2022-2023学年天津开发区第一中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年天津开发区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）下列说法正确的是（

）A．牛顿第一定律是通过实验得出的 B．万有引力常量是由牛顿直接给定的C．元电荷e的数值最早是由密立根测得 D．用实验可以揭示电场线是客观存在的参考答案：C【考点】本题考查物理学史牛顿第一定律是在实验的基础上合理外推得到的，不是实验定律，A错，万有引力常量是英国物理学家卡文迪许测得的，B错；电场线是人们为了形象描述电场假设的线，并不真实存在，D错，C符合事实。2.如图所示空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有(粒子重力忽略不计)

(

)A．t1=t2=t3

B．t2<t1<t3C．t1=t3>t2

D．t1=t2<t3参考答案：答案：D3.（单选）下列叙述中符合物理学史实的是 A．惠更斯发现了单摆的等时性B．奥斯特发现了电磁感应现象C．托马斯·杨通过双缝干涉实验证实了光具有波动性D．汤姆孙通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型参考答案：C4.（单选）如图所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上，P、Q间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2（μ2＜μ1）．当它们从静止开始沿斜面加速下滑时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为（） A．0 B． μ1mgcosθ C． μ2mgcosθ D． mgsinθ参考答案：考点： 摩擦力的判断与计算．专题： 摩擦力专题．分析： 先对PQ整体受力分析，根据牛顿第二定律求解出加速度，然后隔离出物体P，受力分析后根据牛顿第二定律列式求解出间的静摩擦力．解答： 解：对PQ整体受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，如图根据牛顿第二定律，有（m+M）gsinθ﹣μ2（m+M）gcosθ=（M+m）a解得a=g（sinθ﹣μ2cosθ）

①再对P物体受力分析，受到重力mg、支持力和沿斜面向上的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有mgsinθ﹣Ff=ma

②由①②解得Ff=μ2mgcosθ故选：C．点评： 本题关键是先对整体受力分析，根据牛顿第二定律求解出加速度，然后再隔离出物体P，运用牛顿第二定律求解PQ间的内力．5.如图所示，某生产线上相互垂直的甲、乙传送带等高，宽度均为d，而且均以大小为v的速度运行，图中虚线为传送带中线。一工件(视为质点)从甲左端释放，经长时间由甲右端滑上乙，滑至乙中线处时恰好相对乙静止。下列说法中正确的是()A.工件在乙传送带上的痕迹为直线，痕迹长为B.工件从滑上乙到恰好与乙相对静止所用的时间为C.工件与乙传送带间的动摩擦因数D.乙传送带对工件的摩擦力做功为零参考答案：AD试题分析：物体滑上乙时，相对于乙上的那一点的速度分为水平向右的和向后的，合速度为，就是沿着与乙成45°的方向，那么相对于乙的运动轨迹肯定是直线，故A正确。假设它受滑动摩擦力，方向与合相对速度在同一直线，所以角，则相对于乙的加速度也沿这个方向，经过t后，它滑到乙中线并相对于乙静止，根据牛顿第二定律，有：，解得；运动距离又，L和a代入所以，，故B错误、C错误。滑上乙之前，工件绝对速度为，动能为，滑上乙并相对停止后，绝对速度也是，动能也是，而在乙上面的滑动过程只有摩擦力做了功，动能又没变化，所以乙对工件的摩擦力做功为0，故D正确。考点：本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律、动能定理．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为____________kgm/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为____________m/s。参考答案：40；107.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_____m/s参考答案：(1)10

(2)0.758.在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为m的小车，保持静止状态，A车上站着一个质量为m/2的人，当人从A车跳到B车上，并与B车保持相对静止，则A车与B车速度大小之比等于________，A车与B车动量大小之比等于________。参考答案：3:2；1:1。9.1919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：

10.为了测量自制遥控赛车的额定功率，某兴趣小组让赛车拖着纸带在水平地面上沿直线运动．并用打点计时器(电源频率50(Hz)记录运动情况。起动打点汁时器，使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度．继续运动一段距离后关闭赛车发动机，让其向前滑行直至停止。下图的纸带为一次实验中，关闭赛车发动机前后一段时间内打出的，已知赛车质量为0．7kg．则赛车行驶的最大速度为

m/s；滑行时的加速度为

m/s2：额定功率为

W。（保留三位有效数字）参考答案：11.如图所示装置中，木块B与水平桌面间是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块中，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中动量

