2022-2023學(xué)年湖北省咸寧市港口鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年湖北省咸寧市港口鄉(xiāng)中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.下列四個選項的圖中實線為河岸，河水的流速u方向如圖中箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實際航線，已知船在靜水中速度等于水速，且船頭方向為船對靜水的速度方向．則其中運動軌跡可能正確是參考答案：C2.一顆手榴彈以v0=10m/s的水平速度在空中飛行。設(shè)它爆炸后炸裂為兩塊，小塊質(zhì)量為0．2kg，沿原方向以250m/s的速度飛去，那么，質(zhì)量為0．4kg的大塊在爆炸后速度大小和方向是A．125m/s，與v0反向

B．110m/s，與v0反向C．240m/s，與v0反向

D．以上答案均不正確參考答案：B解決本題的關(guān)鍵是熟練運用動量守恒定律．選v0的方向為正方向，由題意，據(jù)動量守恒定律可得，代入已知數(shù)據(jù)解得m/s，選項B正確。3.（單選）某同學(xué)自制變壓器,原線圈為n1匝,在做副線圈時,將導(dǎo)線ab對折后并在一起,在鐵芯上繞n2圈,從導(dǎo)線對折處引出一個接頭c,連成如圖所示電路。S為單刀雙擲開關(guān),線圈電阻不計,原線圈接u1=Umsinωt的交流電源。下列說法正確的是(

)A.S接b時,電壓表示數(shù)為B.S接c時,電壓表示數(shù)為C.S接c時,滑動觸頭P向下移動,變壓器輸入功率變大D.S接c時,滑動觸頭P向上移動,變壓器輸入電流變大參考答案：D4.建筑工地常用吊車通過鋼索將建筑材料從地面吊到高處。如圖所示為建筑材料被吊車豎直向上提升過程的簡化運動圖象，下列判斷正確的是（

）

A．前10s的平均速度大于后6s的平均速度

B．整個過程上升高度是28m

C．30～36s材料處于超重狀態(tài)

D．前10s鋼索最容易發(fā)生斷裂參考答案：BD5.（單選）物體以一定的初速度水平拋出，不計空氣阻力。經(jīng)過時間，其速度方向與水平方向夾角為，再經(jīng)過時間，其速度方向與水平方向夾角為，則為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：【知識點】平拋運動．D2【答案解析】A

解析：設(shè)初速度為v0，則tan37°＝，解得t1＝．

tan53°＝，解得vy′＝v0，則t2＝，則t1：t2=9：7．故A正確，B、C、D錯誤．故選：A．【思路點撥】根據(jù)平行四邊形定則求出兩個位置豎直分速度，結(jié)合速度時間公式求出時間之比．解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，A、B和C、D為兩對帶電金屬極板，長度均為l，其中A、B兩板水平放置，間距為d，A、B間電壓為U1；C、D兩板豎直放置，間距也為d，C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后，平行于金屬板進入電場，則電子進入該電場時的速度大小為

；若電子在穿過電場的過程中始終未與極板相碰，電子離開該電場時的動能為_____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場只存在于極板間，且不計電子的重力）參考答案：7.如圖，三個電阻R1、R2、R3依次標(biāo)有“12Ω，3W”、“8Ω，5W”、“6Ω，6W”，則允許接入電路的最大電壓為10.8V，此時三個電阻消耗的總功率為10.8W．參考答案：考點：電功、電功率；串聯(lián)電路和并聯(lián)電路．專題：恒定電流專題．分析：根據(jù)電路結(jié)構(gòu)及已知條件：三個電阻允許消耗的最大功率分別為3W、15W、6W，分析保證電路安全的條件，然后求電路的最大功率．解答：解：由可求得R1的額定電壓U1=6V，R2的額定電壓U2=2V，R3的額定電壓U3=6V，

R1與R2的并聯(lián)阻值為R′=，則因R3大于其并聯(lián)值，則當(dāng)R3達到6V時，并聯(lián)電壓小于6V，

則以R3達到額定電壓為安全值計算：

即

求得U1=4.8V

則接入電路的最大的電壓為Um=U1+U3=10.8V功率為：P=故答案為：10.8，10.8點評：考查串聯(lián)并聯(lián)電路，明確安全的要求是每個電阻都不能超出額定電壓．8.（4分）如圖所示，在豎直墻壁的頂端有一直徑可以忽略的定滑輪，用細繩將質(zhì)量m＝2kg的光滑球沿墻壁緩慢拉起來。起始時與墻的夾角為30°，終了時繩與墻壁的夾角為60°。在這過程中，拉力F的最大值為

N。球?qū)Φ膲毫Φ拇笮≡谶@個過程的變化是

（填變大、變小或不變）。（g取10m/s2）參考答案：

答案：40，變大9.氫原的能級如圖所示，一大群處于第一激發(fā)態(tài)的氫原子吸收2.55eV能量后從高能級向低能級躍遷，能發(fā)出

種不同頻率的光子，這些光子中能使截止頻率為8.07×1014Hz的鋅板發(fā)生光電效應(yīng)的有

種。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s。參考答案：10.如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個水平固定的等量同種正點電荷，AOB在兩電荷連線的中垂線上，O為兩電荷連線中點，AO＝OB＝L，一質(zhì)量為m、電荷量為q的負點電荷若由靜止從A點釋放則向上最遠運動至O點?，F(xiàn)若以某一初速度向上通過A點，則向上最遠運動至B點，重力加速度為g。該負電荷A點運動到B點的過程中電勢能的變化情況是

