山东省潍坊市新城中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省潍坊市新城中学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.(单选)下列说法正确的是（

）A．若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零B．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动C．若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动D．若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动参考答案：D2.（单选）如图所示虚线表示电场中的等势面，相邻两等势面间的电势差相等．有一带正电的粒子在电场中运动，实线表示该带正电粒子的运动轨迹．粒子在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取c点为零电势点，则当这个带电粒子的电势能等于－6eV时(不计重力和空气阻力)，它的动能等于：（

）（A）16eV

（B）14eV（C）8eV

（D）4eV参考答案：B粒子从a到b做减速运动，动能减少18

eV，由于相邻两等势面间电势差相等，所以从a到c的过程中动能减少12

eV，因此c点动能为8

eV，此时电势能为0，因此总能量为8

eV，则当粒子的电势能等于-6eV时，动能为14

eV。故选B。3.（单选）下列物理量中是矢量的是（）A．重力势能B．加速度C．路程D．速率参考答案：考点：矢量和标量．分析：矢量是既有大小，又有方向的物理量，标量是只有大小，没有方向的物理量．解答：解：加速度是既有大小又有方向的矢量，而路程、重力势能和速率都是只有大小没有方向的标量，故B正确，ACD错误．故选：B．点评：矢量与标量的区别有两个：一矢量有方向，而标量没有方向；二矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则．4.如图所示，传送皮带的水平部分AB是绷紧的．当皮带不动时，滑块从斜面顶端由静止开始下滑，通过AB所用的时间为t1，从B端飞出时速度为v1.若皮带逆时针方向转动时，滑块同样从斜面顶端由静止开始下滑，通过AB所用的时间为t2，从B端飞出时的速度为v2，则t1和t2、v1和v2相比较，下列说法正确的是(

)A．t1＝t2

B．t1＞t2

C．v1＝v2

D．v1>v2参考答案：AC5.如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来.分别为三轮边缘的三个点，则三点在运动过程中的（

）A．线速度大小之比为3:2:2B．角速度之比为3:3:2C．转速之比为2:3:2D．向心加速度大小之比为9:6:4参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4

；2；

1.5根据质量数和电荷数守恒，设共发生了x次衰变y次衰变，则有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定义可得，，代入题给数据解得m=1.5g.7.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为

N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。参考答案：150，150

8.如图所示，用跨过光滑定滑轮的质量不计的缆绳将海面上一艘小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船从A点沿直线加速运动到B点的速度大小分别为v0和v，经历的时间为t，A、B两点间距离为d。则小船在全过程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小为f，则经过B点时小船的加速度大小a＝Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m2012学年普陀模拟23__________。参考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m9.为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图所示的实验装置：一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块与纸带相连，在重物牵引下，木块向左运动，重物落地后，木块做匀减速运动，打出的纸带如图2所示，不计纸带所受到的阻力。交流电频率为50Hz，重力加速度g取10m/s2。（1）木块加速阶段的加速度为

m/s2（2）木块与木板间的动摩擦因数μ=

（3）某同学发现在实验中未平衡木块与木板间的摩擦力，接着他应当

，将木板右端垫高，接通电源，使木块沿木板匀速下滑。参考答案：

1.5

m/s2（3分）（2）μ=

0.1

（3分）（3）取下重物

10.（4分）已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。t2－t1=0.02s。若波的周期T满足0.01s＜T＜0.02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，则波速是___________m/s。参考答案：

答案：400m/s11.1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以狭义相对性原理和

这两条基本假设为前提的；在相对于地面以0.8c运动的光火箭上的人观测到地面上的的生命进程比火箭上的生命进程要（填快或慢）。参考答案：光速不变原理，慢12.为了定性研究阻力与速度的关系，某同学设计了如图所示的实验。接通打点计时器，将拴有金属小球的细线拉离竖直方向—个角度后释放，小球撞击固定在小车右端的挡板，使小车和挡板一起运动，打点计时器在纸带上打下了一系列的点，用刻度尺测出相邻两点间的距离，可以判断小车所受的阻力随速度的减小而____________（填“增大”或“减小”），判断的依据是_______________________。参考答案：减小，相邻相等时间内的位移差减小13.在“研究匀变速直线运动”的实验中，电磁打点计时器使用

