黑龙江省鸡西市一中2023年物理高三第一学期期末达标检测试题含解析
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黑龙江省鸡西市一中2023年物理高三第一学期期末达标检测试
题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示,b球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,BC为圆周运动的直径,
竖直平台与b球运动轨迹相切于B点且高度为R。
当b球运动到切点B时,将a球从
切点正上方的A点水平抛出,重力加速度大小为g,从a球水平抛出开始计时,为使b
球在运动一周的时间内与a球相遇(a球与水平面接触后不反弹),则下列说法正确的是
()
A.a球在C点与b球相遇时,a球的运动时间最短
B.a球在C点与b球相遇时,a球的初始速度最小
C.若a球在C点与b球相遇,则a球抛出时的速率为2gR
D.若a球在C点与b球相遇,则b球做匀速圆周运动的周期为2R g
2、如图,若x轴表示时间,y轴表示位置,则该图像反映了某质点做匀速直线运动时,位置与时间的关系。
若令x轴和y轴分别表示其它的物理量,则该图像又可以反映在某种情况下,相应的物理量之间的关系。
下列说法中正确的是()
A.若x轴表示时间,y轴表示动能,则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中,物体动能与时间的关系
B.若x轴表示频率,y轴表示动能,则该图像可以反映光电效应中,光电子最大初动能与入射光频率之间的关系
C.若x轴表示时间,y轴表示动量,则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下,物体动量与时间的关系
D.若x轴表示时间,y轴表示感应电动势,则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路,当磁感应强度随时间均匀增大时,闭合回路的感应电动势与时间的关系
3、以下各物理量属于矢量的是()
A.质量
B.时间
C.电流
D.磁感应强度
4、竖直向上抛出一个小球,图示为小球向上做匀变速直线运动时的频闪照片,频闪仪每隔0.05s闪光一次,测出ac长为23cm,af长为34cm,则下列说法正确的是()
A.bc长为13cm
B.df长为7cm
C.小球的加速度大小为12m/s2
D.小球通过d点的速度大小为2.2m/s
5、如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点,然后随跳板反弹,则( )
A.运动员与跳板接触的全过程中只有超重状态
B.运动员把跳板压到最低点时,他所受外力的合力为零
C.运动员能跳得高的原因从受力角度来看,是因为跳板对他的作用力远大于他的重力
D .运动员能跳得高的原因从受力角度来看,是因为跳板对他的作用力远大于他对跳板的作用力
6、如图甲所示电路,理想变压器原线圈输入电压如图乙所示,副线圈电路中R 0为定值电阻,R 是滑动变阻器,C 为耐压值为22V 的电容器,所有电表均为理想电表。
下列说法正确的是( )
A .副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz
B .电流表的示数表示的是电流的瞬时值
C .滑动片P 向下移时,电流表A 1和A 2示数均增大
D .为保证电容器C 不被击穿,原副线圈匝数比应小于10:1
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、如图所示,质量均为m 的物块A B 、放在倾角为30 的光滑斜面上,斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板,B 与挡板接触,A B 、间用劲度系数为k 的轻弹簧连接,A B 、均处于静止状态。
现对物块A 施加沿斜面向上、大小恒定的拉力F ,使物块A 沿斜面向上运动,当A 向上运动到速度最大时,B 对挡板的压力恰好为零,重力加速度为g ,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A .拉力F 等于mg
B .物块A 的加速度一直减小
C .物块A 向上移动的距离为
2mg k D .物块A 的加速度大小为12
g 时,物块B 对挡板的压力为12mg 8、分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容,下列说法正确的是_____
A .物体吸收热量同时对外做功,内能可能不变
B .布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性
C .荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
D .彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
E.两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大
9、投掷标枪是运动会的比赛项目。
运动员将标枪持在离地面1.6m 高的位置,之后有三个阶段:①运动员与标枪--起由静止加速至速度为8m /s ;②以8m /s 的速度为基础,运动员经0.8s 的时间将标枪举高至2.0m 处,并以26m /s 的速度将标枪掷出;③标枪离手后向斜上方向运动至离地面18m 的最高点后再向斜下方运动至地面。
若标枪的质量为0.8kg ,离手后的运动的最大水平距离为60m 。
取地面为零势能参考面,g 取210m /s 。
下列说法中正确的是( )
A .第①阶段中,运动员对标枪做功25.6J
