湖北省荆州市沙市中学2023-2024学年高三上学期期末物理试题

2023-2024湖北省荆州市沙市中学高三上物理期末试题 注意事项 1.考生要认真填写考场号和座位序号。 2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑 色字迹的签字笔作答。 3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。 一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1、我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成,包括5颗地球静止同步轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星, 以及27颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星轨道高度约为2.15 10km,同步轨道卫星的高度约为3.60 10km,己 知地球半径为6.4x10km,这些卫星都在圆轨道上运行。关于北斗导航卫星,则下列说法正确的是() A,中轨道卫星的动能一定小于静止同步轨道卫星的动能 B.静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 C.中轨道卫星的运行周期约为20h D.中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为 360 215 2、如图所示,两同心圆环A、B置于同一光滑水平桌面上,其中A为均沟带电绝缘环,B为导体环,若A环以图示 的顺时针方向,绕圆心由静止转动起来,则() A,B环将顺时针转动起来 B.B环对桌面的压力将增大 C.B环将有沿半径方向扩张的趋势 D.B环中将有顺时针方向的电流 3、下列说法正确的是() A.物体的动能增加,其内能也一定增加 B.扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动 C.一定质量的气体膨胀对外做功,气体内能一定增加 D.随着分子间的距离增大,分子间的引力、斥力都减小 4、一质点以初速度o沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后 再逐渐减小到零的过程中,该质点() A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止 B.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止 C.位移一直增大,直到加速度等于零为止 D.速度一直增大,直到加速度等于零为止 5、如下图所示,光滑半圆槽质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球被细线吊着恰好位于槽的边缘处, 若将线烧断,小球滑到另一边的最高点时,圆槽的速度为() A.零B.向右 C.向左D.不能确定 6、如图所示,两条轻质导线连接金属棒PQ的两端,金属棒处于匀强磁场内且垂直于磁场。金属棒的质量m=02kg, 长度L=1m。使金属棒中通以从Q到P的恒定电流/=2A,两轻质导线与竖直方向成30角时,金属棒恰好静止。 则磁场的最小磁感应强度(重力加速度g取10s2)() LEAAAABE1ELEK14564144C181 30 A.大小为0.25T,方向与轻质导线平行向下 B.大小为0.5T,方向与轻质导线平行向上 C.大小为0.5T,方向与轻质导线平行向下 D.大小为0.25T,方向与轻质导线平行向上 二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。 全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 7、下列说法正确的是() A.由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,故液体表面存在张力 B,把金片儿和铅片压在一起,经过足够长时间后,可发现金会扩散到铅中,但铅不会扩散到金中 C.物体的温度升高,物体内分子的平均动能增大 D.热力学第二定律表明,不可能通过有限的过程,把一个物体冷却到绝对零度 E。一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行 8、2019年11月5日01时43分,我国在西昌卫展发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射了第49颗北斗 导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星,标志着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。倾斜 地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星,它的运行周期与“同步卫星”相同(T=24),运动 轨迹如图所示。关于该北斗导航卫星说法正确的是() A,该卫星与地球上某一位置始终相对静止 B.该卫星的高度与“同步卫星”的高度相等 C.该卫星运行速度大于第一宇宙速度 D.该卫星在一个周期内有2次经过赤道上同一位置 9、在匀强磁场中,一矩形金属线圈共100匝,绕垂直于磁场的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图像 如图乙所示,则下列说法中正确的是() 0 311 乙 A.1=0.01s时,线圈在中性面 B.线圈产生的交变电动势的频率为100Hz C.