2022-2023学年贵州省遵义市仁怀火石岗中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年贵州省遵义市仁怀火石岗中学高三物理
期末试卷含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （单选）如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，则（）
解：A、t1时刻小球小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，先做加速度不断减小的加速运动，当弹力增大到与重力平衡，即加速度减为零时，速度达到最大，故A错误；
B、t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，故B错误；
C、t2～t3这段时间内，小球处于上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增大的减速运动，故C正确；
D、t2～t3段时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，故D错误；
故选C．
2. 如图所示，电场申有一倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面长为认一电荷量为+q.质量为m的小球以速度V0由斜面底端A沿斜面上滑，到达顶端B时速度仍为V0，则
A．该电场一定是场强大小为的匀强电场
B．小球从A运动到B的过程中机械能守恒
C．读电场A、B两点间的电势差一定为
D．小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能
参考答案：
C
3. 伽利略是第一个通过实验的方法研究物理问题的物理学家，图示为他为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的沿斜面运动的实验示意图．下列说法中正确的是（）
A．伽利略以该实验为基础，直接得出了自由落体运动的规律
B．伽利略研究物理问题科学方法的核心是先根据经验得出结论，再用实验加以论证C．当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间
D．当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的加速度
参考答案：
C
【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．
【分析】本题考查了有伽利略“斜面实验”的知识，根据其历史背景我们知道，之所以采用
“斜面实验”，是由于碍于当时对时间的测量技术、手段落后．
【解答】解：A、根据实验结果，伽利略将实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律，但不是直接得出的落体规律．故A错误；
B、伽利略在研究物体下落规律时，首先是提出问题即对亚里士多德的观点提出疑问，然后进行了猜想即落体是一种最简单的变速运动，而最简单的变速运动就是速度变化是均匀的，接着进行了实验，伽利略对实验结果进行数学推理，然后进行合理的外推得出结论，故B错误；
C、伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，故C正确；
D、伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，也没有“速度”，“加速度”等物理概念，是牛顿提出了这些物理概念，故D错误．
故选：C
4. 如图3所示，倾角为的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接，在连接处可认为物体速率不变。

一个可视为质点的小物体，从距地面h高处由静止沿斜面下滑，接着滑上水平面，则物体的速率时间图象可能是
参考答案：
CD
5. （多选题）假设小球在空气中下落过程受到的空气阻力与球的速率成正比，即f=kv，比例系数k决定于小球的体积，与其他因素无关，让体积相同而质量不同的小球在空气中由静止下落，它们的加速度与速度的关系图象如图所示，则（）
A．小球的质量越大，图象中的a0越大
B．小球的质量越大，图象中的v m越大
C．小球的质量越大，速率达到v m时经历的时间越短
D．小球的质量越大，速率达到v m时下落的距离越长
参考答案：
BD
【考点】匀变速直线运动的图像．
【分析】小球在下落过程中受到重力和空气阻力，根据牛顿第二定律列式分析a与v的关系，再分析小球的最大速度与其质量的关系．
【解答】解：AB、根据牛顿第二定律得mg﹣f=ma，据题f=kv，解得a=g﹣v
当v=0时，a=a0=g，与小球的质量无关．当a=0时，v=v m=，可知小球的质量m越大，图象中的v m越大，故A错误，B正确．
C、△t=随着m的增大而增大，即小球的质量越大，速率达到v m时经历的时间越长，故C错误．
D、m越大，v m越大，速率达到v m时经历的时间越长，下落的距离越长，故D正确．
故选：BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （5分）重力势能实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式，
其更精确的表达式为，式中 G 为万有引力恒量，M 为地球质量，m
为物体质量，r为物体到地心的距离，并以无穷远处引力势能为零。

现有一质量为m的地球卫星，在离地面高度为H处绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为
R，地球表面处的重力加速度为g，地球质量未知，则卫星做匀速圆周运动的线速度为，卫星运动的机械能为。

参考答案：
；
7. 图示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10m/s，一列波沿x轴正向传播(实线所示)；另一列波沿x轴负向传播(虚线所示)，则在x轴上质点a(x=1m)和b(x=2m)中，质点___________(选填“a”或“b”)振动加强，从该时刻起经过0.1s时，c质点坐标为___________。

