湖南省張家界市方正中學2022-2023學年高三物理上學期期末試題含解析

湖南省張家界市方正中學2022-2023學年高三物理上學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.如圖甲所示，用一水平外力F拉著一個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示.若重力加速度g取10，根據(jù)圖乙中所提供的信息，可以計算出（

）A.物體的質量B.斜面的傾角C.物體能靜止在斜面上所施加的最小外力D.加速度為6時物體的速度參考答案：ABC2.如圖所示，一直桿傾斜固定，并與水平方向成30°的夾角；直桿上套有一個質量為0.5kg的圓環(huán)，圓環(huán)與輕彈簧相連，在輕彈簧上端施加一豎直向上，大小F=10N的力，圓環(huán)處于靜止狀態(tài)，已知直桿與圓環(huán)之間的動摩擦因數(shù)為0.7，g=l0m／s2。下列說法正確的是

A．圓環(huán)受到直桿的彈力，方向垂直直桿向上

B．圓環(huán)受到直桿的彈力大小等于2.5N

C．圓環(huán)受到直桿的摩擦力，方向沿直桿向上

D．圓環(huán)受到直桿的摩擦力大小等于2.5N參考答案：D3.（單選）某種變速自行車，有六個飛輪和三個鏈輪，如圖所示，鏈輪和飛輪的齒數(shù)如表所示，前后輪直徑為660mm，人騎該車行進速度為4m/s時，腳踩踏板做勻速圓周運動的角速度最小值約為（）名稱鏈輪飛輪齒數(shù)N/個483828151618212428A．1.9rad/sB．3.8rad/sC．6.5rad/sD．7.1rad/s參考答案：考點：線速度、角速度和周期、轉速．專題：勻速圓周運動專題．分析：在運動的過程中，腳踏板和鏈輪因為共軸，有相同的角速度，鏈輪的邊緣和飛輪的邊緣通過鏈條連接，有相同的線速度大小，飛輪和后輪共軸，有相同的角速度．所以ω鏈r鏈=ω飛r飛，亦即ω鏈N鏈=ω飛N飛．解答：解：當自行車行駛速度一定時，即后輪的角速度一定，飛輪的角速度一定，根據(jù)ω鏈N鏈=ω飛N飛．腳踏板和鏈輪有相同的角速度，知要使腳踩踏板作勻速圓周運動的角速度最小，則N鏈最多，N飛最少，即N鏈=48，N飛=15．ω飛=ω后=，所以ω腳=ω鏈=．故B正確，A、C、D錯誤．故選B．點評：解決本題的關鍵知道共軸的點，有相同的角速度，通過鏈條連接的點，有相同的線速度大?。?.目前普遍認為，質子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成。u夸克帶電量為e，d夸克帶電量e，e為基元電荷。下列論斷可能正確的是A.質子由1個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成B.質子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成C.質子由1個u夸克和2個d夸克組成，中子由2個u夸克和1個d夸克組成D.質子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和1個d夸克組成參考答案：答案：B5.如圖4所示，在兩等量異種點電荷連線上有D、E、F三點，且DE＝EF.K、M、L分別為過D、E、F三點的等勢面．一不計重力的帶負電粒子，從a點射入電場，運動軌跡如圖中實線所示，以|Wab|表示該粒子從a點到b點電場力做功的數(shù)值，以|Wbc|表示該粒子從b點到c點電場力做功的數(shù)值，則()A．|Wab|＝|Wbc|B．|Wab|＜|Wbc|C．粒子由a點到b點，動能減少D．a(chǎn)點的電勢較b點的電勢低

參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，求此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9，水平向左

7.如圖為某一簡諧橫波在某時刻的波形圖，已知該機械波傳播的速度為2m/s，此時質點a振動方向沿y軸正方向。則質點a的振動周期是

s，從此時刻開始質點b第一次到達波谷需要的時間是

s。參考答案：2

1．．8.（2）（6分）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，實驗裝置如圖，有一位同學保持小車質量不變的情況下，通過實驗測量作出了圖乙、丙兩幅圖。①A圖線不通過坐標原點的原因是_______________________.②A圖上部彎曲的原因是______________________________.③B圖線在縱軸上有截距的原因是_______________________.參考答案：①沒有平衡摩擦，或平衡摩擦不夠

②砂和砂桶的總質量不滿足遠小于小車和砝碼的總質量…③平衡摩擦力太過…9.用細繩系一小球，在豎直平面內做圓周運動，已知小球的質量為1kg，圓周運動半徑為1m，到達最高點時，細繩拉力恰為零，取g=10m/s2，則從最高點到最低點的過程中，小球受到合外力的沖量的大小為

