天津美術學院美術中學2022-2023學年高三物理期末試卷含解析

天津美術學院美術中學2022-2023學年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.關于做勻速圓周運動的地球人造衛(wèi)星的下列說法中正確的是A．衛(wèi)星運行可以經過廣州正上空B．衛(wèi)星運行的速度可能達到C．離地面高為R（R為地球半徑）處的衛(wèi)星加速度為D．衛(wèi)星中的物體處于完全失重狀態(tài)，所以物體不受重力。參考答案：AC2.（單選）物理課上，教師做了一個奇妙的“電磁阻尼”實驗。如圖3所示，A是由銅片和絕緣細桿組成的擺，其擺動平面通過電磁鐵的兩極之間，當繞在電磁鐵上的勵磁線圈未通電時，銅片可自由擺動，要經過較長時間才會停下來。當線圈通電時，銅片擺動迅速停止。某同學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路，經重復試驗，均沒出現擺動迅速停止的現象。對比老師的演示實驗，下列四個選項中，導致實驗失敗的原因可能是（D）A．線圈接在了交流電源上B．電源的電壓過高C．所選線圈的匝數過多D．構成擺的材料與老師的不同參考答案：D3.如圖，固定斜面，CD段光滑，DE段粗糙，A、B兩物體疊放在一起從C點由靜止下滑，下滑過程中A、B保持相對靜止，則（）A．在CD段時，A受三個力作用B．在DE段時，A可能受二個力作用C．在DE段時，A受摩擦力方向一定沿斜面向上D．整個下滑過程中，A、B均處于失重狀態(tài)參考答案：C【考點】牛頓第二定律；彈性形變和范性形變；物體的彈性和彈力．【分析】根據牛頓第二定律求出整體的加速度，隔離對A分析，判斷B對A是否有摩擦力．【解答】解：A、在CD段，整體的加速度a=，隔離對A分析，有：mAgsinθ+fA=mAa，解得fA=0，可知A受重力和支持力兩個力作用．故A錯誤．B、設DE段物塊與斜面間的動摩擦因數為μ，在DE段，整體的加速度a==gsinθ﹣μgcosθ，隔離對A分析，有：mAgsinθ+fA=mAa，解得fA=﹣μmAgcosθ，方向沿斜面向上．若勻速運動，A受到靜摩擦力也是沿斜面向上，所以A一定受三個力．故B錯誤，C正確．D、整體下滑的過程中，CD段加速度沿斜面向下，A、B均處于失重狀態(tài)．在DE段，可能做勻速直線運動，不處于失重狀態(tài)．故D錯誤．故選：C．4.如圖所示，長為L的輕桿，一端固定一個質量為m的小球，另一端固定在水平轉軸O上，現讓桿繞轉軸O在豎直平面內勻速轉動，角速度為ω，某時刻桿對球的作用力恰好與桿垂直，則此時桿與水平面的夾角θ是(

)A．sinθ=

B．tanθ=C．sinθ=

D．tanθ=參考答案：A5.質量為1kg的物體靜止于光滑水平面上．t=0時刻起，物體受到向右的水平拉力F作用，第ls內F＝2N，第2s內F=1N.下列判斷正確的是

A．2s末物體的速度是3m／s

B．2s內物體的位移為3m

C．第1s末拉力的瞬時功率最大

D．第2s末拉力的瞬時功率最大參考答案：CA二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，處于水平位置的、質量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉軸O處，在另一端A下擺時經過的軌跡上安裝了光電門，用來測量A端的瞬時速度vA，光電門和轉軸O的豎直距離設為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數據，改變光電門在軌跡上的位置，重復實驗，得到在vA2~h圖中的圖線①。設直桿的質量為M，則直桿繞O點轉動的動能Ek=_____________（用M和vA來表示）?，F將一質量m=1kg的小球固定在桿的中點，進行同樣的實驗操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.257.在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時經過A點。自行車做勻速運動，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運動．則自行車追上汽車所需時間為

s，自行車追上汽車時，汽車的速度大小為

m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；168.核動力航母利用可控核裂變釋放核能獲得動力．核反應是若干核反應的一種，其中X為待求粒子，y為X的個數，則X是

▲

（選填“質子”、“中子”、“電子”），y＝

▲

.若反應過程中釋放的核能為E，光在真空中的傳播速度為c，則核反應的質量虧損表達式為

▲

.參考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；9.（10分）（1）如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在作用。（2）往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現象在物理學中稱為現象，是由于分子的而產生的，這一過程是沿著分子熱運動的無序性的方向進行的。參考答案：答案：（1）大（2）引力

（2）擴散

無規(guī)則運動

熵增加解析：本題只有一個難點，即“無序”性。自然發(fā)生的事情總是向無序性增大的方向發(fā)展。10.一個小球從長為4m的斜面頂端無初速度下滑，接著又在水平面上做勻減速運動，直至運動6m停止，小球共運動了10s．則小球在運動過程中的最大速度為2m/s；小球在斜面上運動的加速度大小為m/s2．參考答案：考點：勻變速直線運動的位移與時間的關系．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：根據勻變速直線運動的平均速度推論，結合總路程和總時間求出最大速度的大小，根據速度位移公式求出小球在斜面上的加速度．解答：解：設小球在運動過程中的最大速度為v，根據平均速度的推論知，，解得最大速度v=．小球在斜面上的加速度a=．故答案為：2，點評：解決本題的關鍵掌握勻變速直線運動的運動學公式和推論，并能靈活運用，有時運用推論求解會使問題更加簡捷．11.我國交流電的周期為________，頻率為________，1min內電流方向改變了___次。參考答案：0.02s