B .第①②③阶段中,标枪获得的最大动能为51.2J
C .第①②③阶段中,标枪的最大机械能为286.4J
D .第②阶段中,运动员对标枪做功的平均功率为310W
10、下列说法正确的是
A .用不能被水浸润的塑料瓶做酱油瓶,向外倒酱油时不易外洒
B .一定量的理想气体,在压强不变时,分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数随着温度升高而减少
C .某气体的摩尔质量为M ,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为N A ,则该气体的分子体积
为V 0=A
M N D .与固体小颗粒相碰的液体分子数越多,布朗运动越明显
E.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
三、实验题:本题共2小题,共18分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。
某种热敏电阻和金属热电阻
的阻值R随温度变化的关系如图甲所示。
(1)由图甲可知,在较低温度范围内,相对金属热电阻而言,该热敏电阻对温度变化的响应更________(选填“敏感”或“不敏感”)。
(2)某同学利用上述热敏电阻制作了一个简易的温控装置,实验原理如图乙所示。
现欲实现衔铁在某温度时(此时热敏电阻的阻值为0R)被吸合,下列操作步骤正确的顺序是_______。
(填写各步骤前的序号)
a.将热敏电阻接入电路
b.观察到继电器的衔铁被吸合
c.断开开关,将电阻箱从电路中移除
d.合上开关,调节滑动变阻器的阻值
e.断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至0R
(3)若热敏电阻的阻值t R与温度t的关系如下表所示,
t/℃30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
/
t
RΩ199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1
当通过继电器的电流超过20mA时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控。
已知继电器的电阻20
r=Ω,为使该裝置实现对30C︒~80C︒之间任一温度的控制,电源E 应选用_______,滑动变阻器x R应选用_______。
(填选项前的字母)
A.电源1E(3V,内阻不计)B.电源2E(6V,内阻不计)C.滑动变阻器
1(0~200)
RΩD.滑动变阻器
2(0~500)
RΩ
12.(12分)频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。
在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。
如图所示是物体下落时的频闪照片示意图,已知频闪仪每隔0.04s闪光一次,当地重力加速度大小为2
9.80m/s,照片中的数字是竖直放置的刻度尺的读数,单位是厘米。
利用上述信息可以求出:物体下落至B点时速度
大小为______m/s (结果保留3位有效数字),实验中物体由B 点下落至C 点,动能的增加量约为重力势能减少量的____%(结果保留2位有效数字)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)1011年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =10 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 1,到达B 点时速度v B =30 m/s .取重力加速度g =10 m/s 1. (1)求长直助滑道AB 的长度L ;
(1)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小;
(3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小.
14.(16分)如图甲所示,倾角为θ的粗糙斜面固定在水平面上,0t =时刻一质量为m 的物体在恒定的拉力F 作用下从斜面底端向上滑动,1t 时刻撤去拉力F ,物体继续滑动一段时间后速度减为零,此过程物体的速度—时间图像如图乙所示。
已知m 、θ、1t 、2t 、1v 及重力加速度g ,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)拉力F 的大小。
15.(12分)质量为1kg 的小型无人机下面悬挂着一个质量为0.5kg 的小物块,正以2m /s 的速度匀速下降,某时刻悬绳断裂小物块竖直下落,小物块经过2s 落地,已知无人机运动中受到的空气阻力大小始终为其自身重力的0.1倍,无人机的升力始终恒定,不计小物块受到的空气阻力,重力加速度为210m /s ,求当小物块刚要落地时: (1)无人机的速度;
(2)无人机离地面的高度。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
A .平抛时间只取决于竖直高度,高度 R 不变,时间均为t =
A 错误。
BC .平抛的初速度为 x v t
= 时间相等,在C 点相遇时,水平位移最大
max 2x R =
则初始速度最大为:
max 2R v t
==故B 错误,C 正确。
D .在 C 点相遇时,b 球运动半个周期,故 b 球做匀速圆周运动的周期为
2b T t ==故D 错误。
故选C 。
2、C
【解析】
图中的直线表示是一次函数的关系;
A .若物体受恒定合外力作用做直线运动,则物体做匀加速直线运动,其速度与时间图像是线性关系,由物体的动能22011()22
