2022-2023学年湖北省黄冈市黄厂中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年湖北省黄冈市黄厂中学高三物理上学期
期末试题含解析
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. 如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1和2相切于Q点，轨道2和3相切于P点，设卫星在1轨道和3轨道正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3，在2轨道经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为T1 、T2 、T3，以下说法正确的是( )
A． v1 > v3> v2 B． v1> v2 > v3
C． a1 > a2 > a3 D． T1 < T2 < T3 科网
参考答案：
A
2. （多选）某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为ｍ，当升降机的速度为ｖ１时，电动机的功率达到最大值Ｐ，以后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度ｖ２匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为ｇ．有关此过程下列说法正确的是
Ａ．钢丝绳的最大拉力为
Ｂ．升降机的最大速度
Ｃ．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功
Ｄ．升降机速度由ｖ１增大至ｖ２的过程中，钢丝绳的拉力不断减小
参考答案：
BD
3. 一理想变压器原、副线圈匝数比n1: n2＝11:5，原线圈与正弦交流电源连接，输入电压u如图所示，副线圈仅接入一个10 的电阻，则 ( )
A. 流过电阻的电流是0.2A
B. 与电阻并联的电压表示数是100V
C. 经过1分钟电阻发出的热量是6′103 J
D. 变压器的输入功率是1′103 W
参考答案：
答案：D
4. 如图所示，小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，沿水平面做匀速直线运动，此时绳中拉力为F，则木箱所受合力大小为（）
A．0 B．F C．FcosθD．Fsinθ
参考答案：
A
【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．
【分析】木箱沿水平面做匀速直线运动，处于平衡状态，合外力为零．
【解答】解：根据题意可知，木箱沿水平面做匀速直线运动，受力平衡，合外力为零，故A正确．
故选：A
5. 物体在共点力作用下，下列说法中正确的是( )
A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态
B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态
C．物体所受合力为零，就一定处于平衡状态
D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，一轻绳两端各系重物A和B，挂在汽车顶部的定滑轮上，绳的质量及滑轮摩擦均不计，mA>mB ，A静止在汽车底板上，轻绳呈竖直方向。

当汽车在水平公路上匀速行驶时，A对汽车底板的压力为________，汽车以加速度a 向右匀加速运动时，A仍在原来的位置相对车底静止，此时A对车底的压力为
_________。

参考答案：
7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0.6s，质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为m/s，质点b第一次出现在波峰的时刻为s，从该时刻起，质点a的振动方程为cm．
参考答案：
5；1；y=﹣5sinπt
【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．
【分析】利用质点带动法判断a点此刻的振动方向，根据第一次到达波峰的时间求周期，读出波长，即可求得波速．波在同一均匀介质中匀速传播．图示时刻x=3m处波峰传到b
点处时，质点b第一次到达波峰位置，由公式t=求出质点b第一次出现在波峰的时
刻．读出振幅A，由y=﹣Asin t写出质点a的振动方程．
【解答】解：因为a第一次到波峰的时间为T=0.6s，则得周期T=0.8s．
由图知波长λ=4m，波速为v==m/s=5m/s．
图示时刻x=3m处波峰传到b点处时，质点b第一次到达波峰位置，则质点b第一次出现
在波峰的时刻为t==s=1s
波沿x轴正方向传播，此刻a质点向下振动，则质点a的振动方程为y=﹣Asin t=﹣
5sinπt cm=﹣5sinπt cm．
故答案为：5；1；y=﹣5sinπt
8. 用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取
10m/s2．根据图象中所提供的信息计算出物体的质量为3kg；斜面的倾角为30°．
参考答案：
解：由受力分析及牛顿第二定律得：
Fcosθ﹣mgsinθ=ma
a=F﹣gsinθ
则由图象知：﹣gsinθ=﹣5
sinθ=0.5，即θ=30°
又图线的斜率k==
则m=3kg
故答案为：3，30°．
解决本题的关键通过牛顿第二定律求出加速度的表达式，结合图线的斜率和截距进
物体，（1）在方框中画出前臂受力示意图（手、手腕、尺骨和挠骨看成一个整体，所受重力不计，图中O点看作固定转动轴，O点受力可以不画）。