50Hz

6000次。12.讀出多組電阻箱的示數R和對應的電壓表示數U，由測得的數據，繪出了如圖所示的—圖線．由此可求得電源電動勢E和電源內阻r，其中E=

V，r=______Ω。（保留兩位小數）．參考答案：

2.86V，5.71Ω

13.利用如圖所示的裝置可以測量滑塊與固定在地面上的斜面間的動摩擦因數。在傾角為的斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門甲固定在斜面上，光電門乙的位置可以變化。當一個帶有遮光片的滑塊自斜面上勻加速滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t，改變光電門乙的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始滑下，并用米尺測量甲、乙光電門之間的距離x，記下相應的x和t值，所得數據見下表。(l)滑塊每次都從同一點由靜止開始下滑，設經過光電門甲處的速度為，下滑的加速度為a。則、a、x、t四個物理量之間滿足的關系式是________________________。(2)根據表中給出的數據，在下面給出的坐標紙上畫出圖線。

(3)由(2)中所畫出的圖線，得出滑塊加速度大小為a=_________，滑塊與斜面間的動摩擦因數__________。(g取l0，兩空結果保留3位有效數字)參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.動畫片《光頭強》中有一個熊大熊二愛玩的山坡滑草運動，若片中山坡滑草運動中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時間t=5s內沿斜面滑下的位移x=50m．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數μ為多大（結果保留2位有效數字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數μ為多大為0.12．考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據勻變速直線運動的位移時間公式求出下滑的加速度，對熊大連同滑草裝置進行受力分析，根據牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數μ．解答： 解：（1）由運動學公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

聯立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數μ為多大為0.12．點評： 解決本題的關鍵知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁，通過加速度可以根據力求運動，也可以根據運動求力．15.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術．科學研究發(fā)現太陽發(fā)光是由于其內部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應，即在太陽內部4個氫核（H）轉化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質子質量mP=1.0073u，α粒子的質量mα=4.0015u，電子的質量me=0.0005u．1u的質量相當于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應方程；②一次這樣的熱核反應過程中釋放出多少MeV的能量?（結果保留四位有效數字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質量均為M的A、B兩個物體由一勁度系數為k的輕彈簧相連，豎直靜置于水平地面上，現有兩種方案分別都可以使物體A在被碰撞后的運動過程中，物體B恰好能脫離水平地面，這兩種方案中相同的是讓一個物塊從A正上方距A相同高度h處由靜止開始自由下落，不同的是不同物塊C、D與A發(fā)生碰撞種類不同．如題9圖所示，方案一是：質量為m的物塊C與A碰撞后粘合在一起；方案二是：物體D與A發(fā)生彈性碰撞后迅速將D取走，已知量為M，m，k后，重力加速度g．彈簧始終處于彈性限度內，不計空氣阻力，求：（1）h大??；（2）A、B系統(tǒng)因碰撞損失的機械能；（3）物塊D的質量mD大?。畢⒖即鸢福航猓海?）A靜止時，設輕彈簧壓縮

有（1分）設物體C自由落下h時速度為v,

得：（1分）設物體C與A碰撞并粘合在一起豎直向下運動速度大小為

由動量守恒定律得：（1分）B恰好能脫離水平面時，C、A向上運動速度為零設輕彈簧伸長，由物體B平衡得：（1分）

有（1分）說明在物體C與A碰撞并粘合在一起運動至最高處過程中C、A、彈簧系統(tǒng)機械能守恒，且初、末彈性勢能相同有（1分）

（1分）

聯立解得（1分）（2）C、A系統(tǒng)因碰撞損失的機械能

（3）物體D自由落下h時速度為v,同理有（1分）設物體D與A發(fā)生彈性碰撞后速度分別為、有（1分）

（1分）解得

（1分）要使B恰好能脫離水平面，與（1）同理，必有（1分）

得即：

得（2分）17.P、Q是一列簡諧橫波中的兩點，相距9m，它們各自的振動圖線如圖所示，如果Q比P離波源近，那么這列波的波長為多少？波速的最大值是多少？參考答案：由振動圖象可知，T=4s。由題意可知，9=kλ+λ/4，解得λ=36/(4k+1)，(k=0,1,1,2,3···)由公式v=λ/T，當k=0時，波速最大，最大波速v=9m/s.18.如圖所示，質量M，半徑R的光滑半圓槽第一次被固定在光滑水平地面上，質量為m的小球，以某一初速度沖向半圓槽剛好可以到達頂端C．然后放開半圓槽，其可以自由運動，m小球又以同樣的初速沖向半圓槽，小球最高可以到達與圓心等高的B點，（g=10m/s2）試求：①半圓槽第一次被固定時，小球運動至C點后平拋運動的水平射程X=?②小球質量與半圓槽質量的比值m/M為多少？參考答案：解：①C點重力提供向心力

由于

mg=mV12/R

（1分）