2022-2023学年湖北省武汉市韩集中学高三物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年湖北省武汉市韩集中学高三物理下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.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知AC=L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则下列叙述错误的是(

)A.下滑过程中，环受到的合力先减小后增大B.下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为C.从C到A过程，弹簧对环做功为D.环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度参考答案：D解：圆环从A处由静止开始下滑，初速度为零，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小，后增大，则合力先减小后增大，故A正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理列出等式：mgh+Wf-W弹=0，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式-mgh+W弹+Wf=0-mv2；解得：Wf=-mv2，所以产生的热量为mv2，故B正确；在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式：-mgh+W弹+Wf=0-mv2，h=Lsinα，解得：W弹=mgLsinα-mv2，故C正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理列出等式mgh′+W′f-W′弹=mvB2-0；研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式-mgh′+W′f+W′弹=0-mvB′2，由于W′f＜0，所以mvB2＜mvB′2，则环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度，故D错误；此题选择错误的选项，故选D。【点睛】能正确分析小球的受力情况和运动情况，对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法，掌握动能定理的应用．2.一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中（如图甲），某时刻剪断细线，铝球开始在油槽中下沉运动，通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图像如乙所示，已知重力加速度为g，根据上述信息，下列说法正确的是（）A．铝球下沉的速度越来越大B．开始释放时，铝球加速度a0=gC．铝球下沉过程所受到油的阻力f=ma0v/v0D．铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力所做功参考答案：3.（单选）如图，用恒力F拉着三个物体在光滑的水平面上一起运动．现在中间物体上加上一个小物体，那么连接物体的绳子张力和未放小物体前相比（）A．Ta不变B．Ta减小C．Tb减小D．Tb不变参考答案：解：原拉力F不变，放上小物体后，物体的总的质量变大了，由F=ma可知，整体的加速度a减小，以最前面的第一个物体为研究对象，受力分析知，F﹣Ta=ma，因为a减小了，所以Ta变大了；再以最后的物体为研究对象，受力分析知，Tb=ma，因为a减小了，所以Tb变小了．故选：C．4.如图5所示的火警报警装置，为热敏电阻，温度升高急剧减小，当电铃电压达到一定数值时，电铃会响，则下列说法正确的是（

）A.若报警器的电池老化（内阻变大,电动势不变），不会影响报警器的安全性能。B.若试验时发现当有火点时装置不响，应把的滑片P向下移C.若试验时发现当有火点时装置不响，应把的滑片P向上移D.增大电源的电动势，会使报警的临界温度升高

(图5)参考答案：C5.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】牛顿第二定律．【分析】要找出小木块速度随时间变化的关系，先要分析出初始状态物体的受力情况，本题中明显重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，有牛顿第二定律求出加速度a1；当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度a2；比较知道a1＞a2【解答】解：初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：加速度：a1==gsinθ+μgcosθ；当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度：a2==gsinθ﹣μgcosθ；比较知道a1＞a2，图象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率变小．故选D【点评】本题的关键1、物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑．2、小木块两段的加速度不一样大．是一道易错题．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图为某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验装置简图．小车的质量为m1，砂和砂桶质量的为m2。（1）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．在探究加速度与质量关系时，应作a-图象(2)实验中要进行质量m1和m2的选取，以下最合理的一组是

A.

m1=200,m2=20、40、60、80、100、120B.

m1=400,m2=10、15、20、25、30、40C.

m1=200,m2=50、60、70、80、90、100D.

m1=20,

m2=100、150、200、250、300、400（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图像，可能是图中的图线

（选填“甲”、“乙”、“丙”）参考答案：（1）C

（2）B

（3）丙（1）假设木板倾角为θ，则有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，A错误．实验时应先接通电源后释放小车，故B错误．F=ma，所以：a=

F，当F一定时，a与成正比，故C正确。（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有

对沙和沙桶，有mg-T=ma

对小车，有T=Ma

解得故当M＞＞m时，有T≈mg。

应该是，即本实验要求小车的质量远远大于小桶（及砝码）的质量。B最合理。（3）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙．7.（4分）在国际单位制中，力学的三个基本物理量是长度、________和时间，其对应的单位分别是米、________和秒。参考答案：质量；千克8.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由左端向右端滑动时，灯泡L2变__________，灯泡L1变____________.（选填亮或暗）。__________表的读数变小，_________表的读数变大.（选填V1或V2）。参考答案：L2变___暗__，灯泡L1变_亮_。（每空2分）