参考答案：
(1). a (2). （3m,0.4m）
【详解】(1)两列波长相同的波叠加，由图象知，b、d两点都是波峰与波谷相遇点，则b、d两点振动始终减弱，是振动减弱点；
(2)由图象可知，两列波的波长都为λ=4m，则周期,而，c点
此时向上运动，经过到达波谷，此时y方向的位移为y=-2A=-0.4cm，故c点的坐标为（3m，-0.4cm）.
【点睛】本题考查了波的叠加原理，要知道波峰与波峰或波谷与波谷相遇点振动加强，波峰与波谷相遇点振动减弱，要注意：振动加强点并不是位移始终最大.
8. 决定一个平抛运动物体水平方向通过距离的因素是和。

参考答案：
9. A 、B 为相同大小的量正三角形板块，如图所示铰接于M 、N 、P 三处并静止．M 、N 分别在竖直墙壁上和水平天花板上，A 板较厚，质量分布均匀，重力为G ．B 板较薄，重力不计．三角形的两条边均水平．那么，A 板对铰链P
的作用力的方向为 沿
NP 方向 ；作用力的大小为 G ．
参考答案：
解：因B 的重力不计，B 的重力对平衡没有影响，故对B 平衡起作用的只有N 和P 点，故可将B 可以作二力杆处理，则板A 对P 的拉力应沿NP 方向；
对A 分析，A 受重力和P 点的拉力而关于支点M 平衡，设边长为L ，由几何关系可知，重力的力臂为 L 1=L ，P 点的拉力的力矩为 L 2=L ；
则由力矩平衡可知，GL 1=FL 2，即G ?L=F ?L
解得F=G
由牛顿第三定律可知A板对铰链P 的作用力的大小为
F′=F=G
故答案为：沿NP方向，G．
作用力为______________F，为使作用力仍为F，则两点电荷的电量可同时为原来的_________________倍.
参考答案：
4 ，
11. 2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降．可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力．是若干核反应的一种，其中n 为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是（选填“质子”、“中子”或“电子”），＝．
参考答案：
中子，2
12. 在研究电磁感应现象实验中
(1)下图给出了可供使用的实验器材，某同学选择了带铁芯的原副线圈和滑动变阻器，还需选择的器材有：。

(2) （多选）下面四幅图中，“＋”和“－”分别表示灵敏电流计的正、负接线柱。

已知电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转，电流从负接线柱流入时，指针向负接线柱一侧偏转。

图中给出了条形磁铁运动的方向、指针偏转方向或螺线管的绕线方向，以下判断正确的是_________。

A．甲图中电流计的指针偏转方向向右
B．乙图中螺线管内部的磁场方向向下
C．丙图中条形磁铁的向下运动
D．丁图中螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向
参考答案：
（1）电源、开关、灵敏电流计；（2）ABD ；
13. 某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。

质量分别为和
的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。

用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，A球落到地面N
点处，B球落到地面P点处。

测得=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是____________s，A球落地时的动能是__________J。

（忽略空气阻力，g取9.8，结果保留两位有效数字）
参考答案：
0.5s 0.66J
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．
参考答案：
W=1500J
【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为：
过程：由热力学第一定律得：
则气体对外界做的总功为：
代入数据解得：。

15. （4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。

(填入答卷纸上的表格)
参考答案：
答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 有三个半圆形的光滑滑槽C1、C2、C3，和一个半圆形的光滑圆管C4，在竖直平面内连接成如图所示轨道，它们的半径分别为4R、R、R、和2R，C4内径远小于R。

有一个比C4内径略小的、质量为m的小球，以一定速度竖直向下从A点出发，沿C1、C2、C3的凹面运动，然后进入C4管内，最后又回到A点。

已知重力加速度为g。

求：
（1）小球在A点出发时速度vA至少多大？
（2）若在A点出发时速度，小球运动到何处，轨道对小球的弹力最大？最大值是多大？
参考答案：
17. （8分）如图，质量为0．5kg的小杯里盛有1kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1m，g取10m／s。

求：
（1）为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小
速率是多少?
（2）当水杯在最高点速率V2=5m／s时，在最高点时，
绳的拉力?
参考答案：
解析：
18. 用激光测量地球到月球的距离，已知激光从地球发射后，经2.56s后接收到反射信号，求地球到月球的距离。

（光的传播速度为3×108m/s）
参考答案：
已知, t=2.562=1.28s
答: 地球到月球的距离为: .。