2022-2023学年广东省广州市开发区中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2022-2023学年广东省广州市开发区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. 做下列运动的物体，能当作质点处理的是A自转中的地球B旋转中的风力发电机叶片C在冰面上旋转的花样滑冰运动员D匀速直线运动的火车参考答案：B解析：ABC选项中对所研究的问题,物体各部分的运动情况不一样所以不能看作质点，D可以。2. （单选题）质量分别为m1和m2的两个物体用一个未发生形变的弹簧连接，如图所示，让它们从高处同时自由下落，则下落过程中弹簧发生的形变是(不计空气阻力)( )A若m1m2，则弹簧将被压缩 B若m1m2，则弹簧将被拉长C只有

2、m1m2，弹簧才会保持原长 D无论m1和m2为何值，弹簧长度均不变参考答案：D3. 某质点做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点A第2s内的位移是14 mB前2s内的平均速度是8 m/sC任意相邻的1s内的位移差都是1 mD任意1s内的速度增量都是2 m/s参考答案：D4. （多选题）游乐场的一种滑梯，它是由很小一段弧形轨道将倾斜直轨道和水平轨道连接组成的，如图所示一位小朋友从斜轨道顶端由静止开始自由下滑，经过很小一段弧形轨道滑到水平轨道上，继续滑动一段距离后停下则小朋友（）A沿倾斜轨道下滑过程中机械能一定增加B沿弧形轨道滑动过程中对

3、轨道做了负功C沿水平轨道滑动过程中，摩擦力对他做了负功D在整个滑动过程中，重力做功和他克服摩擦力的功相等参考答案：CD【考点】功能关系【分析】下滑过程中，摩擦力做负功，机械能减小小朋友在轨道支持力方向没有发生位移，支持力对小朋友不做功对于整个过程，运用动能定理分析重力做功和他克服摩擦力的功的关系【解答】解：A、沿倾斜轨道下滑过程中，摩擦力做负功，小朋友的机械能减小，转化为内能故A错误B、沿弧形轨道滑动过程中，小朋友所受的支持力方向与速度方向始终垂直，在支持力方向上没有发生位移，则轨道的支持力不做功故B错误C、沿水平轨道滑动过程中，摩擦力方向与位移方向相反，摩擦力对小朋友做负功故C正确D、整个运

4、动过程中，小朋友的动能变化量为零，由动能定理可知，外力对小朋友所做的总功为零，则重力做功和他克服摩擦力的功相等，故D正确故选：CD5. 如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率V1匀速向右运动一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率V2（V2V1）滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端就上述过程，下列判断正确的有（）A滑块返回传送带右端时的速率为V2B此过程中传送带对滑块做功为mv22mv12C此过程中电动机做功为2mv12D此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为m（v1+v2）2参考答案：D【考点】功能关系；动能定理的应用【分析】物体由于惯性冲上皮带后，受到向左

5、的滑动摩擦力，减速向右滑行，之后依然受到向左的滑动摩擦力，会继续向左加速，然后根据v1小于v2的情况分析根据动能定理得全过程传送带对物块做的总功根据能量守恒找出各种形式能量的关系【解答】解：A：由于传送带足够长，物体减速向左滑行，直到速度减为零，然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速，由于v1v2，物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动，有v2=v1；故A错误；B：此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W=EK得：W=EK=mv12mv22，故B错误；D：设滑块向左运动的时间t1，位移为x1，则：x1=

6、t1=t1摩擦力对滑块做功：W1=fx1=ft1又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即：W1=mv22该过程中传送带的位移：x2=v1t1摩擦力对滑块做功：W2=fx2=fv1t1=fv1=2fx将代入得：W2=mv1v2设滑块向右运动的时间t2，位移为x3，则：x3=t2摩擦力对滑块做功：W3=fx3=mv12该过程中传送带的位移：x4=v1t2=2x3滑块相对传送带的总位移：x相=x1+x2+x4x3=x1+x2+x3滑动摩擦力对系统做功：W总=fx相对=W1+W2+W3=m（v1+v2）2滑块与传送带间摩擦产生的热量大小等于通过滑动摩擦力对系统做功，Q=W总=f?x相=m（v1+v2）2，故

