2023年江苏省常州市湖塘实验中学高三物理上学期期末试题含解析

2023年江苏省常州市湖塘实验中学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. （计算）（2013秋?武城县校级期末）如图所示为一物体沿直线运动的x﹣t图象，根据图象，求： （1）第2s内的位移，第4s内的位移，前5s的总路程和位移 （2）各段的速度 （3）画出对应的v﹣t图象． 参考答案： （1）第2s内的位移，第4s内的位移，前5s的总路程和位移各为10m、15m、50m、﹣10m． （2）各段的速度为10m/s、0、﹣15m/s． （3）如图所示． （1）由图象知，第2s内位移为30 m﹣20 m=10 m， 第4 s内位移为15 m﹣30 m=﹣15 m， 前5 s内总路程为20 m+30 m=50 m， 总位移为0﹣10 m=﹣10 m． （2）0～2 s内速度 v1= m/s=10 m/s 2 s～3 s内速度v2=0． 3 s～5 s内速度 v3= m/s=﹣15 m/s． （3）v﹣t图如图所示． 答：（1）第2s内的位移，第4s内的位移，前5s的总路程和位移各为10m、15m、50m、﹣10m． （2）各段的速度为10m/s、0、﹣15m/s． （3）如图所示． 2. 两位杂技演员，甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起，结果两人同时落到蹦床上（忽略空气阻力）．若以演员自己为参考系，此过程中他们各自看到对方的运动情况是（　　） A．甲看到乙先朝上、再朝下运动 B．甲看到乙一直朝上运动 C．乙看到甲先朝下、再朝上运动 D．甲看到乙一直朝下运动 参考答案： B 【考点】参考系和坐标系． 【分析】明确两人的运动过程，知道甲做自由落体运动，速度越来越快，乙做竖直上抛运动，根据运动的特点分析即可解题． 【解答】解：先看第一段，乙向上做匀减速运动，甲向下做自由落体，甲乙相向运动，所以甲看到乙向上运动．当乙到最高点，速度为零时，甲有向下的速度，而且越来越快，乙也开始向下运动，但是速度没有甲快，所以甲乙之间的距离也是减小的，那么，相对来说，甲就看到乙一直向上运动． 甲做自由落体运动：v1=gt， 乙做竖直上抛运动：v2=﹣v0+gt 甲乙之间的相对速度：v1﹣v2=gt﹣（﹣v0+gt）=v0即甲相对于乙做匀速直线运动．故选项B正确． 故选：B 3. 如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8 m高处由静止自由滑下，以坡底为零势能参考面，当下滑到距离坡底h1高处时，运动员的动能和势能恰好相等，到坡底后运动员又靠惯性冲上右侧斜坡，当上滑到距离坡底h2处时，运动员的动能和势能再次相等，最后上滑的最大高度为4 m，全程运动员通过的水平距离为20 m，不计经过坡底时的机械能损失．在此过程中，下列说法正确的是(　　) A. h1<4 m，h2>2 m B. 滑雪板与雪面的动摩擦因数为0.2 C. 滑雪运动员到达右侧最高处后可能不再返回 D. 滑雪运动员从右侧返回再次冲上左侧斜坡的高度为2 m 参考答案： AB 4. 一汽车在水平公路上直线行驶，假设所受到的阻力恒定，汽车达到额定功率做匀速运动的速度为vm，以下说法中正确的是：                                             (     ) A.汽车启动时的加速度与它受到的牵引力成正比 B.汽车以恒定功率启动，可能做匀加速运动 C.汽车以最大速度行驶后，若要减小行驶速度，可减少牵引功率 D.若汽车匀加速启动，则匀加速的末速度可达到vm 参考答案： C 5. 如图所示，从倾角为θ=30°的斜面顶端以初动能E=6J向下坡方向平抛出一个小球，则小球落到斜面上时的动能E′为　14J　． 参考答案： 考点： 平抛运动．. 专题： 平抛运动专题． 分析： 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住竖直位移和水平位移的关系得出竖直分速度和水平分速度的关系，结合动能的表达式求出落到斜面上时的动能． 解答： 解：根据tan30°=， 则有：， 因为， 则有：=． 故答案为：14J． 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，抓住竖直位移和水平位移的关系得出水平分速度和竖直分速度的关系是解决本题的突破口． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 目前核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的．请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：      ．已知、、和中子的质量分别为、、和，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为         ； 参考答案： （2分）   7. 图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格。问闪光的频率是      Hz；小球经过B点时的速度大小是       m/s。（重力加速度g取10 m/s2） 参考答案： 10  2.5 8. 某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz） （1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为        m/s2．（保留三位有效数字） （2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是___________________________ ． （3）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度a/m·s–2 0.633 0.572 0.497 0.418 0.332 0.250 0.167 0.101 小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 小车质量倒数 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60           请在方格坐标纸中画出图线，  并从图线求出小车加速度a与质量倒数 之间的关系式是              ． 参考答案： ⑴0.510  ⑵未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足 9. 某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.  (1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝____________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)__________． (2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是____________．    (3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________． A．可以改变滑动摩擦力的大小 B．可以更方便地获取多组实验数据 C．可以比较精确地测出摩擦力的大小 D．可以获得更大的加速度以提高实验精度 参考答案： (1)由于木板做初速度为零的匀加速直线运动，由d＝at2，得加速度a＝，减小偶然误差的常用方法是多次测量，求平均值． (2)由牛顿第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此实验要求水的质量必须远小于木板的质量．当矿泉水瓶中水的质量逐渐增大到一定量后，图象将向下弯曲，所以能够 表示该同学实验结果的图象是图C (3)由于水的质量可以几乎连续变化，所以可以比较精确地测出摩擦力的大小，可以方便地获取多组实验数据，所以选项B、C正确． 10. (4分)两个单摆甲和乙，它们的摆长之比为4∶1，若它们在同一地点做简谐运动，则它们的周期之比T甲:T乙=        。在甲摆完成10次全振动的时间内，乙摆完成的全振动次数为           。 参考答案： 答案：2：1     20 11. 在如图所示电路中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，电阻R1=5Ω，R2=6Ω，滑动变阻器的阻值0—30Ω。闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。则____Ω。R1消耗的最小电功率为______W。 参考答案： ６          Ω；       ０.8        W。 12. 1某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点． (1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离x，计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格纸中建立Δv2—x 坐标系，并根据上述数据进行如图所示的描点，若测出小车质量为0.2 kg。 (1)请你画出Δv2—x 变化图象， (2)结合图象可求得小车所受合外力的大小为________ N. (3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是： (   )        A.实验前未平衡摩擦力                    B.实验前未平衡摩擦力过大 C.实验时所挂的钩码质量太大              D.实验时所挂的钩码质量太小 参考答案： (1)画图（2分）  (2) 0.25 （2分）  (3)  AC 13. 如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。 （1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。 （2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。 ①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。 ②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（    ） A．小车与轨道之间存在摩擦       B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大            D．所用小车的质量太大 参考答案： （1）小车的总质量，小车所受外力， （2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C， 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻．他根据老师提供的以下器材画出了如图所示的原理图． A．电压表V(15V,10kΩ) B．电流表G(量程3.0mA，内阻Rg为10Ω) C．电流表A(量程0.6A，内阻约为0.5Ω) D．滑动变阻器R1(0～20Ω，10A) E．滑动变阻器R2(0～100Ω，1A) F．定值电阻R3＝990Ω G．开关S和导线若干 (1)该同学没有选用电压表是因为________； (2)该同学将电流表G与定值电阻R3串联，实际上是进行了电表的改装，则他改装的