________________▲____________。（2）在實際操作過程中，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器R1、電流表A1和A2均已損壞，請用余下的器材測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r。①請你在方框中畫出實驗電路圖（標(biāo)注所用器材符號）②為了便于分析，一般采用線性圖象(y=kx+b)處理數(shù)據(jù)，請寫出與線性圖象對應(yīng)的相關(guān)物理量間的函數(shù)關(guān)系式：____▲_____。(

寫出

）參考答案：①

換用A2表；

（3分）

②

（4分）

③

（4分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，電阻可忽略不計的光滑水平軌道，導(dǎo)軌間距L=1m，在導(dǎo)軌左端接阻值R=0.3Ω的電阻。在導(dǎo)軌框內(nèi)有與軌軌平面垂直的有界勻強(qiáng)磁場，磁場邊界為矩形區(qū)域cdef，其中cd、ef與導(dǎo)軌垂直，磁場寬度剛好等于軌軌間距L，磁場長度s=1m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一質(zhì)量為m=1kg，電阻r=0.2Ω的金屬導(dǎo)體棒MN垂直放置于導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)對金屬棒施以垂直于導(dǎo)軌的水平外力F，金屬棒從磁場的左邊界cd處由靜止開始以加速度a=0.4m/s2作勻加速運動。(1)推導(dǎo)出水平拉力F隨時間t變化的關(guān)系式；(2)力F作用一段時間t1后撤去力F；若已知撤去F后金屬棒的速度v隨位移x的變化關(guān)系為(v0為撤去F時金屬棒速度)，并且金屬棒運動到ef處時速度恰好為零，則外力F作用的時間t1為多少？(3)若在金屬棒離開磁場區(qū)域前撤出外力F，試定性畫出棒在整個運動過程中速度隨位移變化所對應(yīng)的各種可能的圖線．(直接畫圖，不需要進(jìn)行有關(guān)推導(dǎo))參考答案：⑴金屬棒作勻加速運動，t時刻的速度V=at

(1分)

金屬棒速度V時回路中的感應(yīng)電流

(1分)

金屬棒中電流為I時受到的安培力F安=BIL

(1分)由牛頓第二定律知

(1分)所以拉力

(2分)⑵設(shè)F的作用時間為t，在該時間內(nèi)

金屬棒達(dá)到的速度V0=at=0.4t

(1分)

金屬棒的位移

(1分)由題意給定關(guān)系式知撤去力F到停止運動的位移x2

(1分)又根據(jù)題意知

(1分)由以上幾式可解得t=1s

(2分)

⑶各種可能圖形如下。(每個圖1分)17.（8分）鴕鳥是當(dāng)今世界上最大的鳥，有人說，如果鴕鳥能長出一副與身體大小成比例的翅膀，就能飛起來。生物學(xué)研究的結(jié)論得出：鳥的質(zhì)量與鳥的體長立方成正比。鳥扇動翅膀，獲得向上的舉力的大小可以表示為F=cSv2，式中S是翅膀展開后的面積，v為鳥的運動速度，c是比例常數(shù)。我們不妨以燕子和鴕鳥為例，假設(shè)鴕鳥能長出和燕子同樣比例的大翅膀，已知燕子的最小飛行速度是5.5m/s，鴕鳥的最大奔跑速度為11m/s，又測得鴕鳥的體長是燕子的25倍，試分析鴕鳥能飛起來嗎？參考答案：解析：燕子以最小速度飛行，舉力等于重力m1g=cS1v12

駝鳥展翅以最大速度奔跑，獲得舉力為F2=cS2v22

駝鳥重力

F2<m2g

駝鳥不能飛起來18.如圖，電阻不計的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌PX、QY相距L=0.5m，底端連接電阻R=2Ω，導(dǎo)軌平面傾斜角θ=30°,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。質(zhì)量m=40g、電阻R=0.5Ω的金屬棒MN放在導(dǎo)軌上，金屬棒通過絕緣細(xì)線在電動機(jī)牽引下從靜止開始運動，經(jīng)過時間t1=2s通過距離x=1.5m，速度達(dá)到最大，這個過程中電壓表示數(shù)U0=8.0V，電流表實數(shù)I0=0.6A，示數(shù)穩(wěn)定，運動過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直，細(xì)線始終與導(dǎo)軌平行且在同一平面內(nèi)，電動機(jī)線圈內(nèi)阻r0=0.5Ω，g=10m/s2.。求：

（1）細(xì)線對金屬棒拉力的功率P多大？

（2）從靜止開始運動的t1=2s時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR是多大？

（3）用外力F代替電動機(jī)沿細(xì)線方向拉金屬棒MN，使金屬棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，金屬棒到導(dǎo)軌下端距離為d=1m。若磁場按照右圖規(guī)律變化，外力F隨著時間t的變化關(guān)系式？參考答案：（1）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒，有

………（2分）解得

P

=0.3W

………（1分）（2）當(dāng)從靜止開始運動經(jīng)過t1=2s時間，金屬棒速度達(dá)到最大，設(shè)此時為vm，金屬棒中電動勢為E，電流為I1，受到的安培力為F安，細(xì)線的拉力為F拉，則

………（1分）

………（1分）F安=

BI1L

………（1分）P

=F拉vm

………（1分）F拉

=

mgsinθ+

F安

………（1分）解得

vm=1m/s

金屬棒從靜止開始運動到達(dá)到最大速度過程中，設(shè)整個電路中產(chǎn)生的熱量為Q