若不计线圈电阻,在线圈中接入1k2定值电阻,则该电阻消耗的功率为48.4W D.线圈磁通量随时间的变化率的最大值为3.11Wb/s 10、有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,C、D之间加上输入电压,转动滑动触头 P就可以调节输出电压,图中A为交流电流表,V为交流电压表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C、D两瑞 按正弦交流电源,变压器可视为理想变压器,则下列说法正确的是() A,当R3不变,滑动触头P顺时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小 B.当R3不变,滑动触头P逆时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小 C.当P不动,滑动变阻器滑动触头向上滑动时,电流表读数变小,电压表读数变大 D.当P不动,滑动变阻器滑动触头向上滑动时,电流表读数变大,电压表读数变大 三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。 11.(6分)某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验,A、B是质量均为m的小物块,C是质量 为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连,在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传 感器,压力传感器与速度传感器相连,当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度.整个实 验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g,实验操作如下: 玉力怜品锅在其收8萨 (1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零.现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时, 触发速度传感器测出C的速度为v, (2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步, ①该实验中,M和m大小关系必需满足Mm(选填“小于”、“等于”或“大于”) ②为便于研究速度 与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应 (选填“相同”或“不同”) ③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出一(选填M、“4以”或v2.,1”图线。 M M+m ④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为】 (用题给的已知量表示). 12,(12分)图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下: a有8 A. 易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速 下滑。 B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m1以及小车质量m2。 C.撤去细绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。 己知打点计时器的打点时间间隔为T,重力加速度为g。 (1)步骤C中小车所受的合外力大小为 (2)为验证从OC过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为,,OC间距离为x2,则C点 速度大小为一,需要验证的关系式为一 (用所测物理量的符号表示)。 四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算 步骤。 13.(10分)如图所示,皮带传动装置与水平面夹角为31 ,A、B分别是传送带与两轮的切点,两点间距L=3.25m 一个质量为11kg的小煤块与传送带间的动摩擦因数为 = 5,8=10m/s,轮缘与传送带之间不打滑.小物块相对 于传送带运动时会在传送带上留下痕迹.传送带沿逆时针方向匀速运动,速度为1.小物块无初速地放在A点,运动 至B点飞出,求: 30 (1)当%=4m/s,小滑块从A点运动到B点的时间 (2)当痕迹长度等于2.25m时,1多大? 14.(16分)如图所示,柴油打桩机的重锤质量m=1.0 10kg,重锤在桩之上h=2.0m高度处由静止开始自由落下, 与质量为M=3.0 10kg的桩碰撞。碰撞同时,碰撞处的柴油燃烧产生猛烈炸,在极短的时间内使锤和桩上下分 离。之后,锤向上反弹上升h的高度,桩在泥土中向下移动l=0.20m的距离。忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。 (1)求重锤下落至刚接触桩时的速度大小: (2)若桩向下运动过程受泥土的阻力大小恒定,求此力的大小。 泥土… 15.(12分)如图,导热性能良好的水平放置的圆简形气缸与一装有水银的U形管相连,U形管左侧上端封闭一段长 度为15cm的空气柱,U形管右侧用活塞封闭一定质量的理想气体.