7、D正确；C：全过程中，电动机对皮带做的功与滑块动能的减小量等于滑块与传送带间摩擦产生的热量，即Q=W+mv22mv12整理得：W=Qmv22+mv12=mv12+mv1v2，故C错误故选：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是“1”、“10”、“100”用“10”档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为使测量值更准确，应换到100档；如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是欧姆调零参考答案：考点：用多用电表测电阻专题：实验题；恒定电流专题分析：使用欧姆表测电阻时应选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近

8、；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零解答：解：用“10”档测量某电阻时，表头指针偏转角度很小，说明所选挡位太小，为使测量值更准确，应换大挡，应换到100挡；换挡后要重新进行欧姆调零，然后再测电阻阻值故答案为：100；欧姆调零点评：本题考查了欧姆表的实验注意事项与使用方法，使用欧姆表测电阻时应选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零7. 一卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，若地球质量为M，引力常量为G，则该卫星的圆周运动的半径R为 ；它在1/6周期内的平均速度的大小为 。参考答案：；8. 如图所示，薄壁圆筒半径为R，a、b是圆筒某直径上的两个端点（图中OO为圆

9、筒轴线）。圆筒以速度v竖直匀速下落，同时绕OO匀速转动。若某时刻子弹水平射入a点，且恰能经b点穿出，则子弹射入a点时速度的大小为_；圆筒转动的角速度满足的条件为_。（已知重力加速度为g）参考答案：9. 如图所示，OB杆长L，质量不计，在竖直平面内绕O轴转动。杆上每隔处依次固定A、B两个小球，每个小球的质量均为m。已知重力加速度为g。使棒从图示的水平位置静止释放， 当OB杆转到竖直位置时小球B的动能为_，小球A的机械能的变化量为_。参考答案：，10. 氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率

10、为，则= 。参考答案：11. 一名射箭者把一根质量为0.3kg的箭放在弓弦上，然后，他用一个平均为200N的力去拉弦，使其向后移动了0.9m。假定所有的能量都在箭上，那么箭离开弓的速率为 m/s，如果将箭竖直向上发射，那么它上升的高度为 m。（不计空气阻力）参考答案：， 60m 12. 物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关为了研究某一砂轮的转动动能EK与角速度的关系，可采用下述方法：先让砂轮由动力带动匀速转动，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于轮与轴之间存在摩擦，砂轮最后停下，测出脱离动力到停止转动砂轮转过的圈数n测得几组不同的和n如下表所示（rad/

11、s） 0.5 1 2 3 4n5 20 80 180 320Ek（J）另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/N（1）试计算出每次脱离动力时砂轮的转动动能，并填入上表中；（2）试由上述数据推导出该砂轮转动动能Ek与角速度的关系式Ek=22；（3）若脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后角速度=2 rad/s参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速专题：匀速圆周运动专题分析：（1）砂轮克服转轴间摩擦力做功公式W=f?n?D，f是转轴间的摩擦力大小，n是砂轮脱离动力到停止转动的圈数，D是砂轮转轴的直径根据动能定理得知，砂轮克服转轴间摩擦力做功等于砂轮动能的减小

12、，求解砂轮每次脱离动力的转动动能（2）采用数学归纳法研究砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式：当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍；当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与2成正比，则有关系式Ek=k2将任一组数据代入求出比例系数k，得到砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式（3）根据动能与角速度的关系式，用砂轮的角速度表示动能，根据动能定理求出转过45圈后的角速度解答：解：（1）根据动能定理得：Ek=f?n?D，代入计算得到数据如下表所示 /rad?s10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中数

13、据分析可知，当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍，得到关系Ek=k2当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与2成正比，则有关系式Ek=k2k是比例系数将任一组数据比如：=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式是Ek=22（3）根据动能定理得f?n?D=222212代入解得2=2rad/s故答案为：（1）如表格所示；（2）22；（3）2点评：本题考查应用动能定理解决实际问题的能力和应用数学知识处理物理问题的能力；注意摩擦力做功与路程有关13. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大