；經(jīng)過O點時速度大小為

。參考答案：先減小后增大；11.（4分）有兩個單擺做簡諧運動，位移與時間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為__________；②擺長之比為_________。參考答案：①1：3②4：112.如圖所示，將兩根完全相同的磁鐵分別固定在質(zhì)量相等的長木板甲和乙上，然后放于光滑的水平桌面上．開始時使甲獲得水平向右、大小為3m/s的速度，乙同時獲得水平向左、大小為2m/s的速度．當(dāng)乙的速度減為零時，甲的速度為1m/s，方向水平向右．參考答案：：解：設(shè)水平向右為正，磁鐵與長木板的總質(zhì)量為m，根據(jù)動量守恒定律得：mv1+mv2=mv33m﹣2m=mv3代入數(shù)據(jù)得：v3=1m/s，方向水平向右．故答案為：1m/s，水平向右．13.如圖所示，一列周期為T的橫波在繩上向左傳播，t=0時刻正好傳到P點，則P點將向______開始運動。請在圖上畫出t=

T時刻該段繩上的波形圖。參考答案：答案：上，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點一起向右運動，球2運動一段時間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點在AO的中點。（兩球都可以看作質(zhì)點）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.邊長為l的光滑正方形線圈置于水平桌面上，水平桌面上有豎直向下勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，線框左邊接一電阻R（體積可忽略），右端接一電容為C的電容器，其余電阻不計，如圖所示。一長度大于l、電阻忽略不計的金屬棒ab中部接有一理想二極管（導(dǎo)通時電阻為0，截止時電阻無窮大），現(xiàn)用垂直于棒的水平外力作用于金屬棒，使其從貼近電阻R處以速度勻速運動到正方形中點處停止。（1）分析此過程外力變化特點（2）求此過程中通過R的電量是多少？（3）若將電容C換成一個電阻為r的直流電動機，則金屬棒仍以速度勻速運動時，此時的拉力是在原電路中拉力最小值的4倍，求電動機的輸出功率？參考答案：（1）外力先逐漸減小到某一值后保持不變；（2）；（3）（1）導(dǎo)體棒在切割磁感應(yīng)線運動時，棒中感應(yīng)電動勢自下而上，故二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)（1分）；導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，同時向電阻R和電容器C供電，電容器充電過程中電壓逐漸升高，電流逐漸減小，當(dāng)電壓升高到與導(dǎo)體棒兩端電壓相等時，導(dǎo)體棒僅向R供電，故其電流保持不變，所以通過導(dǎo)體棒中總電流是逐漸減小到某一值后保持不變由平衡條件可得此過程所受外力與安培力始終相等，即，故外力也是逐漸減小到某一值后保持不變（2）根據(jù)電磁感應(yīng)定律可得：（1分）；且則導(dǎo)體棒在切割磁感應(yīng)線運動過程中通過R的電量：由圖中可以看出導(dǎo)體棒在切割磁感應(yīng)線運動時電阻R和電容是并聯(lián)的，所以此過程中電容器的最大電壓與導(dǎo)體棒切割電動勢相等，即電容器穩(wěn)定時所帶的電荷量為：當(dāng)導(dǎo)體棒靜止時，電容器向整個電路放電，此時導(dǎo)體棒中的電流方向與二極管極性相反，故二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，放電電流全部通過電阻R所以通過電阻R的總電量為：（3）在原電路中拉力最小時電容器充電已結(jié)束，電路中電流恒定，設(shè)電路中的電流為，則有安培力公式可得：當(dāng)拉力增加4倍，根據(jù)上式可知通過導(dǎo)體棒中的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，即有則通過電動機的電流為：由電磁感應(yīng)、歐姆定律得：；；即則電動機的輸出功率為：聯(lián)立以上各式可得：17.據(jù)人民網(wǎng)報道，北京時間2013年12月6日17時53分，嫦娥三號探測器成功實施近月制動，順利進入環(huán)月軌道。探測器環(huán)月運行軌道可視為圓軌道。已知探測器環(huán)月運行時可忽略地球及其他天體的引力，軌道半徑為r，運動周期為T，引力常量為G。求：（1）探測器繞月運行的速度的大?。? （2）探測器繞月運行的加速度的大??；

（3）月球的質(zhì)量。參考答案：（1）探測器繞月運行的速度的大小

（2）探測器繞月運行的加速度的大小

（3）設(shè)月球質(zhì)量為M，嫦娥三號探測器的質(zhì)量為m，探測器運行時月球?qū)λ娜f有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有

可得

18.如圖，一質(zhì)量為M=1.5kg的物塊靜止在光滑桌面邊緣，桌面離水平面的高度為h=1.25m.一質(zhì)量為m=0.5kg的木塊以水平速度v0=4m/s與物塊相碰并粘在一起，重力加速度為g=10m/s2.求

(1)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能；