山西省晋城市阳城县第三中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

山西省晋城市阳城县第三中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析 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. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，再经过0．6 s波形第一次出现如图中的虚线所示。a、b、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是 A．周期为2．4s B．波速可能为250m/s C．质点b开始振动方向沿y轴负方向 D．质点a在这0．6 s时间内通过的路程一定小于30cm 参考答案： D 2. （多选）空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图  所示，一个质量为、电荷量为的小球在该电场中运动，小球经过点时的速度大小为，方向水平向右，运动至点时的速度大小为，运动方向与水平方向之间的夹角为，、两点之间的高度差与水平距离均为，则以下判断中正确的是(　　) A．若＜，则电场力一定做负功 B．、两点间的电势差ks5u C．小球由点运动到点，电场力做的功 D．小球运动到点时所受重力的瞬时功率 参考答案： AC 3. （单选）如图所示为一个弹簧振子做简谐振动的图象，以某时刻为计时零点（t=0），经过周期时，振子具有正方向最大加速度，则其振动图象是（　　） 　 A． B． C． D． 参考答案： 考点： 简谐运动的振动图象． 专题： 简谐运动专题． 分析： 回复力：F=﹣kx；牛顿第二定律公式：a=；得到加速度的一般表达式后，再进行讨论即可． 解答： 解：根据F=﹣kx和a=，有：a=﹣ 以某时刻为计时零点（t=0），经过周期时，振子具有正方向最大加速度，根据位移达到负向最大； A、在时刻的位移正向最大，不是负向最大，故A错误； B、在时刻的位移正向为零，不是负向最大，故B错误； C、在时刻的位移正向为零，不是负向最大，故C错误； D、在时刻的位移是负向最大，故D正确； 故选：D． 点评： 本题关键是根据回复力公式和加速度公式得到加速度与位移关系式，然后逐项讨论． 4. （多选题）如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．在剪断轻绳的瞬间（g取10m/s2）．下列说法中正确的是（　　） A．小球受力个数不变 B．小球立即向左运动，且a=8 m/s2 C．小球立即向左运动，且a=10 m/s2 D．若剪断的是弹簧，则剪断瞬间小球加速度为零 参考答案： BD 【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力；共点力平衡的条件及其应用． 【分析】剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对小球受力分析，确定小球的受力个数，根据牛顿第二定律求出瞬间的加速度大小．剪断弹簧的瞬间，因为绳子的作用力可以发生突变，小球瞬间所受的合力为零． 【解答】解：A、在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力：F=mgtan45°=10×1=10N， 剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，小球的受力个数发生改变，故A错误． B、小球所受的最大静摩擦力为：f=μmg=0.2×10N=2N，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：a=═=8m/s2．合力方向向左，所以向左运动，故B正确，C错误． D、若剪断弹簧，则在剪断的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故D正确． 故选：BD． 5. 设匀速行驶的汽车的发动机保持功率不变，则下列说法正确的是（    ） ①路面越粗糙，汽车行驶越慢           ②路面越粗糙，汽车行驶越快 ③在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得快 ④在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得慢 A.①④               B.②③             C.②④                       D.①③ 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （4分）质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为             kg?m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为      N（g=10m/s2）。 参考答案： 2   12 7. 气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。物体刚脱离气球时气球的高度H=___________（g取10m/s2） 参考答案： 8. 用如图1所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有____________。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时______（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。 b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为____________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。 （3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是____________。 A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 （4）伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_________。 A．在水平方向上做匀速直线运动 B．在竖直方向上做自由落体运动 C．在下落过程中机械能守恒 （5）牛顿设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。 同样是受地球引力，随着抛出速度增大，物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动，请分析原因。 ___________________________ 参考答案：     (1). BD    (2). 球心    (3). 需要    (4). 大于    (5).     (6). B    (7). B    (8). 利用平抛运动的轨迹的抛物线和圆周运动知识证明即可 【详解】根据平抛运动的规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动解答。 (1)本实验中要保证小球飞出斜槽末端时的速度为水平，即小球做平抛运动，且每次飞出时的速度应相同，所以只要每次将小球从斜槽上同一位置由静止释放即可，故BD正确； (2)a.平抛运动的起始点应为钢球静置于Q点时，钢球的球心对应纸上的位置，由于平抛运动在竖直方向做自由落体运动，所以在确定y轴时需要y轴与重锤线平行； b.由初速度为零的匀加速直线运动规律即在相等时间间隔内所通过的位移之比为可知，由于A点不是抛出点，所以；设AB，BC间所用的时间为T，竖直方向有：，水平方向有：，联立解得：； (3)A项：从细管水平喷出稳定的细水柱，由于细水柱射出后受到空气阻力的作用，所以此方案不可行； B项：用频闪照相在同一底片上记录小球不同时刻位置即平抛运动的轨迹上的点，平滑连接在一起即为平抛运动轨迹，所以此方案可行； C项：将铅笔垂直于竖直的白板放轩，以一定初速度水平抛出，笔尖与白纸间有摩擦阻力的作用，所以铅笔作的不是平抛运动，故此方案不可行； (4)由平抛运动竖直方向运动可知，，时间，所以只要高度相同，时间相同，故B正确； (5)由平抛运动可知，竖直方向：，水平方向：，联立解得：，即抛出物体的轨迹为抛物线，当抛出的速度越大，在抛物线上某点的速度足以提供该点做圆周运动的向心力时，物体的轨迹从抛物线变为圆。 9. 蛟龙号载人潜水艇是一艘由中国自行设计的载人潜水器．2012年6月27日潜水深度7062.68m，这标志着我国具备了载人到达全球99%以上海域深处进行作业的能力．潜水艇外壳是国产钛合金做成的，呈鸡蛋形状，舱内空间约为80m3与外界导热良好．开始潜入时，舱内空气（看成理想气体）的压强为latm，温度为27℃，水深7062.68m处的温度为4℃．求： ①当蛟龙号载人潜水艇在水深7062.68m处停留足够长的时间后，舱内气体的压强为多少atm； ②在上述过程中舱内气体　放热　（填“放热”或“吸热”）； ③从微观的角度解释舱内压强的变化：　舱内空气的体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子的平均动能减小，所以压强降低．　． 参考答案： 【考点】： 热力学第一定律；理想气体的状态方程． 【专题】： 热力学定理专题． 【分析】： ①舱内空气为等容变化，列出初态和末态的压强和温度，由查理定律求解． ②舱内空气看成理想气体，其内能只跟温度有关，根据温度变化分析内能的变化，放热还是吸热． ③气体的压强与分子的平均动能和分子数密度有关，根据气体压强微观意义进行分析． ： 解：①舱内空气为等容变化，初态：p1=1atm，T1=300K；末态：p2=？，T1=277K 由查理定律得：= 代入数据解得：p2==×1atm=0.92atm， ②在上述过程中舱内气体的温度降低，内能减小，而体积不变，气体不做功，由热力学第一定律判断得知，气体放热． ③舱内空气的体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子的平均动能减小，所以压强降低． 答： ①舱内气体的压强为0.92atm． ②放热． ③舱内空气的体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子的平均动能减小，所以压强降低． 【点评】： 对于气体问题，往往是气态方程和热力学第一定律的综合，关键要正确分析不变量，灵活选择状态方程． 10. 如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。  (1)实验主要步骤如下： ①将拉力传感器固定在小车上； ②调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做             运动； ③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连； ④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB； ⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。 (2)下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a =       ，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；   次数 F（N） （m2/s2） a（m/s2） 1