开始时U形管两臂中水银面齐平,活塞处于静止 状态,此时U形管右侧用活塞封闭的气体体积为490L,若用力F缓慢向左推动活塞,使活塞从A位置移动到B位 置,此时U形管两臂中的液面高度差为10cm,已知外界大气压强为75cmHg,不计活塞与气缸内壁间的摩擦,求活塞 移动到B位置时U形管右侧用活塞封闭的气体体积. bwwwwwww 555SwSwS 参考答案 一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1、B 【解题分析】 A,根据万有引力提供圆周运动向心力则有 GMm (R+r) R+r 可得 GM V= R+r 由于中轨道卫星的轨道半径小于静止同步轨道卫星的轨道半径,所以中轨道卫星运行的线速度大于静止同步轨道卫星 运行的线速度,由于不知中轨道卫星的质量和静止同步轨道卫屋的质量,根据动能定义式E=一m可知无法确定中 轨道卫星的动能与静止同步轨道卫星的动能大小关系,故A错误: B,静止同步轨道卫星绕地球运行的周期为24h,小于月球绕地球运行的运行周期,根据①= 可知静止同步轨道卫 星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大,故B正确: C,根据万有引力提供四周运动向心力则有: GMmm4 2(R+r) (R+r) 72 可得: 4n(R+r) T=1 GM 中轨道卫星运行周期与静止同步轨道卫星运行周期之比为: R+ 6.4 10+2.15 107 =0.53 T (R+5) (3.60+0.64) 10 中轨道卫星的运行周期为: T=0.53T≈12.72h 故C错误: D.根据万有引力提供圆周运动向心力则有: GMm =7d (R+r) 可得: GM Q= (R+r) 中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为: &_R+h】-64x10+360x10}=424 a(R+r)】 6.4 10 +2.15 10 279 故D错误。 故选B。 2、C 【解题分析】 略考点:导体切割磁感线时的感应电动势;楞次定律, 分析:因带电绝缘环A的运动,相当于电荷定向移动,从而产生电流,导致圆环B中的磁通量发生变化,产生感应电 流.使得处于磁场中的B圆环受到力的作用。 解答:解:A、A环以图示的顺时针方向,绕圆心由静止转动起来,设绝缘环带正电,所以产生顺时针方向的电流, 使得B环中的磁通量变大,由楞次定律可得感应电流方向是逆时针的,两环的电流方向相反,则具有沿半径扩张趋势,若 绝缘环带负电,所以产生逆时针方向的电流,使得B环中的磁通量仍变大,由楞次定律可得感应电流方向是顺时针的, 两环的电流方向仍相反,则仍具有沿半径扩张趋势. 由上可知,B环不会转动,同时对桌面的压力不变 故选C 点评:由楞次定律来确定感应电流方向,同时当电流方向相同时,两者相吸引:而当电流方向相反时,两者相排斥 3、D 【解题分析】 A.物体的内能由分子动能和分子势能构成,与宏观的机械能大小无关,A错误: B.布朗运动是固体小颗粒的运动,不是分子热运动,B错误: C.根据热力学第一定律 U=Q+W可知一定质量的气体膨胀对外做功,吸放热情况未知,所以气体内能不一定增 加,C错误; D.随着分子间的距离增大,分子间的引力、斥力都减小,D正确。 故选D。 4、D 【解题分析】 AD.由题意知:加速度的方向始终与速度方向相同,加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中, 由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大,故A错误,D正确: B.由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,故B错误; C.由于质点做方向不变的直线运动,所以位移位移逐渐增大,加速度等于零时做匀速运动,位移仍然增大,故C错 误。 5、A 【解题分析】对于系统来说,整体的动量守恒,系统的初动量为零,当小球滑到另一边的最高点时,小球和圆槽具有 共同的速度,根据总动量守恒可知,此时的速度都为零,所以圆槽的速度为零,所以A正确,BCD错误.故选A, 6、B 【解题分析】 说明分析受力的侧视图(右视图)如图所示 LL∠ 安min mg 磁场有最小值Bm,应使棒平衡时的安培力有最小值F安m棒的重力大小、方向均不变,悬线拉力方向不变,由“力三 角形”的动态变化规律可知 F安a=ng sin30 又有 Fuin Binin IL 联合解得 Bn=mg sin30 =0.5T L 由左手定则知磁场方向平行轻质导线向上。故ACD错误,B正确。 故选B。 二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。 全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 7、ACE 【解题分析】 A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力,故A正确: B.一切物质的分子处于永不停息的无规则运动之中,当铅片与金片接触时,会有一些铅的分子进入金片,同时,金 的分子也会进入铅片,故B错误: C.温度是分子平均动能的标志,则温度升高,物体内分子平均动能增大,故C正确: D.根据热力学第三定律知,绝对零度只能接近,不可能达到,故D错误: E.根据热力学第二定律可知,一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行,故E正确。 故选ACE。 8、BD 【解题分析】 A,同步卫星相对于地球静止,必须为地球赤道面上的同步卫星,因为此卫星为倾斜轨道,因此不能与地球保持相对 静止;A错误; B.由公式h=礼 GMT2 一R可得,因为两个卫星的周期是一样的,其他常量都相同,所以高度相同;B正确. 4z3 C.地球的第一宇宙速度是最大的环绕速度,该卫星比近地卫星轨道半径大,所以速度小于第一宇宙速度;C错误 D.此卫星的轨道为倾斜轨道,因此当卫星转一周时,两次通过赤道;D正确。 故选BD。 9、ACD