湖北省荆州市监利县长江高级中学2023年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，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是R的光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度．今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则( )．
A．只要h大于R，释放后小球就能通过a点
B．只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回
轨道内，又可能落到de面上
C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内
D．调节h的大小，可以使小球飞出de面之外(即e的右侧)
参考答案：
CD 解析 要使小球到达最高点a，则在最高点小球速度最小时有mg＝m，得最小速度v＝，由机械能守恒定律得mg(h－R)＝mv2，得h＝R，即h必须大于或等于R，小球才能通过a点，A错误；小球若能到达a点，并从a点以最小速度平抛，有R＝gt2，x＝vt＝R，所以，无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，B错误、C正确；如果h足够大，小球可能会飞出de面之外，D正确．
2. 如图，在圆锥体表面上放一个物体，圆锥体绕竖直轴转动。当圆锥体旋转角速度增大时，物体仍和圆锥体保持相对静止，则圆锥体对物体的
A. 支持力将减小
B. 支持力将增大
C. 静摩擦力将不变
D. 静摩擦力将增大
参考答案：
AD
解：对物体受力分析如图，物体受重力、支持力和静摩擦力三个力的作用，做匀速圆周运动
沿水平和竖直方向正交分解，则水平方向：
竖直方向：
联立解得：、
当圆锥体旋转角速度增大时，物体仍和圆锥体保持相对静止，圆锥体对物体的支持力将减小，静摩擦力将增大。故AD两项正确，BC两项错误。
3. x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2的位置坐标分别为x1、x2。Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可以看出
A．Q1的电荷量一定小于Q2的电荷量
B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷
C．电势最低处P点的电场强度为零
D．将一负点电荷从P点的左侧移至右侧，电场力先做正功后做负功
参考答案：
C
4. 做匀加速直线运动的质点在第一个7s内的平均速度比它在第一个3s内的平均速度大6 m/s，则质点的加速度大小为（ ）
A．1 m/s B. 1.5 m/s C. 3 m/s D. 4 m/s
参考答案：
C
5. 电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两水平平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是（ ）
A. 只将轨道长度L变为原来的2倍
B. 只将电流I增加至原来的2倍
C. 只将弹体质量减至原来的一半
D. 将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变
参考答案：
BD
通电的弹体在轨道上受到安培力的作用，利用动能定理有，磁感应强度的大小B与I成正比，所以B=kI，解得 v=．
A、只将轨道长度L变为原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的倍，故A错误
B、只将电流I增加至原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故B正确
C、只将弹体质量减至原来的一半，弹体的出射速度增加至原来的倍，故C错误
D、将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变，弹体的出射速度增加至原来的2倍，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. 一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为 _____________. 该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为 _____________.
参考答案：
7. （实验）如图所示，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如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0= （用L、g表示），其值是 （取g=9.8m/s2）
参考答案：
2；0.70m/s
考点：研究平抛物体的运动
解：设相邻两点间的时间间隔为T
竖直方向：2L﹣L=gT2，得到T=
水平方向：v0===2
代入数据解得v0=0.70m/s
故答案为：2；0.70m/s
8. 有两个力，一个是8N，一个是12N，合力的最大值等于______，最小值等于______。
参考答案：
20N，4N
9. 如图所示，在距水平地面高均为0.4m处的P、Q两处分别固定两光滑小定滑轮，细绳跨过滑轮，一端系一质量为mA=2.75kg的小物块A，另一端系一质量为mB=1kg的小球B．半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，且与两滑轮在同一竖直平面内，小球B套在轨道上，静止起释放该系统，则小球B被拉到离地 0.225 m高时滑块A与小球B的速度大小相等，小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时的速度大小为 4 m/s．
参考答案：
： 解：当绳与轨道相切时滑块与小球速度相等，（B速度只沿绳），由几何知识得R2=h?PO，所以有：
h===0.225m．
小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时，A物的速度为零，即vA=0，
对系统，由动能定理得：
mAg[﹣（PO﹣R）]=mBgR+
代入数据解得：vB=4m/s
故答案为：0.225m，4
10. 一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动，开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m，则刹车后6 s内的位移是 m
参考答案：
25m
11. （6分）2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功的发射了“探测二号”卫星．图是某监测系统每隔2.5s拍摄的，关于起始匀加速阶段火箭的一组照片。已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示。火箭的加速度a= m/s2，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小υ = m/s。
参考答案：
答案： 8 (3分) 42 （3分）
12. 如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地。已知A点离金属板MN的距离为d， C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为。金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度EC=______________。
参考答案：
（1）等量异种电荷 (2)
13. 某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有 、 。(两个)
（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是 ，实验时首先要做的步骤是 。
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为 （用题中的字母表示）。
（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）。则最终需验证的数学表达式为 （用题中的字母表示）。
参考答案：
（1）天平， 刻度尺；（每空1分）（2） m<
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