【文档说明】《精准解析》辽宁省锦州市渤海大学附属中学2022-2023学年高三上学期期末物理试题(解析版).docx,共(22)页,1.216 MB,由小赞的店铺上传
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2023高三上学期期末考试物理试题命题教师:高三物理组第Ⅰ卷选择题(46分)一、选择题(本题共10小题,其中1-7为单选题,每题4分。8-10为多选题,每题6分。漏选得3分,错选不得分。)1.图甲为烤肠机,香肠放置于两根水平平行金属杆中间,其截面图如图
乙所示。假设香肠可视为质量均匀的圆柱体,烤熟后质量不变,半径变大,金属杆不再转动。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩。若金属杆对香肠的支持力为FN;两根金属杆对香肠的合力为F合,则香肠烤熟后()A.FN增大,F合增大B.FN增大,F合不变C.FN减小,F合增大D.FN减小,F合不变【答案】D【解析】
【详解】以香肠为研究对象,受到重力、两边金属杆的支持力,如图所示香肠烤熟后质量不变,半径较大,重心升高,支持力与重力反方向的夹角减小;由力的平衡知识可得N2cosFmg=解得N2cosmgF=的由于变小,cos变大,NF变小;由于香肠烤熟后质量不变,根据平衡条件可得两根金属杆
对香肠的合力始终与香肠的重力等大反向,保持不变,故ABC错误,D正确。故选D2.下列说法正确的是()A.外界对气体做功,气体内能可能减少B.悬浮在液体中的固体颗粒越大,布朗运动越明显C.一定质量的理想气体,压强变小时,
分子间的平均距离一定变大D.分子间存在着分子力,当分子间距离增大时,分子力一定做负功【答案】A【解析】【详解】A.据热力学第一定律可知,外界对气体做功的同时,若气体放出较多热量,气体内能可能减少,A正确;B.悬浮在液体中的固体颗粒越
小,受到液体分子撞击的不平衡性越明显,布朗运动越明显,B错误;C.一定质量理想气体,压强变小时体积不一定变大,故分子间的平均距离不一定变大,C错误;D.当分子间距大于1010m−时,分子力表现为引力,当分子间距离增大时,分
子力一定做负功,D错误。故选A。3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,传播速度v=10m/s,t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,则在t=1.0s时的波形,可能是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】CD.根据图像可知波长4m=则周期
为。的4s0.4s10Tv===由于1.0s22TtT==+由于t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,可知,1.0s时该质点再次处于平衡位置,且沿y轴负方向运动,CD错误;AB.结合上述,1.0s时该坐标原点处的质点处于平衡位置,且沿y轴负方向运动,由于波沿x轴正方向传
播,根据同侧法,可知1.0s时的波形,A错误,B正确。故选B。4.如图所示,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连,在外力作用下A沿杆以速度Av匀速上升经过P、Q,经过P点时绳与竖直杆间的角度为,经过Q点时A与定滑轮的连线处于水平方向,则A.经过Q点时
,B的速度方向向下B.经过P点时,B的速度等于cosAvC.当A从P至Q的过程中,B处于失重状态D.当A从P至Q的过程中,B处于超重状态【答案】D【解析】【详解】AB.对于A,它的速度如图中标出的vA,这个速度看成是A的合速度,其分速度
分别是va,vb,其中va就是B的速度vB(同一根绳子,大小相同),刚开始时B的速度为vB=vAcosα;当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,va=0,所以B的速度vB=0,故AB错误;CD.因A匀速上升时,由公式vB=vAcosα,当A上升时,夹角α增大,因此B做向