mv m v at =+,速度的平方与时间的图像就不是线性关系了,所以此图像不能表示反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中,物体动能与时间的关系,故选项A 错误;
B .在光电效应中,由于0k E h W ν=-,说明动能与频率是一次函数的关系,但是当频率ν=0时,动能应该是负值,与现在的图像不相符,故选项B 错误;
C .若物体在沿运动方向的恒定合外力作用下,物体做匀加速直线运动,由动量定理p Ft ∆= 可得物体的动量0p p Ft =+,故C 正确;
D .当磁感应强度随时间均匀增大时,电动势的大小是不变的,所以选项D 错误。
故选C 。
3、D
【解析】
矢量是既有大小,又有方向的物理量;
AB .质量、时间只有大小而没有方向,都是标量,选项AB 错误;
C .电流有大小和方向,但电流的合成不满足平行四边形定则,也是标量,选项C 错误;
D .磁感应强度有大小,也有方向,是矢量,故选项D 正确。
4、C
【解析】
C .根据题意可知,cf 长为11cm ,则根据匀变速直线运动的位移差公式可得 222
12m/s (2)(2)x ac cf a T T ∆-=== 其中
0.05s T =
所以C 正确;
D .匀变速直线运动中,某段的平均速度等于这一段中间时刻的瞬时速度,则d 点的速度为
1.1m/s 2d cf v T
== 所以D 错误;
B .根据匀变速直线运动的位移公式得
214cm 2
d df v T aT =-= 所以B 错误;
A .同理可得b 点的速度为
2.3m/s 2b ac v T
=
= 则 2110cm 2
b b
c v T aT =-= 所以A 错误。
故选C 。
5、C
【解析】
A.运动员与跳板接触的下降过程中,先向下加速,然后向下减速,最后速度为零,则加速度先向下,然后向上,所以下降过程中既有失重状态也有超重状态,同理上升过程中也存在超重和失重状态,故A 错误;
B.运动员把跳板压到最低点时,跳板给其的弹力大于其重力,合外力不为零,故B 错误;
C.从最低点到最高过程中,跳板给运动员的支撑力做正功,重力做负功,位移一样,运运动员动能增加,因此跳板对他的作用力大于他的重力,故C 正确;
D.跳板对运动员的作用力与他对跳板的作用力是作用力与反作用力,大小相等,故D 错误.
故选C.
6、C
【解析】
A .根据图乙知交流电周期为0.02s ,周期与频率的关系为
11Hz 50Hz 0.02
f T === 所以频率为50Hz ,故A 错误;
B .电流表、电压表的示数表示的都是有效值,故B 错误;
C .滑动变阻器的触头向下滑动,电阻减小,而副线圈电压不变,副线圈电流增大,由P =UI 可得副线圈的输出功率变大,变压器的输入功率等于输出功率增大,所以输入电流也变大,即两个电流表的示数都增大,故C 正确;
D .由题意知,原线圈的最大电压为311V ,而电容器的耐压值为22V ,即为最大值,根据原副线圈的变压比
1122
311221U n U n ===
可知匝数比应大于,故D 错误。
故选C 。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、ABD
【解析】
AB .由分析,可知物块A 沿斜面向上做加速度不断减小的加速运动,当物块A 速度最大时,加速度为零,此时物块B 刚要离开挡板,由受力分析得弹簧的弹力为
11sin 302
F mg mg == 对物块A 分析,有
1sin 30F F mg mg =+=
故AB 正确;
C .开始时,弹簧的压缩量为
1sin 302mg mg x k k ︒== 同理,当物块A 速度最大时,弹簧的伸长量为
2sin 302mg mg x k k
︒== 因此物块A 向上移动的距离为
12mg x x k
+= 故C 错误; D .由分析得知,当物块A 的加速度为
12g 时,根据牛顿第二定律有 2sin 30F F mg ma -==
解得弹簧的弹力
20F =
即弹簧处于原长,对物块B 分析,则有
1cos302
N F mg mg ==
故物块B 对挡板压力为12mg ,故D 正确。
故选ABD 。
8、ACD
【解析】
A .物体吸收热量同时对外做功,二者相等时,内能不变,故A 正确;
B .布朗运动反映了液体分子运动的无规则性,故B 错误;
C .荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,故C 正确;
D .液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,故D 正确;
E .分子间的作用力若表现为引力,分子距离增大,分子力做负功,分子势能增大,若分子力表现为斥力,分子距离增大,分子力做正功,分子势能减少,故E 错误; 故选ACD 。
9、ACD
【解析】
A .第①阶段中,标枪在水平面加速运动,动能增加量为
22k 1110.88J 25.6J 22
E mv ==⨯⨯= 由动能定理得运动员对标枪做功为25.6J ,故A 正确;
B .第①②③阶段中,标枪出手时速度最大,其动能也最大,有
22k 110.826J 270.4J 22
E mv '==⨯⨯= 故B 错误;
C .第①②③阶段中,标枪出手前机械能一直增大,出手时机械能最大,有
p k k (0.810 2.0)J 286.4J E E E '+=⨯⨯+=
故C 正确;
D .第②阶段中,标枪机械能增加量为
p k [0.810(2.0 1.6)]J (270.4J 25.6J)248J E E +=⨯⨯-+-=
则运动员对标枪做功的平均功率为 p k 248J 310W 0.8s
E E P t +===
故D 正确。
故选ACD 。
10、ABE
【解析】