_V2__表的读数变小，_V1_表的读数变大。9.一个质量为50千克的人站立在静止于平静的水面上的质量为400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以_____

___米/秒的速度后退，若该人向上跳起，以人船为系统，人船的动量_________。（填守恒或不守恒）参考答案：0．25

；不守恒

10.测速仪安装有超声波发射和接受装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始作匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距355m，已知声速为340m/s。则从B发出超声波到接收到反射回来的超声波信号用时为________s，汽车的加速度大小为__________m/s2。参考答案：2,

1011.如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外，一个阻值为R、边长为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内平均感应电动势=Ba2，通过导线框任一截面的电量q=Ba2．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势．专题：电磁感应与电路结合．分析：本题的关键是根据几何知识求出时间内磁通量的变化△?，再根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求出平均感应电动势和平均感应电流，由q=It求电荷量．解答：解：两等边三角形所夹的小三角形为等边三角形，小三角形高为：h=根据对称性可知，小三角形的底边长为：，则小三角形的面积为S=a2根据法拉第电磁感应定律可知：Ba2有：q==Ba2故答案为：Ba2；Ba2点评：求平均感应电动势时应用E=，q=来求．12.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m．物体的速度是2m／s。提升过程中手对物体做功

J，合外力对物体做功

J，物体克服重力做功

J。参考答案：

12，2，1013.如图所示，连通器的三支管水银面处于同一高度，A、B管上端封闭，C管上端开口，今在C管中加入一定量的水银，且保持温度不变，则稳定后A管内的水银柱高度____（选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内水银柱高度，A管内气体压强改变量____

（选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内气体压强改变量。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律．该同学将滑块从距离光电门x远处由静止释放，遮光条通过光电门时，光电门记录的时间为△t；测得气垫导轨长度为L1垫起一端距离水平桌面的高度为h．用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=

mm；若重力加速度为g，用相关物理量的字母表示，则滑块下滑过程中加速度的理论值可表示为a=

，加速度的测量值可表示为a=

．参考答案：4.4；g；．【考点】验证牛顿第二运动定律．【分析】游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据牛顿第二定律可求得加速度的理论值；根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块经过光电门时的速度大小，再根据速度和位移关系即可求得加速度的理论值．【解答】解：游标卡尺的主尺读数为4mm，游标读数为0.1×4mm=0.4mm，则d=4.4mm，根据牛顿第二定律可知：mgsinθ=ma由几何关系可知：sinθ=解得：加速度的理论值为：a=g根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，滑块经过光电门的速度为：v=根据v2=2ax可得加速度的测量值为：a==．故答案为：4.4；g；．15.（实验）两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0以及电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1

的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据，并根据数据分别描绘了如图（b）所示的两条U﹣I直线，回答下列问题：（1）该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压，电表指针和选择开关分别如图（C）所示，则该电表读数为1.50V；

（2）根据甲乙两同学描绘的直线，可知甲同学是根据电压表V1（填“V1”或“V2”）和电流表A的数据描绘的图线，可以测得E和r（填写物理量符号R0或E和r），计算结果为E=1.5V，r=1Ω；（3）甲、乙图线的交点表示滑动变阻器滑动触头恰好位于最左端（填：最左端、最右端或中间）．参考答案：（1）1.50；（2）V1；E和r；E=1.5V，r=1Ω；（3）最左端测定电源的电动势和内阻解：（1）由图示多用电表可知，选择开关置于直流电压2.5V挡，由图示表盘可知，其分度值为0.05V，所示为1.50V．（2）从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大．由图象可知，电压表V1和电流表A的数据绘制图象是甲；根据电压表V2和电流表A的数据绘制图象是乙．由电源的U﹣I图象可以求出电源电动势E与内阻r；由图b所示图象可知，甲图象在U轴上的截距为1.5V，即电源的电动势E=1.5V，电源的内阻：r===1Ω，即电源的内阻为r=1Ω．（3）由图b所示图象可知，甲、乙图线的交点表示两电压表示数相等，由图a所示电路图可知，此时滑动变阻器滑动触头恰好位于最左端．故答案为：（1）1.50；（2）V1；E和r；E=1.5V，r=1Ω；（3）最左端四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，质量m＝2kg的物体静止在水平地面上，用F=18N的水平力拉物体，在运动开始的2s内物体发生了10m位移，然后撤去力F。求：（1）撤去力F时物体的速度；（2）撤去力F后物体运动的最大位移。参考答案：解：（1）（4分）由运动学公式：

解得：v=10m/s（2