2022年廣西壯族自治區(qū)柳州市鎮(zhèn)中學高三物理期末試卷含解析

2022年廣西壯族自治區(qū)柳州市鎮(zhèn)中學高三物理期末試卷含解析一、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.如圖所示，在水平桌面上疊放著質(zhì)量均為M的A、B兩塊木板，在木板A的上方放著一個質(zhì)量為m的物塊C，木板和物塊均處于靜止狀態(tài)。A、B、C之間以及B與地面之間的動摩擦因數(shù)都為μ。若用水平恒力F向右拉動木板A，使之從C、B之間抽出來，已知重力加速度為g。則拉力F的大小應(yīng)該滿足的條件是

（

）A．F>μ（2m＋M）g

B．F>μ（m＋2M）gC．F>2μ（m＋M）g

D．F>2μmg

參考答案：C2.對于質(zhì)量不變的某物體，動能和動量關(guān)系正確的是A．物體的動能改變，其動量也一定改變B．物體的動量改變，則其動能一定改變C．動能是矢量，動量是標量

D．物體的速度不變，則動量不變，動能也不變參考答案：AD根據(jù)動量的表達式p=mv、動能的表達式Ek=mv2可知：質(zhì)量不變，若動能改變，則速度大小變化，動量一定改變；動能是標量，動量是矢量；質(zhì)量不變，若動量改變，可能是速度大小不變，方向改變，此時其動能不變；質(zhì)量不變，若速度也不變化，則動量、動能均不變。選AD.3.（單選）下列各圖是反映汽車以恒定牽引力從靜止開始勻加速啟動，最后做勻速運動的過程中，其速度隨時間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象，其中正確的是（）A．B．C．D．參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率；勻變速直線運動的圖像；牛頓第二定律．專題：運動學中的圖像專題；功率的計算專題．分析：汽車以恒定牽引力啟動時，汽車開始做勻加速直線運動，由P=Fv可知汽車功率逐漸增大，當達到額定功率時，隨著速度的增大，牽引力將減小，汽車做加速度逐漸減小的加速運動，當牽引力等于阻力時，汽車開始勻速運動，明確了整個汽車啟動過程，即可正確解答本題．解答：解：汽車開始做初速度為零的勻加速直線運動，當達到額定功率時，勻加速結(jié)束，然后做加速度逐漸減小的加速運動，直至最后運動運動．開始勻加速時：F﹣f=ma

設(shè)勻加速剛結(jié)束時速度為v1，有：P額=Fv1最后勻速時：F=f，，有：F額=Fvm由以上各式解得：勻加速的末速度為：，最后勻速速度為：．在v﹣t圖象中斜率表示加速度，汽車開始加速度不變，后來逐漸減小，故A正確；汽車運動過程中開始加速度不變，后來加速度逐漸減小，最后加速度為零，故B錯誤；汽車牽引力開始大小不變，然后逐漸減小，最后牽引力等于阻力，故C正確；開始汽車功率逐漸增加，P=Fv=Fat，故為過原點直線，后來功率恒定，故D正確．故選ACD．點評：對于機車啟動問題，要根據(jù)牛頓第二定律和汽車功率P=Fv進行討論，弄清過程中速度、加速度、牽引力、功率等變化情況．4.質(zhì)量為m的物體，在距地面為h的高處，以的恒定加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法正確的是

（

）

A．物體的重力勢能減少了

B．物體的機械能減少

C．物體的動能增加了

D．重力做功mgh參考答案：CD5.在豎直向下的勻強電場中，有a、b兩個帶電液滴，分別豎直向上和向下做勻速直線運動，液滴間相互作用力不計，則Ａ．a(chǎn)、b帶同種電荷Ｂ．a(chǎn)、b帶異種電荷Ｃ．a(chǎn)的電勢能減小Ｄ．b的重力勢能增大參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學用如圖甲所示的裝置做“物體質(zhì)量一定時，探究加速度與物體受力的關(guān)系”

