福建省南平市建瓯芝华中学2023年高三物理上学期期末试题含解析

福建省南平市建瓯芝华中学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. (单选题)利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h.计算机显示该同学受到地面支持力F随时间变化的图象如图所示．根据图象提供的信息，以下判断正确的是（    ） A．在0至t2时间内该同学处于超重状态 B．在t2至t4时间内该同学处于超重状态 C．t3时刻该同学的加速度为零 D．t3时刻该同学的速度最大 参考答案： B 2. 下列说法中正确的是 A．牛顿提出万有引力定律，并利用扭秤实验，巧妙地测出了万有引力常量 B．牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证 C．单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位 D．长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量 参考答案： C 3. 下列各组物理量中均为矢量的是 A. 路程和位移    B. 速度和加速度 C. 力和功    D. 电场强度和电势 参考答案： B 解：位移是矢量.但路程是标量.故A错误;速度与加速度都是矢量.故B正确;力是矢量，但功是标量，故C错误，电场强度是矢量，但电势是标量，故D错误。 综上所述本题答案是：B 4. 在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动。假定两板与冰面间的摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于（    ） A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力  B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间 C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度 D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小 参考答案： 答案：C 5. 如右图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体Ａ的运动及受力情况是(     ) A．加速上升                                                 B．减速上升  C．拉力大于重力                                       D．拉力小于重力 参考答案： AC 设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得，vA=vcosθ，车子在匀速向右运动的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速运动，根据牛顿第二定律有：F-mg=ma，知拉力大于重力．故A、C正确，B、D错误． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，是一个多用表欧姆档内部电路示意图，电流表（量程0~0.5mA，内阻100Ω）,电池电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。 （1）欧姆表的工作原理是利用了___________定律。调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻（包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值）是________Ω。 （2）若表内电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变________，测得的电阻值将偏________。（填“大”或“小”） （3）若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V 时刻度的，当电动势下降到1.2V时，测得某电阻是400Ω，这个电阻真实值是________Ω。 参考答案： （1）闭合电路欧姆（2分），3000（2分） （2）变小（1分），偏大（1分） （3）320（2分） 7. 某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度v大小为　　；太阳的质量M可表示为　　． 参考答案： 考点： 万有引力定律及其应用．. 专题： 万有引力定律的应用专题． 分析： 根据圆周运动知识求出行星的线速度大小． 研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量． 解答： 解：根据圆周运动知识得： v= 研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： 解得： 故答案为：； 点评： 向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用． 8. 汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103 N，则汽车所能达到的最大速度为 ________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________ s。 参考答案： 10， 40/3 9. 光传感器可用来测量光屏上的光强分布．如图（a）所示为某同学利用单缝做的一个光学实验，图（b）为该同学使用光传感器对该实验所采集到的光屏上光强分布图象．则该同学所做的实验是光的　衍射　（选填“干涉”或“衍射”）实验；根据图（b）可以看出，光屏上中央亮条纹的光强分布特点是　中间强两边弱　． 参考答案： 解：图b可知，条纹中间亮、两边窄，知是衍射条纹； 根据光的衍射原理，则光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱． 故答案为：衍射，中间强两边弱． 10. 在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中 （1）下图（左）是本实验的装置图，实验采用分体式位移传感器，其发射部分是图中的_____，与数据采集器连接的是______部分．