广东省河源市琴江中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

广东省河源市琴江中学2022-2023学年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）如图所示，在固定好的水平和竖直的框架上，A、B两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态．若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点，则下列判断正确的是A．只将绳的左端移向A′点，拉力变小B．只将绳的左端移向A′点，拉力不变C．只将绳的右端移向B′点，拉力变小D．只将绳的右端移向B′点，拉力不变参考答案：B2.如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好保持静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块

A．速率的变化量不同

B．机械能的变化量相同

C．重力势能的变化量相同

D．重力做功的平均功率相同．参考答案：BD3.（单选）在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，、为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是A.电压表的示数变大B.电流表的示数变小C.电容器C所带的电荷量增多D.a点的电势降低参考答案：AD解析：由题图可知，电压表与R1并联，R3与电流表串联后与R2并联，两部分串联后接在电源两端，在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，故总电阻减小，流过电源的电流增大，路端电压减少，R1两端电压增大，电压表示数变大，a点电势降低，故选项A、D正确；R2两端电压减少，电容器与R2并联，故电容器所带电荷减少，所以选项C错误；流过R2电流减小，又因为总电流增大，所以流过电流表的电流增大，选项B错误。4.如图所示，三根通电直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流，直导线P、Q在R处的合磁场方向以及R受到的磁场力的方向分别是A．＋x方向，+y方向

B．＋x方向，—y方向C．—x方向，+y方向

D．－x方向，－y方向参考答案：B5.（多选题）“魔盘”娱乐设施转动得很慢时，盘上的人都可以随“魔盘”一起转动而不至于被甩开，随着“魔盘”的转速增大，盘上的人逐渐向边缘滑去．两个质量均为m的小孩a和b（可视为质点）坐在水平“魔盘”上，其简化图如图所示．a、b与转轴OO′的距离分别为l和2l．两小孩与“魔盘”的最大静摩擦力（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）为其所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若“魔盘”从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示“魔盘”转动的角速度，下列说法正确的是（）A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．b开始滑动的临界角速度ω=D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg参考答案：AC考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速．.专题：匀速圆周运动专题．分析：两小孩随圆盘一起转动，由静摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由其质量、半径和角速度决定．当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大．当所需要的向心力大于最大静摩擦力时开始滑动，根据牛顿第二定律和向心力公式结合分析．解答：解：AB、两个小孩的最大静摩擦力相等．两人随圆盘一起转动，由静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：小孩所受的静摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故A正确，B错误；C、b开始滑动时，由牛顿第二定律得：kmg=mω2?2l，得ω=．故C正确．D、a开始滑动时，由牛顿第二定律得：kmg=mω2l，得ω=．由于ω=＜时，小孩相对于圆盘没有滑动，由静摩擦力提供向心力，则有f=mω2l=ml=kmg，故D错误．故选：AC．点评：本题的关键是正确分析人的受力，明确人做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某学习小组设计了一种粗测小物体质量的方法．使用的器材有细绳、硬纸板、支架、刻度尺、铅笔、白纸、自制小滑轮、已知质量的小物块和若干待测小物体等．简化的实验装置如图所示，在A点固定一根细绳AP，以A为圆心、AP为半径描出圆弧CD，直线AC水平，AD竖直．在B点固定小滑轮，一根细绳绕过小滑轮，一端悬挂小物块（质量m0已知），另一端连接绳端P点．在结点P悬挂不同质量的待测小物体m，平衡时结点P处在圆弧CD上不同的位置．利用学过的物理知识，可求出结点P在圆弧CD上不同的位置时对应的待测物体的质量值m，并标在CD弧上．（1）在圆弧CD上从C点至D点标出的质量值应逐渐

（填写“增大”或“减小”）；（2）如图所示，BP延长线交竖直线AD于P′点，用刻度尺量出AP′长为l1，PP′长为l2，则在结点P处标出的质量值应为

．参考答案：解：（1）对物体m0分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：T=m0g…①再对结点P受力分析，如图所示：图中的力三角形与几何三角形APP′相似，故：…②解得：联立①②解得：m==越靠近D点，m增大；故答案为：（1）增大；（2）．7.（5分）如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0竖直向下运动，物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角=45o过程中，绳中拉力对物体做的功为

。参考答案：

答案：mv02

8.（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/s9.在平直的公路上，自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动，速度为6m/s．汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动．则自行车追上汽车所需时间为

s，自行车追上汽车时，汽车的速度大小为

m/s，自行车追上汽车前，它们的最大距离是

m。参考答案：16；2；1610.一同学在实验室用位移传感器测定一落体运动的加速度，他让一重锤由静止开始下落，传感器记录了重键在各时刻的位移如下表所示，并得出了位移随时间变化的图像如下图甲所示。(1)