，机械能

（填“守恒”或“不守恒”）。

参考答案：12.火星的球半径是地球半径的1/2,火星质量是地球质量的1/10,忽略火星的自转,如果地球上质量为60㎏的人到火星上去,则此人在火星表面的质量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________m/s;在地球表面上可举起60㎏杠铃的人,到火星上用同样的力,可以举起质量_______㎏的物体。g取9.8m/s2参考答案：60（1分），235.2（1分），3.92（1分），150（1分）13.将一单摆挂在测力传感器的探头上,用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5°),计算机屏幕上得到如图(a)所示的F-t图象.然后使单摆保持静止,得到如图(b)所示的F-t图象.那么:①(2分)此单摆的周期T为

s.②(5分)设摆球在最低点时重力势能Ep=0,已测得当地重力加速度为g,试求出此单摆摆动时的机械能E的表达式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)参考答案：.①0.8s

（2分）②摆球在最低点时根据牛顿第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

单摆的摆长r=

（1分）

摆球在摆动过程中机械能守恒,其机械能等于摆球在最低点的动能,即E=mv2/2=三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，某组同学借用下图所示装置进行“探究做功和动能变化的关系”实验：

(1)为达到平衡阻力的目的，他们进行了如下操作：取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，让小车运动打出纸带，判断小车是否做△△运动，从而判断是否做到平衡阻力。(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G．实验时小车所受细绳拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化，补填下表中空格（结果保留至小数点后第四位）。分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内,认为W=．(3)实验前已测得托盘质量为7.7xl0kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为

△△

kg（g取9.8，结果保留三位有效数字）。参考答案：（1）匀速直线（或“匀速”）

（2）0.1115,

0.1105

（3）0.015015.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点．?则下列叙述正确的是A．该实验中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C．实验中AO和BO的夹角应尽可能大D．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线?对数据处理后得到如图2乙所示的图线，则F与F′两力中，方向一定沿CO方向的是．参考答案：BD，F′．【考点】验证力的平行四边形定则．【分析】本实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的．本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，根据实验原理和方法来选择．【解答】解：A、实验中AO、BO的拉力是分力，合力的方向与CO拉力的方法相反，故A错误．B、为了产生相同的效果，两次操作将橡皮条和绳的结点拉到相同的位置，故B正确．C、为了减小测量的误差，拉力的夹角适当大一些，不是尽可能大，故C错误．D、为了减小误差，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线，故D正确．故选：BD．F是根据平行四边形定则得出，拉力F′是一根弹簧秤的拉力，方向与CO方向共线．故答案为：BD，F′．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图（a）所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行。现将一质量m=2kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图（b）所示，取沿传送带向上为正方向，，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）0—10s内物体位移的大小；

（2）物体与传送带间的动摩擦因数；

（3）0—10s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q。参考答案：17.如图所示，A、B两同学在直跑道上练习4×100m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度．B从静止开始全力奔跑需20m才能达到最大速度，这一过程可看做匀变速运动，现在A持棒以最大速度向B奔来，B在接力区伺机全力奔出．若要求B接棒时速度达到最大速度的80%，则：（1）B在接力区需跑出的距离x1为多少？（2）B应在离A的距离x2为多少时起跑？参考答案：解：（1）对B：设其加速度为a，跑出的距离为x时速度达到最大值v．由2ax=v2，有2ax1=（0.8v）2，解得x1=0.64x=12.8m．（2）设B接棒时跑出时间为t，x1=t，在t时间内，对A有xA=vt，解得xA=32m．所以B起跑时，应距离A为△x=xA﹣x1，得△x=x2=19.2m．答：（1）B在接力区需跑出的距离x1为12.8m；（2）B应在离A的距离x2为19.2m时起跑．【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．【分析】（1）根据初速度为0的匀变速直线运动速度位移公式v2=2ax，求出B在接力区需奔出的距离．（2）根据平均速度公式求出B加速至交接棒所经过的位移，而A在这段时间内的位移xA=v1t，两人位移之差即为B距离A的起跑距离．18.如右图，质量分别为