湖北省武汉市青云中学2023年高三物理期末试题含解析

湖北省武汉市青云中学2023年高三物理期末试题含解析 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. 关于牛顿运动定律，以下说法正确的是 A．牛顿通过实验直接证实了物体具有保持匀速运动状态或静止状态的性质，从而发现了牛顿第一定律 B．牛顿第一定律在非惯性系中是不成立的 C．牛顿第一定律是第二定律在合外力为零的条件下的特例 D．作用力和反作用力总是同一性质，它们产生的效果一定相同 参考答案： B 2. 如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑接触，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑         A．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒   B．在下滑过程中槽对小球的作用力始终不做功   C．在下滑过程中，小球和槽构成的系统在水平方向上动量守恒   D．小球压缩弹簧的过程中，小球和弹簧构成的系统机械能守恒 参考答案： CD 3. 有一闭合金属线框，其曲线部分恰好是某个正弦曲线的正半周，直线部分的长度L=2m，线框的总电阻为2 Ω，若线框从图示虚线位置出发始终以2 m/s的速度沿ox方向向左匀速穿过宽度也为的垂直线框平面的匀强磁场区，该过程中线框产生的焦耳热为4J，则线框中电流i随线框左端点的位移变化的图象正确的是（电流i取顺时针方向为正） 参考答案： C 4. （单选）足球以8 m／s的速度飞来，运动员把它以12 m／s的速度反向踢回，踢球时间是0.2 s，  以球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度为     A. —200m／s2    B. 200 m／s2    C. —100 m／s2    D．100 m／s2 参考答案： C a==m/s2 =—100m／s2，选项c正确。 5. 如图所示，轻杆BC的一端铰接于C，另一端悬挂重物G，并用细绳绕过定滑轮用力拉住。开始时，，现用拉力F使缓慢减小，直到BC接近竖直位置的过程中，杆BC所受的压力 A．保持不变      B．逐渐增大 C．逐渐减小     D．先增大后减小 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，下图是打出纸带的一段。 ①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a = ____________。 ②为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式是为f = _______________ 。 参考答案： （1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之间都正确） ②小车质量m；斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。（2分） 7. （2分）甲、乙、两辆汽车的质量之比是1:2，如果它们的动能相等，且轮胎与水平地面之间的动摩擦因数都相等, 则它们关闭发动机后滑行距离之比是______。 参考答案：     2:1 8. 如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为_____。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。 参考答案：     (1).     (2). 大于 本题考查折射定律、光的色散及其相关的知识点。 根据题述和图示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃对红光的折射率n==。若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在D点射出时的折射角大于60°。 9. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图线，如图乙所示。    滑块和位移传感器发射部分的总质量m=     kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=      。（重力加速度g取10m／s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 参考答案： 0.5   0.2 10. 某星球密度与地球相同，又知其表面重力加速度为地球表面重力加速度的2倍，则该星球的质量是地球质量的         倍。 参考答案：     8 11. （选修3－3（含2－2）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为             。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将            。气缸内气体的内能将                 （填增大、减小、不变）。 参考答案： 答案：p0-( m0+ m1)g/s 增大 增大（各2分） 12. 如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。 参考答案： qEdsinα；-qEdcosα 解析：由力矩定义可得两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为qEdsinα；两电荷具有的电势能为-qEdcosα。 13. 作用在同一物体上的三个力，它们的大小都等于5 N，任意两个相邻力之间的夹角都是120°，如图3－4－7所示，则这三个力合力为________；若去掉Fl，而F2、F3不变，则F2、F3的合力大小为________，方向为________  　　　　 　　　　　　　　图3－4－7　　　　　　　　　　　图3－4－8 参考答案： 0 N　5 N　与Fl相反． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 现有：A毛玻璃屏、B双缝、C白光光源、D单缝和E透红光的滤光片等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长. 21题图 (1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、________、A.（选填字母） (2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示,为x1= 0.300 mm .然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时(如图乙)手轮上的示数为 x2=       mm.即可求得相邻亮纹的间距Δy，进而求出红光的波长. 参考答案： （1）       D B        （2）    14.701  15. 为了“探究加速度与力、质量的关系”，请思考探究思路并回答下列问题：        （1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是___________ A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 （2）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表达式为a=__________；实验中使用的电火花计时器使用　　　　电源(填“直流”或“交流”)，工作电压　　　　V. （3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码m与小车总质量M之间应满足的关系为_______________； （4）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因． 答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　．   参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，水平轨道AB和斜面BC均光滑且绝缘，AB和BC的长度均为L，斜面BC与水平地面间的夹角θ=600，有一质量为m、电量为+q的带电小球（可看成质点）被放在A点．已知在第一象限分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，场强大小E2=，磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小为B；在第二象限分布着沿x轴正向的匀强电场，场强大小未知．现将放在A点的带电小球由静止释放，恰能到达C点，问 （1）分析说明小球在第一象限做什么运动； （2）小球运动到B点的速度； （3）第二象限内匀强电场的场强E1． 参考答案： 解：（1）当带电小球进入第一象限后所受电场力： F=qE2=mg，方向竖直向上，电场力与重力合力为零， 小球所受合外力为洛伦兹力，小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动； （2）小球运动轨迹如图所示： 由几何关系可得：R==L， 小球在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力， 由牛顿第二定律得：qvBB=m， 解得：vB=； （3）小球从A到B过程，由动能定理得： qE1L=mvB2﹣0， 解得：E1=； 答：（1）小球在第一象限做匀速圆周运动； （2）小球运动到B点的速度为； （3）第二象限内匀强电场的场强E1为． 17. 如图所示，一架在2000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别轰炸山脚和山顶的敌人碉堡A和B．已知山脚与山顶的水平距离为1000m，若不计空气阻力，g取10m/s2，求： （1）飞机投第一颗炸弹时，飞机离A点的水平距离s1为多少才能准确击中碉堡A？ （2）当飞机上投弹的时间间隔为9s时，就准确的击中碉堡A和B，则山的高度h为多少？ 参考答案： 考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．版权所有 专题： 直线运动规律专题． 分析： 根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出平抛运动的水平距离．根据高度求出击中碉堡B的时间，通过水平位移关系，结合运动学公式求出山的高度． 解答： 解：（1）根据H=，s1=υ0t1得， 代入数据解得飞机离A点的水平距离s1=4000 m （2）根据，s2=υ0t2 又s2+υ0△t=5000 代入数据解得h=720 m 答：（1）飞机离A点的水平距离s1为4000m才能准确击中碉堡A； （2）山的高度h为720m． 点评： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解． 18. 如图所示A、B质量分别为mA=1kg，mB=2kg，AB间用弹簧连接着，弹簧弹性系数k=100N/m，轻绳一端系在A上，另一端跨过定滑轮，B为套在轻绳上的光滑圆环，另一圆环C固定在桌边，B被C挡住而静止在C上，若开始时作用在绳子另一端的拉力F为零，此时A处于静止且刚没接触地面。现用恒定拉力F=15N拉绳子，恰能使B离开C但不能继续上升，不计摩擦且弹簧没超过弹性限度，g=10m/s2求: （1）B刚要离开C时A的加速度, （2）若把拉力F改为F/=30N，则B刚要离开C时，A的速度大小。 参考答案： （1）a1=15m/s2；竖直向下；（2）3m/s 把拉力改为F=30N时，A上升过程中：Fh-mAgh-△Ep=