2022-2023學(xué)年貴州省貴陽(yáng)市工業(yè)大學(xué)附中高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年貴州省貴陽(yáng)市工業(yè)大學(xué)附中高三物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.將一只皮球豎直向上拋出,皮球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比.下列描繪皮球在上升過(guò)程中加速度大小a與時(shí)間t關(guān)系的圖象,可能正確的是參考答案：C2.（多選）一平行板電容器，兩板之間的距離d和兩板面積S都可以調(diào)節(jié)，電容器兩板與電池相連接．以Q表示電容器的電量，E表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，則（

）A．當(dāng)d增大、S不變時(shí)，Q減小、E減小B．當(dāng)S增大、d不變時(shí)，Q增大、E增大C．當(dāng)S減小、d增大時(shí)，Q增大、E增大D．當(dāng)S減小、d減小時(shí)，Q不變、E不變參考答案：3.在空間某一點(diǎn)以大小相等的速度分別豎直上拋、豎直下拋、水平拋出質(zhì)量相等的小球，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間（設(shè)小球均未落地）（

）A．做豎直下拋運(yùn)動(dòng)的小球加速度最大

B．三個(gè)小球的速度變化相同C．做平拋運(yùn)動(dòng)的小球速度變化最小

D．做豎直下拋的小球速度變化最小參考答案：B4.（多選題）半圓柱體P放在粗糙的水平面上，有一擋板MN，其延長(zhǎng)線總是過(guò)半圓柱體的軸心O，但擋板與半圓柱體不接觸，在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q（P的截面半徑遠(yuǎn)大于Q的截面半徑），整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖是這個(gè)裝置的截面圖，若用外力使MN繞O點(diǎn)緩慢地逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在Q到達(dá)最高位置前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．MN對(duì)Q的彈力大小逐漸減小B．P、Q間的彈力先增大后減小C．桌面對(duì)P的摩擦力先增大后減小D．P所受桌面的支持力保持不變參考答案：AC【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】以小圓柱體Q為研究對(duì)象，分析受力情況，作出受力示意力圖，根據(jù)平衡條件分析MN對(duì)Q的彈力和半圓柱體P對(duì)Q的彈力變化情況．再對(duì)P研究，由平衡條件判斷地面對(duì)P的彈力如何變化．【解答】解：A、B以小圓柱體Q為研究對(duì)象，分析受力情況，作出受力示意力圖，如圖1所示．由平衡條件得：，根據(jù)幾何關(guān)系可知：α+β不變，分析可知，α增大，β減小，MN對(duì)Q的彈力F1減小，P對(duì)Q的彈力F2增大．故A正確，B錯(cuò)誤．C、若剛開(kāi)始，擋板在最低點(diǎn)，處于水平位置，對(duì)整體受力分析可知，整體水平方向不受力，桌面對(duì)P的摩擦力為零，當(dāng)Q運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)整體受力分析可知，整體水平方向不受力，桌面對(duì)P的摩擦力仍為零，則整個(gè)過(guò)程中，桌面對(duì)P的摩擦力先增大后減小，故C正確．D、對(duì)P研究，作出受力如圖2，地面對(duì)P的彈力N=Mg+F2sinα，F(xiàn)2增大，α增大，所以N增大．故D錯(cuò)誤．故選：AC5.（單選）如圖所示，一小球從斜軌道的某高度處由靜止滑下，然后沿豎直光滑軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。已知圓軌道的半徑為R，忽略一切摩擦阻力。則下列說(shuō)法正確的是

A.在軌道最低點(diǎn)、最高點(diǎn)，軌道對(duì)小球作用力的方向是相同的B.小球的初位置比圓軌道最低點(diǎn)高出2R時(shí)，小球能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)C.小球的初位置比圓軌道最低點(diǎn)高出0.5R時(shí)，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能不脫離軌道D.小球的初位置只有比圓軌道最低點(diǎn)高出2.5R時(shí)，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中才能不脫離軌道參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某研究性實(shí)驗(yàn)小組為探索航天器球形返回艙穿過(guò)大氣層時(shí)所受空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素，進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)研究。如圖為測(cè)定風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖。其中CD是一段水平放置的長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的細(xì)長(zhǎng)裸金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛小球P，無(wú)風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點(diǎn)接觸，OC=H；有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(diǎn)(如圖中虛線所示，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸)。(1)已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，理想電壓表兩接線柱分別與O點(diǎn)和C點(diǎn)相連，球P的質(zhì)童為m，重力加速度為g，由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=_______。(2)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個(gè)因數(shù)有關(guān)，于是他們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)后獲得了如下數(shù)據(jù)：(下表中風(fēng)速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v和球半徑r的關(guān)系是_______(比例系數(shù)用k表示)。參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)小球受力分析，設(shè)金屬絲與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得，風(fēng)力。金屬絲與電阻絲交點(diǎn)與C點(diǎn)間長(zhǎng)度為，電阻；由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)。聯(lián)立解得：。(2)由表中數(shù)據(jù)可得，在球半徑一定的情況下，電壓表示數(shù)與風(fēng)速成正式，則風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比，即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得，；在風(fēng)速一定的情況下，球半徑增大到原來(lái)的兩倍，電壓表示數(shù)減小為原來(lái)的，可得風(fēng)速一定的條件下，風(fēng)力與半徑的關(guān)系為與成正比。綜上，風(fēng)力大小與風(fēng)速大小和球半徑的關(guān)系是。7.在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過(guò)滑輪用細(xì)線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)．a(chǎn)/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00