（填①或②） （2）上图（右）是用DIS探究加速度与力的关系时所得到的a –F实验图象，由图线可知，小车的质量为___________kg． 参考答案： （1）① ，②       （每空格1分） （2）m=0.77kg 11. 某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图7所示，此时的示数x1=        mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式λ=            （用给出的字母符号表示）。 参考答案： 0.776mm， 12. 如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上。倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮桑需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度  ▲   （填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间  ▲  （填“大于”、“小于”或“等于”）。 参考答案： 变大    大于 试题分析：A和B两个转动轮通过磁带连在一起，线速度相等，A轮是主动轮，其角速度是恒定的，随着磁带逐渐绕在A轮上，A轮的半径逐渐变大，线速度逐渐变大，B轮上面的的磁带逐渐减少，角速度当角速度相等时，两个磁带轮的半径相等，即刚好有一半的磁带倒在A轮上，由于线速度逐渐变大，剩下的一半磁带将比前一半磁带用时间短，所以从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，所用时间大于。 13. (6分)一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4×103J功的同时，又从外界吸收了2.4×103J的热量，则在该过程中，气体内能的增量△U=______J，气体的分子势能和分子动能分别__________、________(填“增加”“减小”或“不变”) 参考答案： -1.6×103J     增加，减小 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某兴趣小组利用平抛运动知识测量某农庄水平喷水口的流量（，为出水口的横截面积，为出水口的水速），方法如下： 先用游标卡尺测量喷水口的内径D。A、B、C、D图中，测量方式正确的是   ▲   （2）图15为正确测量得到的结果，由此可得喷水口的内径D＝    ▲    m。 （3）打开水阀，让水从喷水口水平喷出，稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x，竖直距离为y，则喷出的水的初速度v0 ＝    ▲    （用x、y、g表示）。 （4）根据上述测量值，可得水管内水的流量Q ＝    ▲    （用D、x、y、g表示） 参考答案： （1）C   （2）1.010×10-2  （3）    （4） 15. 有一根细长且均匀的金属管线样品，横截面如图所示。此金属管线长L约为30cm，电阻约为10Ω。已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面形状不规则，无法直接测量，请你选用下列器材，设计合适的电路，测量中空部分的截面积：    A．毫米刻度尺    B．螺旋测微器    C．电流表    D．电流表    E．电压表    F．滑动变阻器    G．滑动变阻器    H．蓄电池    I．开关一个，导线若干    ① 应选用的器材有                   （只填器材前的字母代号）    ② 在虚线框中画出你所设计的电路图，要求尽可能测出多组实验数据。    ③ 实验中要测量的物理量：                               。     金属管线内部中空部分截面积的表达式为：=                   。   参考答案： ① ABCEGHI(2分.有错的不给分) ② 电路如图所示（3分.画成限流连接、其它无错扣1分）           ③ 用螺旋测微仪测横截面边长（1分），用毫米刻度尺测金属管线长度（1分），电压表示数（1分）,电流表示数（1分）， （3分）   四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，在光滑水平地面上有一固定的挡板，挡板上固定一个轻弹簧．现有一质量M=3kg，长L=4m的小车AB（其中O为小车的中点，AO部分粗糙，OB部分光滑），一质量为m=1kg的小物块（可视为质点），放在车的最左端，车和小物块一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右匀速运动，车撞到挡板后瞬间速度变为零，但未与挡板粘连．已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内，小物块与车AO部分之间的动摩擦因数为μ0.3，重力加速度g=10m/s2．求： （1）小物块和弹簧相互作用的过程中，弹簧具有的最大弹性势能； （2）小物块和弹簧相互作用的过程中，弹簧对小物块的冲量； （3）小物块最终停在小车上的位置距A端多远． 参考答案： 【考点】： 动量守恒定律；牛顿第二定律；动量定理；能量守恒定律． 【专题】： 力学三大知识结合的综合问题． 【分析】： （1）根据牛顿第二定律求出小物块在AO段做匀减速直线运动的加速度大小，从而根据运动学公式求出小物块与B弹簧接触前的速度，根据能量守恒定律求出弹簧的最大弹性势能． （2）小物块和弹簧相互作用的过程中，根据能量守恒定律求出小物块离开弹簧时的速度，根据动量定理求出弹簧对小物块的冲量． （3）根据动量守恒定律求出小物块和小车保持相对静止时的速度，根据能量守恒定律求出小物块在小车上有摩擦部分的相对路程，从而求出小物块最终位置距离A点的距离． ： 解：（1）对小物块，有ma=﹣μmg                    根据运动学公式 由能量关系， 解得EP=2J． （2）设小物块离开弹簧时的速度为v1，有  ． 对小物块，根据动量定理  I=﹣mv1﹣mv 由⑤⑥式并代入数据得I=﹣4kgm/s． 弹簧对小物块的冲量大小为4kgm/s，方向水平向左．     （3）小物块滑过O点和小车相互作用，由动量守恒mv1=