下减速运动,则处于超重状态,故C错误、D正确;5.如图所示,正方形区域匀强磁场的方向垂直纸面向外,一带电微粒从磁场边界A点垂直于磁场方向射入,沿曲线APB运动从B点射出磁场,通过PB段用时为t,若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终也射出磁场。微粒重力不计,
则新微粒从形成到射出磁场的()A.轨迹为PC,运动时间小于tB.轨迹为PB,运动时间大于tC.轨迹为PD,运动时间等于tD.轨迹为PD,运动时间大于t【答案】B【解析】【详解】带电微粒在匀强磁场中做匀速圆周运动,其轨道半径为mvRqB=它与静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒的过
程,因动量守恒,总动量不变,质量变大,速度变小,带电量不变,可见轨道半径不变,轨迹应该为PB,因为速度变小,所以运动时间要大于t。故选B。6.如图为同一平面内绕地球的三个卫星轨道示意图,Ⅰ、Ⅲ为圆轨道,Ⅱ为椭圆轨道,Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等,且Ⅲ与Ⅱ相交
于M点,Ⅰ与Ⅱ相切于N点。三颗不同的卫星A、B、C正沿轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ稳定运行,则()A.A、B经过N点时的向心力一定相同B.A、B的速度可能等大C.A的向心加速度比C小D.C的公转周期比B大【答案】B【解析】
【详解】A.由于不知道A、B的质量关系,则A、B经过N点时的万有引力大小关系不能确定,且在椭圆轨道时万有引力不是全部提供向心力,所以A、B经过N点时的向心力大小不一定相同,故A错误;B.根据卫星变轨的原理可知,A在N点的速度小于B在N点的速度,而A的速度不变,A的速度又大于B在最远点的
速度,所以A在某一时刻,A、B的速度可能等大,故B正确;C.根据2MmGmar=可得2MaGr=由于A卫星的轨道半径小于C卫星的轨道半径,所以可知A的向心加速度比C大,故C错误;D.由于C的轨道半径与B椭圆轨道的半长轴相等,根据开普勒第三定律32akT=,可知B、C的周
期相等,故D错误。故选B。7.如图所示,两个带等量正电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点,其位置关于点O对称。圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆,c点为半圆与y轴的交点,a、b为一平行于x轴的直线与半圆的交点,下列说法正确的是()A.a、
b两点的场强相同B.a、b两点的电势不相同C.将一个负点电荷沿着圆弧从a移到c点再沿y轴正方向移动,电势能先增大后不变D.半圆上任一点,两电荷的电场强度大小分别是1E、2E,则1211EE+为一定值【答案】D【解
析】【详解】A.由对称性可知,a、b两点的电场强度大小相等,但方向不同,故A错误;B.由对称性和等势线可知,a、b两点电势相同,故B错误;C.负电荷沿该路径电势一直减小,电势能一直增大,故C错误;D.半
圆上任一点,设与P点连线跟PQ夹角为,则有12(2cos)kQER=22(2sin)kQER=则212114REEkQ+=为定值,故D正确。故选D。8.质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力1F和2F的作用下沿水平面运动,撤去1F、2F后受摩擦力的作用减速到停止,其
vt−图像如图所示,则下列说法正确的是()A.1F和2F大小相等B.1F和2F对A、B做功之比为2:1C.A、B所受摩擦力大小相等D.全过程中摩擦力对A、B做功之比为1:2【答案】C【解析】【分析】【详解】AC.匀减速运动的加速度大小分
别为002Avat=00Bvat=摩擦力大小分别为002AAmvfmat==00BBmvfmat==对于匀加速运动过程,两物体加速度大小分别为010vat=0202vat=根据牛顿第二定律得,112AFfma−=22BFfma−=解得
0103mvFt=02032mvFt=所以1F和2F大小不相等,A、B所受摩擦力大小相等,A错误,C正确;BD.两个物体匀加速直线运动的位移大小分别为0012vtx=0020022vtxvt==1F和2F对A、B做功分别为2111032