參考答案：10.某研究性學習小組進行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟塊做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標原點以速度υ0=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動。同學們測出某時刻R的坐標為（4，6），此時R的速度大小為

cm/s。R在上升過程中的運動軌跡，在如圖所示的坐標系中（單位：cm）對應的軌跡方程為

。(R視為質點)參考答案：5cm/s

y2=9χ11.一個理想的單擺，已知其周期為T。由于某種原因，自由落體加速度變?yōu)樵瓉淼模穹優(yōu)樵瓉淼?，擺長變?yōu)樵瓉淼?，擺球質量變?yōu)樵瓉淼模瑒t它的周期變?yōu)樵瓉淼?/p>

。參考答案：12.如圖所示為一個豎直放置、半徑為R的半圓形軌道ABC，B是最低點，AC與圓心O在同一水平高度，AB段弧面是光滑的，BC段弧面是粗糙的?，F(xiàn)有一根長為R、質量不計的細桿，上端連接質量為m的小球甲，下端連接質量為2m的小球乙。開始時甲球在A點，由靜止釋放后，兩球一起沿軌道下滑，當甲球到達最低點B時速度剛好為零，則在此過程中，兩球克服摩擦力做功的大小為

；在下滑過程中，乙球經(jīng)過B點時的瞬時速度大小為

。參考答案：答案：(2-)mgR，

13.（4分）如圖所示，在靜止的傾角為53°的斜面上放著一塊木塊，木塊重100N，現(xiàn)用大小為120N的水平力F作用在木塊上使其靜止，則斜面對木塊的摩擦力的大小為

N，方向為____________。地面對斜面的摩擦力的大小為

N。（sin530=0．8，cos530=0．6）

參考答案：

答案:8，沿斜面向上，100三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質量的理想氣體。已知活塞質量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.（7分）一定質量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，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：氣體壓強減?。?分）一定質量的氣體，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?。?分）一定質量的理想氣體，溫度不變時，內能不變，根據(jù)熱力學第一定律可知，當氣體對外做功時，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功量即900J．（3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如右圖所示，一個質量為m，頂角為的直角劈和一個質量為M的長方形木塊，夾在兩豎直墻之間，不計一切摩擦，求（1）M對地面壓力的大小；（2）M對左墻壓力的大小。參考答案：（1）、對M和m整體受力分析，又由牛頓第三定律得，M對地面的壓力為Mg+mg；（2）、對直角劈m受力分析如右圖所示．所以右側墻對m的壓力為：把M、m作為一個整體進行受力分析，則左側墻對M的壓力與FN1是一對平衡力，又由牛頓第三定律得，M對左側墻的壓力為mgcotα.17.5個相同的木塊緊挨著靜止放在地面上，如圖所示。每塊木塊的質量為m＝1kg，長l=1m。它們與地面間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.1，木塊與地面的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)有一質量為M＝2.5kg的小鉛塊(視為質點)，以v0＝4m/s的初速度向右滑上左邊第一木塊的左端，它與木塊的動摩擦因數(shù)μ2＝0.2。小鉛塊剛滑到第四塊木塊時，木塊開始運動，求：(1)鉛塊剛滑到第四塊木塊時的速度。(2)通過計算說明為什么小鉛塊滑到第四塊木塊時，木塊才開始運動。(3)小鉛塊停止運動后，離第一塊木塊的左端多遠？參考答案：(1)2m/s;(2)計算如下；(3).本題主要考查勻變速運動以及牛頓第二定律；

(1)設小鉛塊在前三塊木塊上運動的加速度大小為，剛滑到第四塊的速度為,由牛頓第二定律得

①

由運動學公式得

②

聯(lián)立①②得

③

(2)設小鉛塊滑到第n塊木塊時對木塊的摩擦力后面的6-n塊木塊受到地面的最大靜摩擦力為要使木塊滑動，應滿足，即<5解得n>3.5故取n=4(3)設小鉛塊滑上4木塊經(jīng)過t秒和4、5木塊達到共同速度，此過程小鉛塊、4、5木塊的對地位移為和，相對位移為，4、5木塊運動的加速度為-

④

⑤

⑥

⑦

=-

⑧

聯(lián)立①④⑤⑥⑦⑧解得

⑨

=

⑩

由于<l

(<l)說明小鉛塊沒有離開第四塊木塊，最后小鉛塊與4、5木塊達共同速度一起減速為零。

設小鉛塊與4、5木塊達到共同速度為，一起減速的加速度大小為，減速位移為=

聯(lián)立⑤得

小鉛塊最終離1木塊左端為

聯(lián)立⑨18.如圖甲所示，在圓形水池正上方，有一半徑為r的圓形儲水桶。水桶底部有多個沿半徑方向的水平小孔，小孔噴出的水在水池中的落點離水池中心的距離為R，水桶底部與水池水面之間的高度差