2022-2023學(xué)年福建省南平市濠村中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年福建省南平市濠村中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，從拋出點(diǎn)開(kāi)始，物體在時(shí)間t內(nèi)，位移的方向和水平方向的夾角α的正切tanα的值隨時(shí)間t變化的圖象正確的是參考答案：B解析：由位移的分解有tan=，可知B正確。2.（單選）如圖所示,一根輕彈簧上端固定在O點(diǎn),下端拴一個(gè)鋼球P,球處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)方向水平向右的外力F,使球緩慢偏移,在移動(dòng)中的每一個(gè)時(shí)刻,都可以認(rèn)為鋼球處于平衡狀態(tài),若外力F的方向始終水平,移動(dòng)中彈簧與豎直方向的夾角θ<90°,且彈簧的伸長(zhǎng)量不超過(guò)其彈性限度,則下圖給出的彈簧伸長(zhǎng)量x與cosθ的函數(shù)關(guān)系圖象中,最接近實(shí)際的是(

)

參考答案：D3.某物體運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖，下列判斷正確的是

A.1～10s內(nèi)的平均速度是1m/s

B.1～10s內(nèi)的位移是5m

C.30s時(shí)材料提升到最高點(diǎn)

D.30～36s材料處于超重狀態(tài)參考答案：B4.（多選）從O點(diǎn)以水平速度v拋出一物體，經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)速度大小為v，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是

(

)A．物體從O到M經(jīng)歷的時(shí)間為B.物體從O到M經(jīng)歷的時(shí)間為C．O、M之間的豎直距離D．O、M之間的豎直距參考答案：AC5.如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強(qiáng)為；汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的。開(kāi)始活塞被固定，打開(kāi)固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g。求：①活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積V；②整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q（一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）。參考答案：：①設(shè)活塞在B處時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)為p，活塞受力平衡（1分）

解得

（1分）

由玻意耳定律：

（2分）

得氣體體積：

（1分）②由于氣體的溫度不變，則內(nèi)能的變化（1分）由能量守恒定律可得

（1分）

活塞下降的高度為：

（1分）通過(guò)缸壁傳遞的熱量：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.圖是某一半導(dǎo)體器件的U-I圖，將該器件與標(biāo)有“9V，18W”的用電器串聯(lián)后接入電動(dòng)勢(shì)為12V的電源兩端，用電器恰能正常工作，此時(shí)電源的輸出功率是___________W；若將該器件與一個(gè)阻值為1.33的電阻串聯(lián)后接在此電源兩端，則該器件消耗的電功率約為_(kāi)_________W。

參考答案：答案：20、157.一質(zhì)點(diǎn)繞半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)了一圈，則其位移大小為

，路程是

，若質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了圓周，則其位移大小為

，路程是

。參考答案：、、、8.光滑水平面上有兩小球a、b，開(kāi)始時(shí)a球靜止，b球以一定速度向a運(yùn)動(dòng)，a、b相撞后兩球粘在一起運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中兩球的總動(dòng)量守恒（填“守恒”或“不守恒”）；機(jī)械能不守恒（填“守恒”或“不守恒”）．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．分析：考察了動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的條件，在整個(gè)過(guò)程中合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒．解答：解：兩球組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于碰撞是完全非彈性碰撞，碰撞過(guò)程機(jī)械能不守恒；故答案為：守恒，不守恒．點(diǎn)評(píng)：本題考查動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的適用條件，注意區(qū)分，基礎(chǔ)題．9.一水平放置的水管，距地面高h(yuǎn)＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為

???

m，水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）參考答案：1.2、2.4×10－410.質(zhì)量為0.2kg的小球以10m/s速度豎直下落到水泥地面，然后向上彈起．若取豎直向上為正方向，小球與地面碰撞前后動(dòng)量的變化量為3.6kgm/s，則小球與地面相碰前瞬間的動(dòng)量為﹣2kgm/s，小球向上彈起的速度大小為8m/s．參考答案：解：取豎直向上方向?yàn)檎较?，則小球與地面相碰前的動(dòng)量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；在碰撞過(guò)程中動(dòng)量的變化為：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．解得：v2=8m/s；故答案為：﹣2

811.在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm.若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計(jì)算式為V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)

參考答案：

0.70m/s設(shè)相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T

豎直方向：2L-L=gT2，得到T=，水平方向：v0==代入數(shù)據(jù)解得v0=0.70m/s

.12.某學(xué)生騎著自行車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從傾角為θ=37°的斜坡AB上滑下，然后在水平地面BC上滑行一段距離后停下，整個(gè)過(guò)程中該學(xué)生始終未蹬腳踏板，如圖甲所示．自行車后架上固定一個(gè)裝有墨水的容器，該容器距地面很近，每隔相等時(shí)間T滴下一滴墨水．該學(xué)生用最小刻度為cm的卷尺測(cè)得某次滑行數(shù)據(jù)如圖乙所示.假定人與車這一整體在斜坡上和水平地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力大小相等.己知人和自行車總質(zhì)量m=80kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.則T=__________s，人與車在斜坡AB上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小a1=__________m/s2，在水平地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小a2=__________m/s2.（結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）參考答案：．0.5（2分）

4（2分）

2（2分）13.如圖所示，兩個(gè)已知質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A和B，分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端(m1>m2)，1、2是兩個(gè)光電門．用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(1)實(shí)驗(yàn)中除了記錄物塊B通過(guò)兩光電門時(shí)的速度v1、v2外，還需要測(cè)量的物理量是________．(2)用已知量和測(cè)量量寫(xiě)出驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式_____________．參考答案：(1)，兩光電門之間的距離h三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組利用力傳感器和光電門傳感器探究“動(dòng)能定理”。將力傳感器固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線通過(guò)一個(gè)定滑輪與重物G相連，力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平軌道上A、B兩點(diǎn)各固定一個(gè)光電門傳感器，用于測(cè)量小車的速度v1和v2，如圖所示。在小車上放置砝碼來(lái)改變小車質(zhì)量，用不同的重物G來(lái)改變拉力的大小，摩擦力不計(jì)。（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1，把細(xì)線的一端固定在力傳感器上，另一端通過(guò)定滑輪與重物G相連，正確連接所需電路；

