2022-2023学年四川省广安市岳池县普安中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年四川省广安市岳池县普安中学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. （单选）倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使质量分布均匀的光滑球静止在如图所示的位置，需用一个水平推力F作用于球上，F的作用线通过球心。设球受到的重力为G，竖直墙对球的弹力为N1，斜面对球的弹力为N2 ，则下列说法正确的是 A．N1一定等于F         B．N2一定大于N1 C．N2一定大于G        D．F一定小于G 参考答案： C 2. 两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，如图所示，已知小球a和b的质量之比为，细杆长度是球面半径的倍，两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角是  A.450      B.300      C.22.50      D.150 参考答案： 答案：D       解析：如图，对a、b分别受力分析，将三个力归结到三角形Oac与Obc中，由牛顿第三定律可设两球受到杆的作用力大小Nac=Nbc，依题意可知，ab=Oa=Ob，故三角形Oab为等腰直角三角形，可设∠aOc=90°－∠bOc=α，根据矢量三角形定则及正弦定理可得： = ，= ，解得α=30°，由几何关系可得θ=15°。 3. （单选）一个从静止开始作匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是（　　） 　 A． 1：4：9    1：2：3 B． 1：8：27   1：4：9 C． 1：2：3    1：1：1 D． 1：3：5    1：2：3 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．. 专题： 直线运动规律专题． 分析： 要求连续的时间不等的三段时间内的位移之比，就要分别求出这三段时间内得位移，要求这三段位移，可以先求第一段的位移，再求前两段的位移，再求前三段的位移，前两段的位移减去第一段的位移，就等于第二段的位移，前三段的位移减去前两段的位移就等于第三段的位移；某段时间内的位移与所用时间的比值就等于该段时间内的平均速度． 解答： 解：根据 可得 物体通过的第一段位移为x1= 又前3s的位移减去前1s的位移就等于第二段的位移 故物体通过的第二段位移为x2=﹣= 又前6s的位移减去前3s的位移就等于第三段的位移 故物体通过的第三段位移为x3=﹣= 故x1：x2：x3=1：8：27 在第一段位移的平均速度 =， 在第二段位移的平均速度= 在第三段位移的平均速度 = 故可得：：：=1：4：9 故选：B 点评： 本题求解第二段和第三段位移的方法十分重要，要注意学习和积累，并能灵活应用． 4. 如图所示，直角三角形轻板ABC，∠A=370，质量不计，其上表面AB水平光滑，B点通过连接物P固定于墙面，板的顶点C与一固定转动轴O连接。重力为G的小球在AB上离B的距离为d，则（        ）        A．B点受到P的拉力对转动轴O的力矩为Gd； B．如果d增大，P对B点作用力增大，但不可能大于G； C．如果d增大，P对B点作用力相对转动轴O的力矩也增大； D．如果d增大，转轴O对C点的作用力也增大。 参考答案： 答案：ACD 5. （单选）一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a-t图像如图所示。下列v-t图像中，可能正确描述此物体运动的是（    ） 参考答案： D 由图可知，在0～时间内a =a0>0，若，物体做匀加速运动；若，物体做匀减速运动，故B、C皆错误；南于在T～2T时间内a=－a，故图线斜率的绝对值与0～时间内相同，故A错误D正确。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0, 氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度大小为         ，此过程中释放的核能为________________________________． 参考答案：      7. （4分）一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d，板长为L，设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为                 （粒子的重力忽略不计）。 参考答案： 答案： 8. （选修3—3含2—2）（6分）如图所示，在注射器中封有一定质量的气体，缓慢推动活塞使气体的体积减小，并保持气体温度不变，则管内气体的压强         (填“增大”、“减小”或“不变”)，按照气体分子热运动理论从微观上解释，这是因为：                                                         参考答案： 答案：增大；分子的平均动能不变，分子的密集程度增大．（每空2分） 9. （1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两测量爪间距离，主尺和游标尺的位置如图甲所示，此时卡尺两测量爪间狭缝宽度          mm。在数控实验室，工人师傅测量某金属丝直径时的情景如图乙所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是       mm。 （2）某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器（打点频率为50Hz），C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于C的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。 ①图b为某次实验得到的纸带，其中每两个计数点之间有四个点没有画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为       m/s2。（保留两位有效数字） ②下列说法正确的是      。 A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．实验时应先释放小车后接通电源 C．本实验中小车A的质量应远大于C的质量 D．为了更直观方便地探究加速度与质量的关系，应作a—M图象（M为小车质量） ③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象可能是图c中的图线      。（填“甲”、“乙”或“丙”） 参考答案： （1）  0.65  mm；  1.500  mm （2）①  0.49m/s2或0.50 m/s2 ；②  C   ；③  丙 10. 要测定匀变速直线运动的实验中，打点计时器打出一纸条，每隔四个点选出一个计数点共选出A、B、C、D四个计数点，所用交流电频率为50赫兹，纸带上各点对应尺上的刻度如图所示，则VB=            m/s .a=           m/s2. 参考答案：   0.15   、     0.2     、 11. （6分）供电电路电源输出电压为U1，线路损失电压为U2，用电器得到的电压为U3，总电流为I，线路导线的总电阻为R，则线路损失的电功率可表示为①___________________；②_________________________；③__________________________。 参考答案： ①I2R；②IU2；③I(U1-U3)  (各2分)   12. 半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h=　　，圆盘转动的角速度大小ω=　（n=1、2、3…）　． 参考答案： 考点： 匀速圆周运动；平抛运动． 专题： 匀速圆周运动专题． 分析： 小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据水平位移求出运动的时间，根据竖直方向求出高度．圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等，在这段时间内，圆盘转动n圈． 解答： 解：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，则运动的时间t=， 竖直方向做自由落体运动，则h= 根据ωt=2nπ得：（n=1、2、3…） 故答案为：；（n=1、2、3…）． 点评： 解决本题的关键知道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，以及知道圆盘转动的周期性． 13. 如图所示，在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度均为h，电场区域水平方向无限长，每一电场区域场强的大小均为E，且 E=mg/q，场强的方向均竖直向上。一个质量为m，带正电的、电荷量为q的小球（看作质点），从第一无电场区域的上边缘由静止下落，不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中，在无电场区域中所经历的时间为__________，在第n个电场区域中所经历的时间为________。 参考答案： ， 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （18分）如下图所示，利用古代抛石机的模型验证机械能守恒定律。图中O为固定于水平地面的支架与轻杆间的转轴；A为固定于杆端，质量为m1的球；B球质量为m2，放在轻杆另一端勺形槽内。 （1）为了达到实验目的，实验中除了要测定m1，m2，A、B的球心离O的距离LA，LB以外，还需要测量：www.ks5 A．A球从释放运动到最低点的时间t B．O离地面的高度h C．B球落地点与O的水平距离S D．释放轻杆时A球的高度h1 （2）为使实验误差尽量小，可采取的措施有 A．B球的质量尽可能要小 B．支架处地面与B球落地处地面要在同一水平面上 C．杆的硬度尽量的高 D．在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点 （3）某次操作是将轻杆从水平状态无初速释放的，试用上面测量的物理量写出系统势能的减少量为          ，动能的增加量为            ，正常情况下会出现前者     后者（填“大于”，“小于”） 参考答案： 15. （3分）一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s. 请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：                              。 参考答案：     四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 某热水袋内水的体积约为400cm3，已知水的摩尔质量为18g/mol，阿伏伽德罗常数为6×1023/mol，求它所包含的水分子数目约为多少？水的密度为1g/cm3（计算结果保留2位有效数字） 参考答案： 17. 如图所示，质量M＝2kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m＝kg的小球相连。今用跟水平方向成30°角的力F＝10N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g＝10m/s2，求运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ及木块M与水平杆间的动摩擦因数。 参考答案： 以M、m整体为研究对象。由平衡条件得