（1）在坐標(biāo)紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（2）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過(guò)程中的不當(dāng)之處是：_____

__________；（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器用來(lái)測(cè)量拉力F，如圖(b)所示．從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將___________．（填“變大”，“變小”，“不變”）參考答案：（1）圖略

（2）傾角過(guò)大

（3）變大8.某同學(xué)“探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開(kāi)始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)；重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為_(kāi)______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點(diǎn)之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點(diǎn)距離先增大后減小，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長(zhǎng)度為2.98cm的一段.9.（1）用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、水平木板（包括定滑輪）、小車等器材做“研究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。下圖是某學(xué)生做該實(shí)驗(yàn)時(shí)小車即將釋放之前的實(shí)驗(yàn)裝置圖，該圖中有4處錯(cuò)誤，請(qǐng)寫出其中兩處：①______

_____________________；②______

_____________________。（2）．利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和如圖的其他器材可以開(kāi)展多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)探究，其主要步驟如下：a、按裝置安裝好器材并連好電路.b、接通電源，釋放紙帶，讓重錘由靜止開(kāi)始自由下落.c、關(guān)閉電源，取出紙帶,更換紙帶重復(fù)步驟b，打出幾條紙帶.d、選擇一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，數(shù)據(jù)如圖（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間為T），進(jìn)行數(shù)據(jù)處理:若是探究重力做功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系.需求出重錘運(yùn)動(dòng)到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，試表示在B點(diǎn)時(shí)重錘運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度VB=

.②若是測(cè)量重力加速度g.為減少實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，采用逐差法處理數(shù)據(jù)，則加速度大小可以表示為g=

.③如果求出的加速度值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的值g′有較大差距，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在較大的阻力，若要測(cè)出阻力的大小，則還需測(cè)量的物理量是

.（g′為已知量）參考答案：（1）（4分）（2）．（6分）①VB

----------------------------（2分）②g

---------（2分）③重錘的質(zhì)量m；

10.某同學(xué)做《共點(diǎn)的兩個(gè)力的合成》實(shí)驗(yàn)作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點(diǎn)，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)合點(diǎn)，圖中___________是F1、F2合力的理論值，___________是合力的實(shí)驗(yàn)值，需要進(jìn)行比較的是_________和___________，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍___________是正確的。參考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向?yàn)镕1和F2的線段為鄰邊的對(duì)角線11.單位換算：10m/s=

cm/s=

km/h參考答案：1000

；

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12.在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開(kāi)始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。圖（b）中a、b、c是小車運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）打a段紙帶時(shí)，小車的加速度大小是2.5m/s2，請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間。（3）若g取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M之比為m：M=

。參考答案：（1）5.0（3分）；（2）D4D5（3分）；(3)1：113.如圖1，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝2Ω，電鍵S閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片從A端移動(dòng)到B端，該過(guò)程中定值電阻R1、R2消耗的功率與通過(guò)該電阻的電流的關(guān)系如圖2所示。由圖可知，滑動(dòng)變阻器的阻值最大范圍為_(kāi)____Ω，R1的最大功率為_(kāi)_____W。參考答案：6，4三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來(lái)，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼。實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(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_(kāi)_______N/m

參考答案：15.如圖甲所示，某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器的掛鉤上，用來(lái)測(cè)量繩對(duì)小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時(shí)加速度跟它們所受拉力的關(guān)系．（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電火花計(jì)時(shí)器接在交流電源上，調(diào)整

，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行；（2）該同學(xué)將實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示連接后，沙桶的質(zhì)量

（填“需要”、“不需要”）遠(yuǎn)小于小車及傳感器總質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)時(shí)如將細(xì)線拉力當(dāng)作小車及傳感器的合外力，則

（填“需要”、“不需要”）先平衡摩擦力；（3）先接通電源，小車由靜止釋放，獲得的一條紙帶如圖乙，每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，x1=3.62cm，x4=5.12cm，由圖中數(shù)據(jù)可求得：小車的加速度為

m/s2，第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離（即x3）約為

cm．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）定滑輪高度；（2）不需要，需要；（3）0.500，4.62．【考點(diǎn)】測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．【分析】依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理即可判定；根據(jù)傳感器可知，細(xì)線的拉力，不需要沙桶的重力，但必須平衡摩擦力；根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度，根據(jù)△x=aT2的規(guī)律可求得3、4兩點(diǎn)間的距離；【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電火花計(jì)時(shí)器接在交流電源上，調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)如將細(xì)線拉力當(dāng)作小車及傳感器的合外力，因此不需要沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及傳感器總質(zhì)量，但必須要平衡摩擦力，否則細(xì)線的拉力不是合力；（3）由于每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：t=0.02×5=0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小為：x4﹣x1=3aT2加速度為：a==m/s2=0.500m/s2．根據(jù)△x=x34﹣x01=a?3T2，故：x34≈4.62×10﹣2m=4.62cm；故答案為：（1）定滑輪高度；（2）不需要，需要；（3）0.500，4.62．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.太陽(yáng)內(nèi)部四個(gè)質(zhì)子聚變成一個(gè)粒子，同時(shí)發(fā)射兩個(gè)正電子和兩個(gè)沒(méi)有靜止質(zhì)量的中微子（中微子不帶電）．若太陽(yáng)輻射能量的總功率為P，質(zhì)子、氦核、正電子的質(zhì)量分別為mp、mHe、me，真空中光速為c．求時(shí)間t內(nèi)參與核