贵州省黔西南州兴义市同源中学2022届高三物理上学期期末试题（含解析）

贵州省黔西南州兴义市同源中学2022届高三（上）期末物理试卷一、选择题（本题共8题．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分．）1．（6分）下列速度中接近第一宇宙速度的是（　　）　A．7.9km/hB．8.0km/sC．11.2m/sD．16.7km/h　2．（6分）如图是一个初速度为V0沿直线运动物体的速度图象，经过时间t速度为Vt，则在这段时间内物体的平均速度和加速度a的情况是（　　）　A．＞B．＜C．a是恒定的D．a是不断增大的　3．（6分）光滑圆环上套有一小环，小环在水平拉力F作用下从图示位置缓慢移动到顶点的过程中，小环受到的支持力FN和拉力F的变化是（　　）　A．FN不变，F变小B．FN和F都变大C．FN和F都变小D．FN变大，F变小　4．（6分）如图所示，质量为m的小球通过轻绳悬挂车顶，三根绳的节点在O，某时刻小球位置如图，下列说法正确的是（　　）　A．小车的加速度为gtan60°，方向向右　B．小车的加速度为gtan30°，运动方向向右　C．从O到小球的绳的张力为mg　D．绳OA的张力为零　5．（6分）如图所示的电场中，长度AB=BC，用U1表示AB间的电压，U2表示BC间的电压，W1表示在AB间移动质子电场力做的功，W2表示在BC间移动质子电场力做的功，下列关系正确的是（　　）-13-\n　A．U1=U2B．U1＞U2C．W1＜W2D．W1=W2　6．（6分）如图所示，一带电油滴从A点进入水平向右的匀强电场，恰能沿直线AB运动，则（　　）　A．油滴在A点的动能比B点大　B．A点电势比B点电势高　C．油滴在A点电势能比B点电势能大　D．油滴由A点运动到B点过程中，电场力做正功　7．（6分）如图所示，小物块与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动．关于小物块说法正确的（　　）　A．物块运动的速度保持不变B．物块受到的合外力是静摩擦力　C．物块作匀变速曲线运动D．物块运动的线速度与周期成反比　8．（6分）（2022•高淳县模拟）如图所示，物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回．若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中（　　）　A．P做匀变速直线运动　B．P的加速度大小不变，但方向改变一次　C．P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小　D．有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大　二、非选择题9．（6分）图中：游标卡尺的示数是　_________　mm．螺旋测微器的示数是　_________　mm．-13-\n　10．（6分）在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L=2.5cm．若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图的a、b、c、d所示．则小球平抛的初速度的计算式为v0=　_________　（用L、g表示），其值是　_________　（取g=10m/s2）．　11．（13分）如图所示，一辆在水平直道行驶的汽车，发现前方15m处有一半径为20m的弯道，司机立即采取措施，但是汽车还是滑出弯道，已知滑动摩擦因素等于最大静摩擦因素为0.8，司机开始刹车时的速度至少为多大？　12．（15分）中国在2022年2月十三日公布首次探月计划﹣﹣嫦娥计划，在2022年发射一颗绕月卫星．此后10年间，中国将陆续进行月球车在探月软著陆以及机器人月壤采样工作．若某宇航员乘坐的飞船近月面绕行的周期为T，着陆后宇航员用速度V竖直向上抛出石块，测得从抛出到回到手里的时间是t，请你帮助宇航员推导月球半径的表达式．　13．（22分）如图所示，离水平地面5.5m高处的O点系有一长0.5m的轻绳，绳的一端系一个小球，小球刚好能绕O点在竖直面内作圆周运动，小球运动到最低点B时烧断轻绳，小球落地点C，小球质量m为1kg．（1）小球在最高点速度是多少？（2）小球在最低点受到绳的拉力是多少？（3）BC的连线与竖直方向的夹角是多少？-13-\n　-13-\n2022-2022学年贵州省黔西南州兴义市同源中学高三（上）期末物理试卷参考答案与试题解析　一、选择题（本题共8题．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分．）1．（6分）下列速度中接近第一宇宙速度的是（　　）　A．7.9km/hB．8.0km/sC．11.2m/sD．16.7km/h考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．专题：人造卫星问题．