（2）根据图中标尺估算出二头肌此时的收缩约为。

参考答案：
答案：13．（1）前臂受力示意图如下；（2）8G
10. 示波器是著名的实验仪器，如图是示波器的示意图，金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。

电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。

设加速电压U1，偏转极板长L，偏转板间距d，当电子加速后从两偏转板的中央沿与板平行方向进入偏转电场。

偏转电压U2为时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大。

参考答案：
U2 = 2d2U1/L2，
11. 一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为s。

若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为；落地点距台面边缘的水平距离为。

参考答案：
t；2s
12. 在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm。

若小球在平抛运动途中的几个位置中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=（用L、g表示），]其值是（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是。

（结果都保留两位有效数字）
参考答案：
0.70m/s 0.88m/s
13. 如图所示，OB杆长L，质量不计，在竖直平面内绕O轴转动。

杆上每隔处依次固定A、B两个小球，每个小球的质量均为m。

已知重力加速度为g。

使棒从图示的水平位置静止释放，当OB杆转到竖直位置时小球B的动能为
_____________，小球A的机械能的变化量为___________。

参考答案：
，
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。

打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。

开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个连续的点未标出，计数点间的距离如图所示。

根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。

(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有。

（填入所选物理
量前的字母）
A. 滑块运动的时间t
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
（3）滑块与木板间的动摩擦因数= （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）
参考答案：
0.495～0497m/s2 CD
15. 某实验小组利用如图实验装置测定滑块与木板间的摩擦因数，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。

打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。

开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。

根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。

(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有。

（填入所选物理量前的字母）
A.木板的长度l
B. 滑块的质量m1
C. 木板的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
（3）滑块与木板间的动摩擦因数＝（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。

参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在建筑装修中，工人用质量为5. 0kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨，已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数均相同．（g取10m/s2且
sin37°= 0.6，cos37°=0.8）
（1）当A受到与水平方向成斜向下的推力F1=50N打磨地面时，A恰好在水平
地面上做匀速直线运动，求A与地面间的动摩擦因数．
（2）若用A对倾角的斜壁进行打磨，当对A加竖直向上推力时，则
磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m（斜壁长>2m）时的速度为多少？
参考答案：
（1）当磨石在水平方向上做匀速直线运动时，
得
（2）设磨石沿斜壁向上运动2米，根据动能定理
，
得
根据牛顿定理：加速度为a，则
得
17. （9分）如图，气缸由两个截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动，A、B的质量分别,,,横截面积分别为，一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间，活塞外侧与大气相通，大气。

（l）气缸水平放置达到如图甲所示的平衡状态，求气体的压强。

（2）已知此时气体的体积。

现保持温度不变，将气缸竖直放置，达到平衡后如图乙所示。

与图甲相比，活塞在气缸内移动的距离L为多少？取重力加速度。

参考答案：
(1) 气缸处于甲图所示位置时，设气缸内气体压强为，对于活塞和杆，由力的平衡条件得
解得……………… 2分（2）汽缸处于乙图所示位置时，设气缸内气体压强为，对于活塞和杆，由力的平衡条件得
……………… 2分
设为气缸处于乙图所示位置时缸内气体的体积，由玻意耳定律可得
……………… 2分
由几何关系可得……………… 2分
由上述各式解得活塞在气缸内移动距离……………… 1分
18. 如图所示，装置BO′O可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37o。

已知小球的质量m=1kg，细线AC长L＝1m，B点距转轴的水平距离和距C点竖直距离相等。

（重力加速度g取10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）
（1）若装置匀速转动的角速度为时，细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度的大小；
（2）若装置匀速转动的角速度为时，细线AB刚好竖直，且张力为0，求此时角速度的大小；
参考答案：。