根据图甲中的图像不能直观看出x随t变化的函数关系,为了直观的看出x随t变化的函数关系，下面提供的三个方案中你认为合理的是______(请填字母序号）A.作x2-t图像

B.作x-t2图像

C.作图像(2)

请按合理的方案在图乙中完成图像；(3)

根据所作的图像求出落体运动的加速度g=_______m/s2.(计算结果保留三位有效数字）参考答案：.(1)B

(2)略

（3）9.6011.如图所示，AB、BC、CA三根等长带电棒绝缘相连成正三角形，每根棒上电荷均匀分布，AB、BC带电均为+q，CA带电为-q，P点为正三角形中心，P、Q两点关于AC边对称。现测得P、Q两点的电场强度大小分别为E1和E2，若撤去CA棒，则P、Q两点的电场强度大小分别为EP=__________，EQ=__________。参考答案：，（写成也给分）12.质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数

；水平推力

。参考答案：0.2；6

13.两同学用图（a）中的实验装置做“研究加速与质量关系”的实验．

（1）该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，用砂和砂桶所受的重力作为小车所受拉力，为了减小实验误差，应使砂和砂桶质量尽量

些.(填“大”或“小“）

（2）保持小车所受拉力不变，改变小车的质量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线．

一同学在实验中并没有采取平衡摩擦力的措施，则画出的图线可能（b）中的

。（填“甲”或“乙”或“丙”）

（3）另一同学在实验过程中保持水车的质量不变，改变砂和砂桶的质量，画出的a一F图线如图(c)所示，造成这种现象的主要原因是

。

A．木板与水平面间的夹角太大

B．木板与水平面间的夹角太小

C．砂和砂桶的总质量较大

D．所用小车的质量较大参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）图为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)

参考答案：解析：由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长，；由波速公式，联立以上两式代入数据可得。t=0.3s时的波形图如图所示。

15.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图19所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度x=5m，轨道CD足够长且倾角θ=37o，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4．30m,h2=1．35m，现让质量为m的小滑块自A点由静止释放，已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0．5，重力加速度g取10m/s2，sin37o=0．6，cos37o=0．8，求：（1）小滑块第一次到达D点时的速度大小（2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔（3）小滑块最终停止的位置距B点的距离参考答案：见解析（1）小滑块从A经过B、C运动到D的过程，由动能定理得：

…．……．．3分代入数据解得：

…．……．．1分（2）小滑块从A经过B运动到C的过程，由动能定理得：，

…．……．．1分代入数据解得：

…．……．．1分小滑块沿CD段上滑的加速度大小小滑块沿CD段上滑到最高点的时间,………………．．1分由对称性可知，小滑块从最高点滑回C点的时间，故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔。……．．1分（注：用动量定理求解时间同样得分）（3）对小滑块运动的全过程利用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为s，，

…．……．．2分代入数据解得：

…．……．．1分故小滑块最终停止的位置距B点的距离为：………．．1分17.目前，滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图。赛道光滑，FGI为圆弧赛道，半径R=6.5m，C为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面，KA、DE平台的高度都为h＝1.8m。B、C、F处平滑连接。滑板a和b的质量均为m＝5kg，运动员质量为M＝45kg。表演开始，运动员站在滑板b上。先让滑板a从A点静止下滑，tl＝0.1s后再与b板一起从A点静止下滑。滑上BC赛道后，运动员从b板跳到同方向运动的a板上，在空中运动的时间t2＝0.6s（水平方向是匀速运动）。运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道，落在EF赛道的P点，沿赛道滑行，经过最低点G时，运动员受到的支持力FN＝742.5N。（滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内，计算时滑板和运动员都看作质点，取g＝10m/s2）（1）滑到G点时，运动员的速度是多大？（2）运动员跳上滑板a后，在BC赛道上．与滑板a共同运动的速度是多大？（3）从表演开始到运动员滑至I的过程中，系统的机械能改变了多少？参考答案：18.如图所示，有一柔软链条全长为L＝1.0m，质量均匀分布，总质量为M＝2.0kg。链条均匀带正电，总带电量Q＝1.0×10－6C、将链条放在离地足够高的水平桌面上。空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度的大小E＝2.0×107V/m。若桌面与链条之间的动摩擦因数为μ＝0.5（重力加速度取g＝10m／s2）。给链条一个向右的初动能，试求：（1）链条受到的最大滑动摩擦力；（2）当桌面下的链条多长时，桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力。（3）能使链条从桌面上全部滑下所需的最小初动能。参考答案：．解：(1)链条刚开始下滑的瞬间，此时链条全部在桌面上，正压力N最大。N=Mg+qE则fmax＝μN=μ（Mg＋qE）＝20N

（3分）(2)假设有x的链条在桌面下方得到x=0.5m