14、小为0.6m/s，t =0时刻波形如图所示。质点P的横坐标为x = 0.96m，则质点P起动时向_方向运动（选填“上”或“下”），t =_s时质点P第二次到达波谷。参考答案：下，1.7s三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某同学为探究求合力的方法，做了如右图所示的实验。ABCD为竖直平板，E、F两处固定了摩擦不计的轻质滑轮，滑轮的轴保持水平，所用绳子的质量可不计。第一次实验中，当装置平衡时，绳子的结点在O处，拉力的方向和钩码的位置如图所示。第二次实验时，仅把右侧滑轮的位置移动到图中的G点，待稳定后，EOF将 （填“变大”、“变小”或“不变”），绳子结点O的位置将 。A、

15、竖直向下移动B、水平向右移动C、沿EO方向移动D、沿FO方向移动参考答案：不变、 C解析： 以O点为研究对象，受到三个力的作用，由于钩码个数不变，因此三个力的大小不变，O点所受竖直方向的拉力大小方向不变，即EO，FO两绳子拉力的合力大小方向不变，根据平行四边形定则可知，二力的大小不变，其合力的大小方向不变，则该二力的夹角不变，故EOF不变；由数学知识可知，E点位置不变，EF之间的距离变大，而EOF不变，因此绳子结点O的位置将向EO的延长线移动，即沿EO方向移动，故ABD错误，C正确故选：C15. 1某待测电阻的额定电压为3V，阻值约为10。为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材A：电流表A

16、1（量程300mA，内阻约1） B：电流表A2（量程3.0A，内阻约0.3）C：电压表V1（量程3.0V，内阻约3k） D：电压表V2（量程15.0V，内阻约5k）E：滑动变阻器R1（最大阻值为50） F：滑动变阻器R2（最大阻值为2000）G：电源E（电动势4V，内阻可忽略） H：电键、导线若干为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需填写器材前面的字母即可）电流表_；电压表_；滑动变阻器_。下列给出的测量电路中，最合理的电路是_。将图中的元件按所选的电路图连成实验电路（要求闭合电键时通过待测电阻的电流最小）参考答案：A C E D四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示,光

17、滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求: (1)弹簧开始时的弹性势能; (2)物块从B点运动至C点克服阻力做的功; (3)物块离开C点后落回水平面时的动能. 参考答案：3mgR ；0.5mgR ；2.5mgR 17. （2015?邢台四模）如图 所示，光滑水平地面上有一足够长的木板，左端放置可视为质点的物体，其质量为m1=1kg，木板与物体间动摩擦因数=0.1二者以相同的

18、初速度Vo=0.8m/s起向右运动，木板与竖直墙碰撞时间极短，且没有机械能损失V=10m/s2I如果木板质量m2=3kg，求物体相对木板滑动的最大距离；II如果木板质量m2=0.6kg，求物体相对木板滑动的最大距离参考答案：（1）如果木板质量m2=3kg，求物体相对木板滑动的最大距离为0.96m（2）如果木板质量m2=0.6kg，求物体相对木板滑动的最大距离为0.512m：【考点】： 动量守恒定律解：木板与竖直墙碰撞后，以原速反弹，由动量守恒定律m2v0m1v0=（m1+m2）vv=0.4m/s，方向向左，不会与竖直墙再次碰撞由能量守恒定律解得 s1=0.96m 木板与竖直墙碰撞后，以原速反弹，由动量守恒定律m2v0m1v0=（m1+m2）vv=0.2m/s，方向向右，将与竖直墙再次碰撞，最后木板停在竖直墙处由能量守恒定律解得 s2=0.512m答：（1）如果木板质量m2=3kg，求物体相对木板滑动的最大距离为0.96m（2）如果木板质量m2=0.6kg，求物体相对木板滑动的最大距离为0.512m18. 如图所示的直角坐标系中