4WFxmv==2222032WFxmv==所以1F和2F对A、B做功之比为1:1,根据“面积”等于位移,由几何知识得到,全过程中两物体的位移大小相等,两物体所受的摩擦力之比为1:1,故全过程中摩擦力对A、B做功之
比为1:1,BD错误。故选C【点睛】速度图线的斜率等于加速度,根据斜率求出两个物体做匀减速直线运动的加速度大小,根据牛顿第二定律研究摩擦力关系及1F和2F大小的关系.根据图线与坐标轴所围“面积”确定出两个物体匀加速过程位移关系,求出1F和2F对A.B做功之比和全
过程中摩擦力对A.B做功之比。【考点】动能定理的应用、匀变速直线运动的图像9.如图,有一竖直放置在水平地面上光滑圆锥形漏斗,圆锥中轴线与母线的夹角为45=,可视为质点的小球A、B在不同高度的水平面内沿漏斗内壁做同方向的匀速圆周运动,两个
小球的质量2Amm=,Bmm=,若A、B两球轨道平面距圆锥顶点O的高度分别为4h和h,图示时刻两球刚好在同一条母线上,下列说法正确的是()。A.球A和球B的向心加速度大小分别为2g和gB.两球所受漏斗支持力大小之比与其所受向心力大小之比相等C.球A和球
B的线速度大小之比为1:2D.从图示时刻开始,球B旋转两周与球A在同一根母线上相遇一次【答案】BD【解析】【详解】A.对球A进行受力分析,由牛顿第二定律可得Nsin2Fmg=Ncos2AFma=Aag=故A错误;B.由题意可知,对两球都有cosFF=支向2FF=支向
两球所受漏斗支持力大小之比与其所受向心力大小之比相等,故B正确;C.由2vFmamr==向结合几何关系可得4tan2AAAvarghgh===tanBBBvarghgh===球A和球B的线速度大小之比为2:1,故C错误;D.由vr=及上述分析可得,球A与球B的角速度之比为::1:2
4tantanABABvvhh==则第一次相遇有2BAtt−=4Bt=即球B旋转两周与球A在同一根母线上相遇一次,故D正确。故选BD。10.如图所示,两光滑的平行金属导轨沿水平方向固定,虚线1、2垂直导轨,且两虚线间存在竖直向上的匀强磁场
,磁感应强度的大小为B,导轨间距、两虚线之间的距离均为d,质量为m的导体棒甲垂直导轨放在虚线1的左侧,导体棒乙垂直导轨放在虚线2的右侧,两导体棒长度均为d、电阻值均为r。0=t时刻给导体棒甲一水平向右的初速度230Bdvmr=。已知整个过程两导体棒始终与导轨垂直且保持良好的接触,导轨电阻
忽略不计。则下列说法正确的是()A.导体棒甲进入磁场瞬间的加速度大小为45226BdmrB.导体棒甲从开始运动到刚越过虚线2的过程中,流过导体棒乙某一横截面的电荷量为22BdrC.导体棒甲刚运动到虚线2时的速度大小为232BdmrD.导体棒甲从开始至运动到虚线2的过程中,导体棒甲产生的焦耳
热为462316Bdmr【答案】BCD【解析】【详解】A.导体棒甲刚进入磁场瞬间,感应电流为3402222BdvEBdIrrmr===受到安培力大小为4522BdFBIdmr==安由牛顿第二定律得Fma=安得45222Bdamr=故A错误;
B.导体棒甲从开始运动到刚越过虚线2的过程中,产生的平均感应电动势ΦEt=2Bdt=平均感应电流2EIr=又qIt=联立得22Bdqr=故B正确;C.规定向右为正方向,导体棒甲从开始到运动到虚线2的过程
中,根据动量定理得0BIdtmvmv−=−解得232Bdvmr=故C正确;D.根据能量守恒,整个电路中产生的焦耳热2246023228mvmvBdQmr=−=导体棒甲产生的焦耳热4623216QBdQmr==甲故D正确。故选BCD。第Ⅱ卷非选择
题(54分)二、实验题(14分)11.为探究“合力与分力的关系”小鲁同学设计了如下实验。如图甲在相距为D的两根竖直杆之间用一根长为L的不可伸长的轻绳连接(打结)一物体C,在绳的两端分别连接两个拉力传感器P和Q,保
持PQ、的位置不变,且Q高于P,不计拉力传感器的重力。改变悬挂点C到P点的距离PC(不相对滑动),测得两传感器的拉力大小随的变化图像如下图乙中Ⅰ、Ⅱ所示,试回答下列问题。(1)C点的轨迹在一个上____________(填“圆”、“抛物线”或“椭圆”)(