A .从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒,这是因为酱油不浸润塑料,故A 正确;
B .一定质量的理想气体,在压强不变时,温度升高,则分子对器壁的平均碰撞力增大,所以分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数减少,故B 正确;
C .气体间距较大,则
0A
M V N ρ= 得到的是气体分子间的平均距离,故C 错误;
D .布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,布朗运动的激烈程度与温度和悬浮颗粒的体积有关,温度越高,体积越小,布朗运动越剧烈,若是与固体颗粒相碰的液体分子数越多,说明固体颗粒越大,不平衡性越不明显,故D 错误;
E .根据热力学第二定律,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,故E 正确。
故选ABE 。
三、实验题:本题共2小题,共18分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、敏感 edbca B D
【解析】
(1)[1]图甲中横轴表示温度,纵轴表示电阻,随着温度的升高,金属热电阻的阻值略微增大,而该热敏电阻的阻值明显减小,所以这种热敏电阻在较低温度范围内,相对金属热电阻而言,该热敏电阻对温度变化的响应更敏感
(2)[2]要实现衔铁在某温度时(此时热敏电阻的阻值为0R )被吸合,而衔铁被吸合时的电流是一定的,所以关键是找到此时滑动变阻器的阻值。
实现方法是:断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至0R ,合上开关,调节滑动变阻器的阻值,观察到继电器的衔铁被吸合,则此时滑动变阻器连入电路的阻值就是衔铁在某温度(此时热敏电阻的阻值为0R )被吸合时滑动变阻器应连入电路的阻值,找到之后,再用热敏电阻替换掉电阻箱即可,正确顺序为edbca ;
(3)[3]在30C ︒时,电源电动势的最小值
320(199.520)10V 4.39V E -=⨯+⨯=
所以电源应选用2E ,故选B ;
[4]在80C ︒时,选用电源2E ,滑动变阻器的最小阻值为
6V 49.120230.920mA
-Ω-Ω=Ω 所以滑动变阻器应选用2(0~500)R Ω,故选D 。
12、1.16 95~97均正确
【解析】
[1]根据公式可得
2 1.16m/s 2B t AB BC v v v T
+===
≈ [2]同理可得
2 1.5375m/s 2C t BC CD v v v T
+===
= 物体有B 到C 过程中,动能增加量为
22k 1()2
C B E m v v ∆=- 重力势能的减少量为
p E mg h mg BC ∆=∆=⋅
动能的增加量约为重力势能减少量的
k p
100%97%E E ∆⨯=∆
四、计算题:本题共2小题,共26分。
把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1)100m (1)1800N s ⋅(3)3 900 N
【解析】
(1)已知AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即
2202v v aL -=
可解得:2201002v v L m a
-== (1)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以
01800B I mv N s =-=⋅
(3)小球在最低点的受力如图所示
由牛顿第二定律可得:2C v N mg m R
-= 从B 运动到C 由动能定理可知:
221122
C B mgh mv mv =- 解得;3900N N =
故本题答案是:(1)100L m = (1)1800I N s =⋅ (3)3900N N =
点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.
14、(1)121)tan (cos v t t g θθ--;(2)12211
()mv t t t t - 【解析】
(1)由题图乙可得匀减速阶段加速度大小
1221
v a t t =- 对物体在匀减速阶段受力分析,根据牛顿第二定律得
2sin cos mg mg ma θμθ+=
解得
121)tan (cos v t t g μθθ
=--
(2)由题图乙可得匀加速阶段加速度大小
111
v a t = 对物体在匀加速阶段受力分析,根据牛顿第二定律得 1(sin cos )F mg mg ma θμθ-+=
解得
()12211mv t F t t t =-
15、(1)4.8m /s ;方向竖直向.上(2)27.44 m
【解析】
(1)设无人机的升力为F ,则
0.1()F Mg M m g +=+
求得14N F =
悬绳断开后,无人机先向下做匀减速运动,设加速度大小为1a ,则 10.1F Mg Mg Ma +-=
求得215m /s a =
运动到速度为零时,需要的时间
011
0.4s v t a == 然后无人机向上做加速运动,设加速度大小为2a , 根据牛顿第二定律有
20.1F Mg Mg Ma --=
求得223m /s a =
再经过2 1.6s t =无人机的速度
122 4.8m /s v a t ==
方向竖直向上
(2)小物块从无人机上刚脱落时,
离地的高度
20124m 2
h v t gt =+= 小物块脱落后,无人机下落的高度
2011
0.4m 2v h a == 后又在1.6s 内上升的高度
2122
3.84m 2v h a == 因此当小物块落地时,无人机离地面的高度 1227.44m H h h h =-+=。