②將小車停在點(diǎn)C，由靜止開(kāi)始釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，除了光電門傳感器測(cè)量速度和力傳感器測(cè)量拉力的數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)該記錄的物理量為_(kāi)________；

③改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量，重復(fù)②的操作。（2）下面表格中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，（△E為動(dòng)能變化量，F(xiàn)是拉力傳感器的拉力，W是F在A、B間所做的功。表中的△E3＝________，W3＝_______（精確到小數(shù)點(diǎn)后二位）。（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)上作出△E—W圖線。參考答案：（1）②

兩光電門間的距離（或AB間距離）（2分）

（2）

0.60（0.600）（2分）

0.61(0.610)

（2分）

（3）答案如右圖（2分）15.某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖（a）所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。讓一個(gè)擺球由靜止開(kāi)始從A位置擺到B位置，若不考慮空氣阻力，小球的機(jī)械能應(yīng)該守恒，即，但直接測(cè)量擺球到達(dá)B點(diǎn)的速度v比較困難，現(xiàn)利用平拋的特性來(lái)間接地測(cè)出v。如圖（a）中，懸點(diǎn)正下方一豎直立柱上放置一個(gè)與擺球完全相同的小球（OB等于擺線長(zhǎng)），當(dāng)懸線擺至B處，擺球與小球發(fā)生完全彈性碰撞（速度互換），被碰小球由于慣性向前飛出作平拋運(yùn)動(dòng)。在地面上放上白紙，上面覆蓋著復(fù)寫(xiě)紙，當(dāng)小球落在復(fù)寫(xiě)紙上時(shí)，會(huì)在下面白紙上留下痕跡。用重錘線確定出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、M。重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次（小球每一次都從同一點(diǎn)由靜止釋放），球的落點(diǎn)痕跡如圖（b）所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點(diǎn)對(duì)齊。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點(diǎn)的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（已知重力加速度為g，兩球的質(zhì)量均為m。）

（1）根據(jù)圖（b）可以確定小球平拋時(shí)的水平射程為

m。（2）用題中所給字母表示出小球平拋時(shí)的初速度v0=

。（3）此實(shí)驗(yàn)中，小球從A到B過(guò)程重力勢(shì)能的減少量ΔEP=

，動(dòng)能的增加量EK=

，若要驗(yàn)證此過(guò)程中擺球的機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)滿足一個(gè)怎樣的關(guān)系

。（用題中的符號(hào)表示）參考答案：

(1)0.646～0.653(2)

(3)mg(h1－h(huán)2)

mg(h1－h(huán)2)=x2

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（8分）“嫦娥一號(hào)”的成功發(fā)射，為實(shí)現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢(mèng)想邁出了重要的一步。已知“嫦娥一號(hào)”繞月飛行軌道近似圓周，距月球表面的高度為H，飛行周期為T,月球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，假設(shè)宇航員在飛船上,飛船在月球表面附近豎直平面內(nèi)俯沖，在最低點(diǎn)附近作半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員質(zhì)量是m，飛船經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度是v；。求：(1)月球的質(zhì)量M是多大？(2)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，座位對(duì)宇航員的作用力F是多大？參考答案：17.（17分）如圖所示，直線MN下方無(wú)磁場(chǎng)，上方空間存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其分界線是半徑為R的半圓，兩側(cè)的磁場(chǎng)方向相反且垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿半徑方向向左側(cè)射出，最終打到Q點(diǎn)，不計(jì)微粒的重力。求：

（1）微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期；（2）從P點(diǎn)到Q點(diǎn)，微粒的運(yùn)動(dòng)速度大小及運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（3）若向里磁場(chǎng)是有界的，分布在以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為R和2R的兩半圓之間的區(qū)域，上述微粒仍從P點(diǎn)沿半徑方向向左側(cè)射出，且微粒仍能到達(dá)Q點(diǎn)，求其速度的最大值。參考答案：解析：（1）由

（2分）

（2分）得

（1分）（2）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡將磁場(chǎng)邊界分成n等分（n=2，3，4……）由幾何知識(shí)可得：

；

（1分）又

（1分）得

（n=2，3，4……）

（1分）當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，由對(duì)稱性可得

（n=2，4，6……）

（1分）當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，t為周期的整數(shù)倍加上第一段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即

（n=3，5，7……）

（1分）（3）由幾何知識(shí)得；

(1分)且不超出邊界須有：

（1分）得

（1分）當(dāng)n=2時(shí)不成立，如圖

（1分）比較當(dāng)n=3、n=4時(shí)的運(yùn)動(dòng)半徑，知當(dāng)n=3時(shí)，運(yùn)動(dòng)半徑最大，粒子的速度最大．

（2分）得：

（1分）18.如圖所示，體積為V的汽缸由導(dǎo)熱性良好的材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成體積相等的上下兩部分，汽缸上部通過(guò)單向閥門K(氣體只能進(jìn)入汽缸，不能流出汽缸)與一打氣筒相連。開(kāi)始時(shí)汽缸內(nèi)上部分氣體的壓強(qiáng)為p0，現(xiàn)用打氣筒向容器內(nèi)打氣。已知打氣筒每次能打入壓強(qiáng)為p0、體積為的空氣，當(dāng)打氣49次后，穩(wěn)定時(shí)