實驗。

①用游標卡尺測出正方體墊木a的邊長l，如圖乙所示，則l=____cm；②首先不掛鉤碼，前后反復(fù)移動墊木，使打點計時器打出的紙帶上的點___________時，摩擦力就平衡好了。然后細繩繞過滑輪掛上鉤碼，打出紙帶，求出相應(yīng)的加速度。改變鉤碼數(shù)量，重做幾次。最后探究加速度與物體受拉力（鉤碼重力）的關(guān)系。③實驗中鉤碼重力大于繩子拉力，鉤碼重力越大，誤差越大。請你在不增減實驗器材的條件下提出一個方法克服上述不足。你的方法是___________________________________________。參考答案：①（2分）②疏密間隔相同（2分）③選鉤碼和小車作一整體為研究對象，使增加（或減少）的懸掛鉤碼取自（或放入）小車上，保證改變拉力時，研究對象質(zhì)量不變7.如圖甲所示是某同學探究小車加速度與力的關(guān)系的實驗裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．學科網(wǎng)（1）若用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=▲

cm；實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=2.0×10-2s，則小車經(jīng)過光電門時的速度為

▲

m/s；學科網(wǎng)（2）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

▲

-------

；（3）測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出

▲

（選填“v-m”或“v2-m”）圖象；學科網(wǎng)（4）某同學在（3）中作出的線性圖象不通過坐標原點，其可能原因是

▲

。參考答案：8.（單選）甲乙丙三輛汽車以相同速度同時經(jīng)某一路標，從此時開始，甲車一直勻速運動，乙車先勻加速后勻減速，丙車先勻減速后勻加速，他們經(jīng)過第二塊路標時速度又相等，則先通過第二塊路標的是A、甲車

B、乙車

C、丙車

D、無法確定參考答案：B9.某同學設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖甲所示為實驗裝置的簡圖。(交流電的頻率為50Hz)（1）如圖乙所示為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__

______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請在如圖12所示的坐標紙中畫出圖線，并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是______________________。參考答案：10.一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R(比細管的半徑大得多)，圓管中有兩個直徑與細管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點).A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時針運動，經(jīng)過最低點時的速度都為v0.設(shè)A球運動到最低點時，B球恰好運動到最高點，若要此時兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是.參考答案：答案：

解析：首先畫出小球運動達到最高點和最低點的受力圖，如圖所示.A球在圓管最低點必受向上的彈力N1，此時兩球?qū)A管的合力為零，m2必受圓管向下的彈力N2，且N1＝N2據(jù)牛頓第二定律A球在圓管的最低點有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高點有m2g＋N2＝m2

②B球由最高點到最低點機械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝11.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2=(t1＋0.2)s時刻的波形圖．若波速為35m/s，則質(zhì)點M在t1時刻的振動方向為

；若在t1到t2的時間內(nèi)，M通過的路程為1m，則波速為

m/s．參考答案：向下2512.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。②計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為

m/s。③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：13.將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動能EK隨時間t變化的圖線如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖象信息可知，小球的質(zhì)量為

▲

kg，小球的初速度為

▲

m/s，最初2s內(nèi)重力對小球做功的平均功率為

▲

W。參考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）位于處的聲源從時刻開始振動，振動圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動的位移隨時間變化的表達式為

mm。（2）從聲源振動開始經(jīng)過

s，位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測者之間設(shè)置一堵長為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因為聲波的波長與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）如圖所示，A、B、C三個小球位于同一水平面上，它們的大小相同，B、C兩球質(zhì)量相等，都是A球質(zhì)量的一半，B、C兩球開始靜止，A球以速度v0向右運動，要使A球能分別將B、C兩球撞上高度分別為h1=0.8m和h2=0.2m的平臺（球上了平臺后不再返回），已知A和B的碰撞沒有機械能損失，A和C球碰后粘合在一起，不計一切阻力，求v0的取值范圍。（g=10m/s2）參考答案：解析：設(shè)mB=mC=m,

mA=2m對A、B系統(tǒng)碰撞過程：P=C

E=C2mV0=2mV1+mV2

①

②解得：V1=

V2=欲使B能到達h1的高度，則：

③即V0≥3m/s欲使A與B碰后不能到達h1高度，則：

④即V0≤12m/sA返回后與C碰并一起上升到h2高度，則：2mV1=3mV3