2022-2023学年云南省昆明市经开第一中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年云南省昆明市经开第一中学高三物理期末试题含解析一、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）如图1-2-15所示，一个固定平面上的光滑物块，其左侧是斜面AB，右侧是曲面AC，已知AB和AC的长度相同，甲、乙两个小球同时从A点分别沿AB、CD由静止开始下滑，设甲在斜面上运动的时间为t1，乙在曲面上运动的时间为t2，则(A

)￥A．t1＞t2B．t1＜t2C．t1＝t2D．以上三种均可能参考答案：A2.如图所示，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里，一带是粒子以某一速度沿水平直线通过两极板，若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变(

)A．粒子速度的大小

B．粒子所带的电荷量C．电场强度

D．磁感应强度参考答案：B3.（单选）某人站在20m的平台边缘，以20m/s的初速度竖直上抛一石子，则抛出后石子通过距抛出点15m处的时间不正确的是（不计空气阻力，取g=10m/s2）（）A．1s

B．3s

C．（-2）s

D．（+2）s参考答案：C解：竖直上抛运动是匀变速运动，当x=15m时，根据位移时间关系公式，有解得

t1=1s，t2=3s

当位移为x=-15m时，根据位移时间关系公式，有解得

（舍去）

本题选不可能的，故选C．4.如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成600角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成300角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为A.

B.

C.

D.1-参考答案：B5.如图，倾角为0的传送带正以速度匀速顺时针转动，现将物块轻放在传送带的顶端A点，在物块向下运动的过程中，关于物块的速度v，所受摩擦力的大小f、摩擦力功率的大小P、重力势能Ep的图象一定不正确的是A. B. C. D.参考答案：A【分析】开始时，滑块受重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：mgsinθ+μmcosθ=ma，求解出加速度为a=g（sinθ+μcosθ）；若滑块速度增加到等于传送带速度，此时可能一起匀速（mgsinθ≤μmgcosθ），也可能继续加速（mgsinθ＞μmgcosθ），但摩擦力方向会反向。【详解】对物块受力分析可知，物块在传送带上运动的情况有三种情况：即①一直匀加速运；②先匀加速到与传送带共速后再以更小的加速度加速；③先匀加速与传送带共速后再匀速，A.重力势能与时间在两个阶段不可能都是线性关系，故A错误。B.情况③对应的摩擦力先为滑动摩擦，后为静摩擦力，故B正确；C.情况②对应摩擦力为可知，C正确；D.情况③对应的速度时间图象即为D，故D正确；本题选不正确的，故选：A。【点睛】本题关键是当滑块速度增加到等于初速度速度后，滑块相对与初速度可能下滑，也可能相对静止。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：（1）控制变量法（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比（3）4、5解析：根据上面设计的表格可以知道实验序数为1、2、3是保持接触面材料相同，研究滑动摩擦力大小与正压力大小关系；实验序数为4、5是保持压力相同，研究滑动摩擦力与接触面材料之间的关系。该实验用的实验方法为控制变量法；分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比。分析比较实验序数为4、5的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。7.

三个用电器均为“110V，20W”，将两个并联后与第三个串联，然后接于电源上，当每个用电器均不超过额定功率时，这个电路最多消耗电功率为

W，此时电源输出电压为

V．参考答案：答案：30，1658.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。在坐标纸中画出了如图乙所示的U－I图象，若电流表的内阻为1Ω,则E＝________V，r＝________Ω参考答案：2.0；

1.4；9.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度．专题：衰变和半衰期专题．分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；经过一个半衰期，有半数发生衰变，通过剩余的量确定半衰期的次数，从而求出遗骸距今约有多少年．解答：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

11460点评：解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒，以及知道半衰期的定义．10.南北朝傅翕曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛．人在桥上走，桥流水不流．”其中“桥流水不流”一句应理解成其选择的参考系是（）A．水B．桥C．人D．地面参考答案：A解：“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”，意思就是说桥在运动，水在静止．A、以水的参照物，则水就是静止的，而桥和水的位置发生了变化，则桥是运动的，与题意相符，故A正确；B、以桥为参照物，则桥是静止的，而水与桥的位置发生了变化，则水是运动的，与题意不符，故B错误；C、以人为参照物，因为人在桥上走，人与桥的位置发生了变化，桥是运动的，而水与人的位置也发生了变化，所以水也是运动的，与题意不符，故C错误；D、以地面为参照物，地面与桥的位置没有发生变化，桥是静止的，水与地面的位置发生了变化，所以水也是运动的，故D也是错误的．故选A．11.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形．该列横波传播的速度为___________________；写出质点1的振动方程_______________．参考答案：解：由图可知，在0.6s内波传播了1.2m，故波速为

（2分）

该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得12.在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中，电火花打点计时器是用于测量

的仪器，工作电源是

（填“交流电”或“直流电”），电源电压是

V。参考答案：时间

交流电

220结合实验的原理以及器材的相关选择注意事项易得答案。13.某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示.①主要的实验过程：(ⅰ)用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=

mm；(ⅱ)让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;(ⅳ)求出小滑块车与木板间摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理?