2)图线Ⅰ表示的是_____________处传感器的拉力(填“P”或“Q”)(3)根据图像可求得物体的重力为______________(用图中传感器的读数,及绳长L和两杆间距D表示)【答案】①.椭圆②.Q③.228.60mgLDL=−【解析】【分析】【详解】(1[1]
椭圆是到两焦点距离之和等于常数的所有点的集合,题中PC+CQ为绳长L是常数,所以C点的轨迹是椭圆;(2)[2]图像中Ⅰ、Ⅱ交点即为两绳拉力相等的位置,此时选取结点C为研究对象,受力如下图所示水平方向si
n=sinPQTT当=时,=PQTT,当C点继续向右移动如下图所示增大,减小,水平方向还是有sin=sinPQTT由上式可知QT会增大,PT减小,结合题图,在图像相交后,Ⅰ线力大于Ⅱ线
力,故Ⅰ线表示Q处传感器的力。(3)[3]图像中Ⅰ、Ⅱ交点可以读出此时P、Q处拉力都为4.3N,此时CP、CQ与竖直方向的夹角相等延长QC到'P由几何关系有'=PQCPCQL+=过Q做水平线与左杆交于A点,在'AQP中有'==APQC点受力
平衡有22cos=LDL−2cosTG=整理得228.60GLDL=−12.将一铜片和一锌片分别插入一只橙子内,就构成了简单的水果电池,其电动势约为1.5V。(1)取一个额定电压为1.5V,额定电流
为0.3A的小灯泡(小灯泡电阻可认为不变),实验发现该电池与小灯泡直接相连接后,小灯泡不亮,测得流过小灯泡的电流为1mA,则该电池的内阻约为_______Ω。(2)除了水果电池以外,实验室还提供了如下器材:a.电流表A(量程0~0.6A~3A,内阻很小)b.毫安表mA(量程0.6mA,内阻
大概10Ω)c.电阻箱(阻值0~9999.9Ω)d.开关一个,导线若干①为了测定该“水果电池”电动势和内阻,请你根据提供的器材,在方框中画出最合理的测量电路图()。其中电流表应选择_______(填写仪器
前面的序号)②采用上述实验,读取多组数据,利用图像1RI−测得的水果电池的内阻与真实值相比,r测_______r真。(选填“大于”“小于”或“等于”)的【答案】①.1495②.③.b④.大于【解析】【详解】(1)[1]额定电压为1.5V,额定电流为
0.3A的小灯泡的电阻为L5URI==由闭合电路欧姆定律LEIRr=+则该水果电池的内阻约为L1495ErRI=−=(2)①[2][3]由于该水果电池内阻较大,而电动势约为1.5V,则电路中的最大电流约为max1mAEIr=则电流表应选用毫安表mA(量
程0.6mA,内阻大概10Ω),且利用“安阻法”来测量该水果电池电动势及内阻,电路设计如图所示②[4]根据闭合电路欧姆定律,有)EIRr=+(其中E为电源电动势,r为电源内阻,R为电阻箱阻值,I为电流表读数,可得11rRIEE=+但实际上不仅电阻箱有阻值,毫安表也有
阻值,即mA)EIRrr=++(可得mA11rrRIEE+=+所以,可知我们测量时把毫安表的内阻也当成了电源内阻计算,故由图像1RI−可知mArrrr=+测真真>三、解答题(40分)13.冬奥会上,跳台滑雪运动员从跳台A处以速度016m/sv=
水平飞出,一段时间后落在斜坡上B处,如图所示.运动员在空中受到方向竖直向上的阻力f作用,已知运动员的质量为50kgm=,阻力f为重力的0.2倍,斜坡的倾角37=,重力加速度取210m/sg=,sin370.6=,
cos370.8=.求运动员:(1)在空中运动的时间t;(2)从A运动到B的过程中,重力做功的功率P。【答案】(1)3st=;(2)6000W=P【解析】【详解】(1)设斜坡上A到B的距离为s,运动员在空中运
动的加速度为a,则0cos37svt=21sin372sat=mgfma−=代入数值解得3st=(2)设重力做功为F,则sin37Wmgs=WPt=代入数值解得6000W=P14.如图所示,在直角坐标系xOy中,两平行x轴的金属板M、N有两个小孔S、K,S、K均在y轴上。在以原点O为圆心
,R为半径的四形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场。圆O与M板相切于S,与x轴相交于C点。现将一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从小孔K由静止释放,粒子恰好通过C点。不计粒子所受重力。(1)求两金属板间的电压U;(2)若粒