分析：如果人造地球卫星要绕地球做匀速圆周运动则发射速度大于等于第一宇宙速度，当等于第一宇宙速度时卫星贴在地表做匀速圆周运动（理想）．卫星轨道越高，发射过程克服的引力做功就越大，所以在地面上所需的发射速度越大．解答：解：第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度，也是绕地球运动卫星的最大环绕速度，在近地轨道上有：由万有引力提供向心力得：G=m解得：v=．由黄金代换GM=gR2，可得v==7.9km/s．故A正确，BCD错误；故选：A．点评：理解三种宇宙速度，第一宇宙速度，这是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度7.9km/s，若7.9km/s≤v＜11.2km/s，物体绕地球运行（环绕速度）；第二宇宙速度，这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度11.2km/s，若11.2km/s≤v＜16.7km/s，物体绕太阳运行（脱离速度）；第三宇宙速度，这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度16.7km/s，若v≥16.7km/s，物体将脱离太阳系在宇宙空间运行（逃逸速度）．　2．（6分）如图是一个初速度为V0沿直线运动物体的速度图象，经过时间t速度为Vt，则在这段时间内物体的平均速度和加速度a的情况是（　　）　A．＞B．＜C．a是恒定的D．a是不断增大的考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：-13-\n由图可知物体的运动状态，由图象的斜率可得出加速度的变化；将该运动与匀变速直线运动比较可得出平均速度与的关系．解答：解：由图可知，斜率表示加速度，所以物体做加速度减小的加速运动，故C、D错误；连接图象的起点和终点可得到一个匀变速直线运动，如图所示，其平均速度为；而由图可知，变加速运动的位移大于匀变速直线运动的位移，故可知，变加速运动的平均速度大于；故A正确，B错误；故选A．点评：v﹣t图象中图象的斜率表示物体的加速度，则根据斜率可求得加速度的变化；由图象的面积可得出物体通过的位移．　3．（6分）光滑圆环上套有一小环，小环在水平拉力F作用下从图示位置缓慢移动到顶点的过程中，小环受到的支持力FN和拉力F的变化是（　　）　A．FN不变，F变小B．FN和F都变大C．FN和F都变小D．FN变大，F变小考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：小环处于动态平衡状态，以小环为研究对象，分析受力，作出力图，根据图解法分析拉力F和支持力FN的大小变化．解答：解：对小环受力分析，受重力、支持力和拉力，如图所示，小环受力平衡，设半径与水平方向的夹角为θ，则：F=，小环从图示位置缓慢移动到顶点的过程中，θ变大，故FN变小，F变小．故A正确．故选：A．点评：-13-\n本题是平衡问题中动态变化分析问题，运用图解法比较直观简洁，也可以运用函数法研究．　4．（6分）如图所示，质量为m的小球通过轻绳悬挂车顶，三根绳的节点在O，某时刻小球位置如图，下列说法正确的是（　　）　A．小车的加速度为gtan60°，方向向右　B．小车的加速度为gtan30°，运动方向向右　C．从O到小球的绳的张力为mg　D．绳OA的张力为零考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：小球的加速度与小车的加速度相同，隔离对小球分析，根据牛顿第二定律求出加速度，根据平行四边形定则求出绳子的拉力．解答：解：A、对小球分析，根据牛顿第二定律得，a=，方向向右．小车的加速度与小球的加速度相同．可能向右做匀加速直线运动，可能向左做匀减速直线运动，故A、B错误．C、绳子的张力T=，绳子OA的拉力为零，故C错误，D正确．故选：D．点评：解决本题的关键知道小球和小车的加速度相同，结合牛顿第二定律和平行四边形定则进行求解．　5．（6分）如图所示的电场中，长度AB=BC，用U1表示AB间的电压，U2表示BC间的电压，W1表示在AB间移动质子电场力做的功，W2表示在BC间移动质子电场力做的功，下列关系正确的是（　　）-13-\n　A．U1=U2B．U1＞U2C．W1＜W2D．W1=W2考点：电场线；电势能．分析：首先据电场线的特点，判断ABC三点的场强；再灵活利用匀强电场U=Ed判断电势差；利用W=Uq判断电场力做功．解答：解：据电场线的疏密程度可知，BC间的场强比AB间的场强大；由于长度AB=BC，据U=Ed可知，BC间的电压比AB间的电压大，即U1＜U2；据W=Uq可知，W1＜W2，故ABD错误，C正确．故选：C．点评：明确电场线的特点是解题的关键，灵活应用匀强电场的U=Ed公式是解题的捷径．　6．（6分）如图所示，一带电油滴从A点进入水平向右的匀强电场，恰能沿直线AB运动，则（　　）　A．油滴在A点的动能比B点大　B．