（选填“直流”或“交流”）电源，若电源频率为50Hz，则它每隔

秒打一次点．如果每隔5个点取一个计数点，那么相邻计数点间的时间间隔是

．参考答案：交流，0.02，0.12s【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．【解答】解：电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．如果每隔5个点取一个计数点，相邻两个计数点时间间隔为6×0.02s=0.12s故答案为：交流，0.02，0.12s三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。15.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，可自由移动的活塞将密闭的汽缸分为体积相等的上下两部分A和B，初始状态时，A、B两部分的温度都是800K，B中气体的压强为1.25×105Pa，活塞质量m=2.5kg，汽缸的横截面积S=10cm2，汽缸和活塞都是由不传热的材料制成．现保持B部分气体温度不变，设法缓慢降低A部分气体的温度，使得A部分气体体积变为原来的，若不计活塞与汽缸壁之间的摩擦，g=10m/s2，则降温后A部分气体的温度等于多少K？参考答案：解：设开始时，两部分气体的体积都是V，由题意可知：pB=1.25×105Pa，pA=pB﹣=1.25×105﹣=1×105Pa，pB′=pA′+=pA′+0.25×105Pa，VA=VB=V，VA′=V，VB′=V，TA=800K，对A气体，由理想气体状态方程得：=，即：=①对B部分气体，由玻意耳定律得：pBVB=pB′VB′，即：1.25×105×V=（pA′+0.25×105）×V②由①②解得：TA′=450K；答：降温后A部分气体的温度等于450K．【考点】理想气体的状态方程．【分析】根据题意分别求出A、B两部分气体的状态参量，对B部分气体应用玻意耳定律列方程，对A部分气体应用理想气体状态方程列方程，然后解方程组可以求出A气体的温度．17.如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2，(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)试求：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？（2）若在木板（足够长）的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，请在图中画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图像．（写出分析过程）参考答案：解：（1）研究木块m

F-μ2mg=ma1

研究木板M

μ2mg-μ1（mg+Mg）=Ma2

解得：t=1s

（2）当F≤μ1（mg+Mg）时，f=0N

当μ1（mg+Mg）<F≤10N时，M、m相对静止则有：F-μ1（mg+Mg）=（m+M）af=ma即：f=-1（N）

当10N<F时，m相对M滑动，此时摩擦力f=μ2mg=4N

18.有一个固定的、足够长的光滑直杆与水平面的夹角为53°，杆上套着一个质量为m的滑块A（可视为质点）．用足够长的且不可伸长的轻绳将滑块A与另一个质量为2m的物块B通过光滑的定滑轮相连接，轻绳因悬挂B而绷紧，此时滑轮左侧轻绳恰好水平，其长度为L．现将滑块A从图中O点由静止释放，（整个运动过程中A和B不会触地，B不会触及滑轮和直杆）．（1）试定性分析滑块A从O点运动至最低点的过程中机械能的变化情况；（2）当绳子与直杆垂直时，求滑块A的速度v；（3）求滑块A沿杆向下运动的最大位移x．参考答案：解：（1）滑块m下滑的过程中，拉力对其先做正功后做负功，故其机械能先增加后减小；（2）由于图中杆子与水平方向成53°，可以解出图中虚线长度：l=Lsin53°=，所以滑块A运动到P时，m下落h=，M下落H=L﹣=，当m到达P点与m相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零，即M速度为零，全过程两物体减小的重力势能等于m物体的动能增加：MgH+mgh=，解得v=．（3）滑块下滑到最低处时的速度为零，根据滑块的重力势能减小量等于M的重力势能增加量得：mgssin53°=Mgh，根据几何关系得：h=s﹣L，解得s=