子在两金属板间与圆形区域内运动的时间相等,求两金属板的距离d。【答案】(1)222qBRUm=;(2)4Rd=【解析】【详解】(1)根据几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的半径为R设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v,有2vqvBmR=解得qBRvm=根据动能定理有21
2qUmv=解得222qBRUm=(2)设粒子在两金属板间运动的时间为1t,则12vdt=粒子在磁场中做圆周运动的周期满足2RTv=粒子在圆形区域内运动的时间24Tt=又12tt=解得4Rd=15.如图所示,一长木板B质量m=1.0kg,长L=9.2m,
静止放置于光滑水平面上,其左端紧靠一半径R=5.5m的光滑圆弧轨道,但不粘连。圆弧轨道左端点P与圆心O的连线PO与竖直方向夹角为53°,其右端最低点处与长木板B上表面相切。距离木板B右端d=6.0m处有一与木板等高的固定平台,平台上表面光滑,其上放置有质量m=1
.0kg的滑块D。平台上方有一水平光滑固定滑轨,其上穿有一质量M=2.0kg的滑块C,滑块C与D通过一轻弹簧连接,开始时弹簧处于竖直方向。一质量m=1.0kg的滑块A被无初速地轻放在沿顺时针转动的水平传送带左端。一段时间后A从传送带右侧水平飞出,下落高度H=3.2m后恰好能沿切
线方向从P点滑入圆弧轨道。A下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板B,带动B向右运动,B与平台碰撞后即粘在一起不再运动。A随后继续向右运动,滑上平台,与滑块D碰撞并粘在一起向右运动。A、D组合体随后运动过程中一直没有离开水平面,且C没有滑离滑轨。若传送带长s=6.0m,转动速度大小恒为v0
=6.0m/s,A与木板B间动摩擦因数为μ=0.5。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。sin530.8cos530.6==,,重力加速度g=210m/s(1)求滑块A到达P点的速度大小vP;(2)求滑块A与传送带间的动摩擦因数大小需满足的条件?(3)若弹簧第一次恢复原长时,C的速度大
小为2.0m/s。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大?【答案】(1)10m/spv=;(2)00.3;(3)2JpmzE=【解析】【分析】【详解】(1)滑块A离开传送带做平抛运动,竖直方向满足22yvgH=又A沿切
线滑入圆轨道,满足sin53ypvv=解得10m/spv=(2)A沿切线滑入圆轨道,满足cos53xpvv=解得06m/sxvv==即A在传送带上应先匀加速,与传送带共速后随传送带匀速运动最右端,则有20102xmgsmv−即滑块A与传送带的动摩擦因数需满足
00.3(3)A沿圆弧轨道滑下,机械能守恒22111(1cos53)22xmgRmvmv−=−假定A在木板B上与B共速后木板才到达右侧平台,则A、B动量守恒1()mvmmv=+共A、B共速过程,能量守恒有2211122mgsmvmmv=−+相共
()解得7.2m<=9.2msL=相设B板开始滑动到AB共速滑过距离sB,由动能定理有2102Bmgsmv=−共解得3.6m6mBsd==即假设成立B撞平台后,A继续向右运动,由动能定理有2221
1--22mgLsmvmv=−相共()随后A将以v2的速度滑上平台,与D发生完全非弹性碰撞。后AD组合体与滑块C组成的系统水平方向动量守恒①若弹簧开始处于压缩状态,则第一次恢复原长时,C速度向左,有234-()()CmvMvmmvMmmv=++=++222max34111()222
pCEMvmmvMmmv=++−++()解得随后运动过程中系统共速时弹簧最大弹性势能为max18JpE=②若弹簧开始处于原长状态,则第一次恢复原长时,C速度向右:256()()CmvMvmmvMmmv=++=++222max56111()222pCEMvmmvMmmv=++−++()解得随后运
动过程中系统共速时弹簧最大弹性势能为max2JpE=获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com