A点电势比B点电势高　C．油滴在A点电势能比B点电势能大　D．油滴由A点运动到B点过程中，电场力做正功考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电势能．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：根据质点做直线运动的条件：合力方向与速度方向在同一直线上，由判定带电微粒的重力和电场力的合力方向，从而判定电场力方向，分析其做功情况，判断电势能的变化．根据合力做情况，判断动能的变化．解答：解：油滴斜向右上方做直线运动，油滴所受合力方向与速度方向在同一直线上，重力竖直向下，电场力沿水平方向，则电场力水平向左，油滴所示合力方向与速度方向相反，油滴带度负电，沿着电场线方向电势降低，所以A点电势比B点电势高，从A到B的运动过程中，油滴克服电场力做功，电势能增大，合外力做负功，动能减小，故AB正确，CD错误．故选：AB．点评：本题关键要掌握质点做直线运动的条件，并能根据此条件判定电场力的方向．　7．（6分）如图所示，小物块与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动．关于小物块说法正确的（　　）-13-\n　A．物块运动的速度保持不变B．物块受到的合外力是静摩擦力　C．物块作匀变速曲线运动D．物块运动的线速度与周期成反比考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动．加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动．向心力方向始终指向圆心，是变化的．解答：解：A、匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速运动，故A错误．B、物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故B正确．C、匀速圆周运动受的力是向心力，指向圆心，方向时刻在变化，不是恒力，则加速度是变化的，故C错误．D、根据v=可知，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，半径不变，线速度与周期成反比．故D正确．故选：BD．点评：矢量由大小和方向才能确定的物理量，所以当矢量大小变化、方向变化或大小方向同时变化时，矢量都是变化的．　8．（6分）（2022•高淳县模拟）如图所示，物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回．若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中（　　）　A．P做匀变速直线运动　B．P的加速度大小不变，但方向改变一次　C．P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小　D．有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大考点：牛顿第二定律；胡克定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：木块水平方向只受到弹簧的弹力，根据胡克定律可知：弹簧的弹力与弹簧压缩的长度成正比．当木块向右压缩弹簧时，弹力逐渐增大，加速度逐渐增大，做变减速运动．解答：解：A、P水平方向只受到弹簧的弹力，方向与速度方向相反，而且弹力逐渐增大，加速度逐渐增大，P做加速度增大的变减速直线运动．故A错误．B、由A的分析可知，加速度的大小逐渐增大，弹力一直与运动方向相反，所以加速度方向没有改变，故B错误；-13-\nC、当P向右压缩弹簧时，弹簧压缩的长度逐渐增大，加速度逐渐增大，P速度逐渐减小，当压缩到最右端时，加速度最大，速度为零，最小．故C正确；D、P的加速度方向一直与速度方向相反，一直做减速运动，所以速度一直减小．故D错误．故选：C．点评：本题是含有弹簧的动态变化分析情况，要抓住弹力的可变性，由牛顿定律分析物体的运动情况．　二、非选择题9．（6分）图中：游标卡尺的示数是　5.15　mm．螺旋测微器的示数是　5.700　mm．考点：刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．专题：实验题．分析：（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．（2）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．解答：解：（1）游标卡尺的固定刻度读数为5mm，游标尺上第5个刻度与主尺上某一刻度对齐，因此游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为：5mm+0.15mm=5.15mm．（2）旋测微器的固定刻度读数为5.