(选填“合理”或“不合理”)。③实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少

误差。（选填“系统”或“偶然”）参考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系统(2分)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2）某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．①在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持

状态．②他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小Ｆ与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0=

cm，劲度系数k=

N/m．③他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x=

cm．

参考答案：（2）①竖直；②4，50；③10。15.某实验小组用如图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验．（1）实验中除了打点计时器，还必须用到的测量工具为刻度尺．（2）在实验操作和数据处理过程巾，下列做法必须有的是D．A．用天平测出重物的质量B．为减小长度测量的误差，处理纸带时每五个点取一个计数点C．必须选择打的第1个点与第2个点的间隔约为2mmD．必须先接通电再释放纸带（3）图2为实验中得到的一条纸带，O为打的第一个点，A、B、C、D、E为纸带十打点计时器打下的五个连续的点，测汁这五点到O点的距离分别为xA、xB、xC、xD、xE．

丁点计时器所接交流电的频率为f，当地的重力加速度为g，现用OC段验证机械能守恒定律，要验证的表达式为，若实验中算得动能的增加量大于重力势能的减少量，可能原因是先释放纸带后接通电．（4）根据打出的纸带算出离打第一个点较远处连续几个点时的速度，以为纵轴，以x为横轴绘﹣x图线，如果图线是过原点的斜的直线，且图线的斜率等于g，则机械能守恒得到验证；如果根据打点间隔算出打每个点重物运动的时间t，根据测得的x和算得的t，作出图象，如果图线是过原点的斜的直线，且图线的斜率等于，则机械能守恒定律得到验证．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．.专题：实验题．分析：（1）由刻度尺来测量物体下落的高度．（2）打点计时器要先工作再释放物体，顺序不能颠倒，而物体的质量不需要测量，对于间距及起点是否是从静止开始，没有严格的要求；（3）根据物体下落，减小的重力势能转化为动能，那么由平均速度来求得瞬时速度，从而列出验证的表达式；当起点不是从静止开始运动，则增加的动能将会略大于减小的重力势能；（4）由机械能守恒得：mgx=mv2，所以=gx，即图线是正比例函数图线，则斜率表示重力加速度；若作出图象，根据运动学公式，即为平均速度与时间的图象，则图象的斜率表示重力加速度的一半．解答：解：（1）实验中要测量重物下落的高度，必须用到测量工具刻度尺．（2）由于只要验证即可，因此不需要测重物的质量，由于物体做落体运动时，打点的间隔较大，因此不需要每五个点取一个计数点，如果打的第1个点与第2个点的间隔不为2mm，可以取纸带中一段点迹清楚的部分，验证重物在打这两个点的时间间隔内机械能守恒即可，实验中必须先接通纸带再释放重物，D项正确．（3）要验证的表达式为即，若实验中算得动能的增加量大于重力势能的减少量，可能原因是先释放纸带再接通电．（4）如果机械能守恒，由可知，则图线为一条过原点的斜的直线，图线的斜率为当地的重力加速度g；如果机械能守恒，则重物做自由落体运动，则，=，因此图线是一条过原点的直线，图线的斜率为当地重力加速度的一半，即．故答案为：（1）刻度尺；（2）D；（3），先释放纸带后接通电；（4）过原点的斜的直线，g；过原点的斜的直线，．点评：本题考查了自由落体运动中机械能守恒的验证，用图象处理数据是非常重要的数学手段．同时注意第2问题：BC选项不一定是实验必须操作步骤，最后掌握平均速度与时间的图象斜率与重力加速度的关系，是解题的难点．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在某市区内，一辆小汽车在平直的公路上以速度VA向东匀速行驶，一位观光游客正由南向北从斑马线上横穿马路，汽车司机发现前方有危险，（游客正在D处）经过0.7s作出反应，紧急刹车，但仍将正步行到B处的游客撞伤，该汽车最終在C处停下.为了清晰了解事故现场，现以图示之：为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一警车以法定最高速度Vm=14.0m/s行驶在同一马路同一路段，在肈事汽车的起始制动点A紧急刹车，经14.0m后停下，在事故现场测得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m.问：（1）该肈事汽车的初速度VA是多大？（2）游客横穿马路的速度多大？参考答案：①对肇事车：

解得：VA=21m/s

②设从A到B历时t，则对肇事车：

而游客由D到B，历时

17.据报道，北京首条磁悬浮列车运营线路已经完成前期准备工作，正待命开工。磁悬浮列车它的驱动系统可简化为如图12模型：固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为R，金属框置于xOy平面内，长边MN长为l，平行于y轴，宽为d的NP边平行于x轴，如图甲所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为λ，最大值为B0，即B=B0sin（2π），如图乙所示。金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。列车在驱动系统作用下沿Ox方向匀速行驶，速度为v(v<v0)。列车所受总阻力虽然很小但不能忽略。设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略。（1）可以证明，当线框宽度d=λ/2时，列车可以获得最大驱动力，求驱动力的最大值；（2）由于列车与磁场的相对运动，驱动力大小在随时间变化。写出驱动力大小随时间的变化关系式；（3）为了列车平稳运行，设计方案是在此线框前方合适位置再加一组与线框MNPQ同样的线框M'N'P'Q'，两线框间距离满足一定条件时，列车可以获得恒定的驱动力。求恒定驱动力大小及在两线框不重叠的情况下两组线框的MN与M'N'边的最小距离。参考答案：（1）为使列车获得最大驱动力，MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的位置，这会使得金属框中感应电动势最大，电流最强，也会使得金属框长边受到的安培力最大。此时线框中总的感应电动势为Em=2B0l（v0-v）相应的，根据闭合电路欧姆定律Im=

设此时现况MN边受到的安培力为Fm，根据安培力公式F=BIl

最大驱动力Fm=2B0ImlFm=（2）从MN边在x=0处开始计时，MN边到达