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为：5.5mm+0.200mm=5.700mm．故答案为：5.15；5.700点评：解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．　10．（6分）在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L=2.5cm．若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图的a、b、c、d所示．则小球平抛的初速度的计算式为v0=　2　（用L、g表示），其值是　1m/s　（取g=10m/s2）．-13-\n考点：研究平抛物体的运动．专题：实验题；平抛运动专题．分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上相邻的相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，再根据水平位移求出平抛运动的初速度大小．解答：解：根据△y=gT2，解得T=，则平抛运动的初速度，代入数据解得v0=1m/s．故答案为：，1m/s．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论进行求解．　11．（13分）如图所示，一辆在水平直道行驶的汽车，发现前方15m处有一半径为20m的弯道，司机立即采取措施，但是汽车还是滑出弯道，已知滑动摩擦因素等于最大静摩擦因素为0.8，司机开始刹车时的速度至少为多大？考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：汽车刹车后做匀减速直线运动，经过弯道时做匀速圆周运动，汽车滑出弯道，说明静摩擦力不足以提供向心力，若最大静摩擦力提供向心力时，速度最大，根据向心力公式结合运动学基本公式即可求解．解答：解：汽车滑出弯道，说明静摩擦力不足以提供向心力，若最大静摩擦力提供向心力时，速度最大，则有：解得：v=，刹车过程中做匀减速运动，则有：解得：v0=2m/s答：司机开始刹车时的速度至少为2m/s．点评：解决本题的关键是知道汽车刹车后的运动规律和向心力公式，要求同学们能正确对汽车进行受力分析，结合运动学公式灵活求解，基础题．　-13-\n12．（15分）中国在2022年2月十三日公布首次探月计划﹣﹣嫦娥计划，在2022年发射一颗绕月卫星．此后10年间，中国将陆续进行月球车在探月软著陆以及机器人月壤采样工作．若某宇航员乘坐的飞船近月面绕行的周期为T，着陆后宇航员用速度V竖直向上抛出石块，测得从抛出到回到手里的时间是t，请你帮助宇航员推导月球半径的表达式．考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：在天上飞就列万有引力提供向心力的公式，在地面上求出重力加速度，列黄金代换的公式，联立求解即可．解答：解：飞船近月面绕行，可认为其轨道半径r等于月球半径R，设月球质量M，飞船质量m，由万有引力提供向心力得：，解得：R=①．着陆后：设月球表面重力加速度为g，由：V=g得：g=，由黄金代换：GM=gR2得：GM=②将②代入①得：R=，解得：R=答：月球半径的表达式为：．点评：万有引力与航天的题目，在天上就列万有引力提供向心力的公式，在地面上就列黄金代换的公式，是处理这类题目的通法．　13．（22分）如图所示，离水平地面5.5m高处的O点系有一长0.5m的轻绳，绳的一端系一个小球，小球刚好能绕O点在竖直面内作圆周运动，小球运动到最低点B时烧断轻绳，小球落地点C，小球质量m为1kg．（1）小球在最高点速度是多少？（2）小球在最低点受到绳的拉力是多少？（3）BC的连线与竖直方向的夹角是多少？考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）刚好能绕O点在竖直面内作圆周运动，满足：mg=，-13-\n（2）小球从最高点到最低点的过程中机械能守恒，由向心力公式求拉力（3）绳断后，小球做平抛运动，由平抛运动的规律求解水平距离x．解答：解：（1）刚好能绕O点在竖直面内作圆周运动，满足：mg=，V==（2）小球从最高点到最低点的过程中机械能守恒：2mgR+=；由向心力公式：F﹣mg=解得：F=60N，V′=5m/s（3）绳断后，小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则由平抛运动的规律有h﹣R=gt2x=v′t解得：x=5m所以BC连线长：L==mBC的连线与竖直方向的夹角sinθ==，θ=45°答：（1）小球在最高点速度是（2）小球在最低点受到绳的拉力是60N（3）BC的连线与竖直方向的夹角是45°点评：本题中绳子刚断的条件是拉力达到最大值．对于平抛运动，关键是掌握分解的方法：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．　-13-