2023年云南省墨江第二中学物理高三上期末学业水平测试试题含解析.doc

1、2023年云南省墨江第二中学物理高三上期末学业水平测试试题请考生注意：1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。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、石拱桥是中国传统的桥梁四大基本形式之一。假设某拱形桥为圆的一部分，半径为。一辆质量为的汽车以速度匀速通过该桥，图中为拱形桥的最高点，圆弧所对的圆心角为，关于对称，汽车运动过程中所受阻力恒定，重力加速度为。下列说法正

2、确的是（） A汽车运动到点时对桥面的压力大于B汽车运动到点时牵引力大于阻力C汽车运动到点时，桥面对汽车的支持力等于汽车重力D汽车从点运动到点过程中，其牵引力一定一直减小2、如图所示，压缩的轻弹簧将金属块卡在矩形箱内，在箱的上顶板和下底板均安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱静止时，上顶板的传感器显示的压力F1=2N，下底板传感器显示的压力F2=6N，重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是（）A若加速度方向向上，随着加速度缓慢增大，F1逐渐减小，F2逐渐增大B若加速度方向向下，随着加速度缓慢增大，F1逐渐增大，F2逐渐减小C若加速度方向向上，且大小为5m/s2时，F1的示数为零D若加

3、速度方向向下，且大小为5m/s2时，F2的示数为零3、如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为M的木块通过轻绳与质量为m的钩码相连，重力加速度为g，则释放后钩码的加速度大小为（）A0BgCD4、2019年2月15日，一群中国学生拍摄的地月同框照，被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。如图所示，把地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统，质量分别为M、m，相距为L，周期为T，若有间距也为L的双星P、Q，P、Q的质量分别为2M、2m，则（）A地、月运动的轨道半径之比为B地、月运动的加速度之比为CP运动的速率与地球的相等DP、Q运动的周期均为5、如图所示，质量为M的小车放在光滑水平

4、面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，Mm，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成角，细线的拉力为T。若用一力F水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a向左运动时，细线与竖直方向也成角，细线的拉力为T。则（）Aaa，T=TBa=a，T=TCaa，TTDaa，TT6、如图所示，一列简谐横波向右传播，波长为，两质点的平衡位置相距。当运动到上方最大位移处时，的运动情况是（）A运动到上方最大位移处B运动到下方最大位移处C运动到平衡位置，且速度方向下D运动到平衡位置，且速度方向上二、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

5、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、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知气体在状态A时的温度为17，热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K，则下列说法正确的是（ ）A气体在状态B时的温度为290KB气体在状态C时的温度为580KC气体由状态B到状态C的过程中，温度降低，内能减小D气体由状态B到状态C的过程中，从外界吸收热量8、一根不可伸长的轻绳一端拴着质量为m的物块，另一端绕过滑轮固定在A点，滑轮的另一端通过铰链固定在墙上O点，轻杆OB可绕O点自由转动，滑轮质量不计，滑轮和铰链

6、均可视为质点，当系统静止时OB=OA，重力加速度为g，则（）AB轻绳对滑轮的作用力大小为2mgC若将A点缓慢上移少许，轻绳对滑轮的作用力变大D若将A点缓慢上移少许，OB将绕O点顺时针转动9、如图，质量分别为mA=2kg、mB=4kg的A、B小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H=25m处，两球同时由静止开始向下运动，已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两侧轻绳下端恰好触地，取g=10m/s2，不计细绳与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是( )AA与细绳间为滑动摩擦力，B与细绳间为静摩擦力BA比B先落地CA,B落地时的动能分别为400J、850JD两球

7、损失的机械能总量250J10、如图所示，用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A和B，两线上端固定于O点，B球固定在O点正下方。当A球静止时，两悬线的夹角为下列方法中能保持两悬线的夹角不变的是（）A同时使两悬线长度减半B同时使两球的质量和电量都减半C同时使A球的质量和电量都减半D同时使两悬线长度减半和两球的电量都减半三、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）某实验小组用来研究物体加速度与质量的关系，实验装置如图甲所示。其中小车和位移传感器的总质量为，所挂钩码总质量为，小车和定滑轮之间的绳子与轨道平面平行，不计轻绳与滑轮之间

8、的摩擦及空气阻力，重力加速度为。(1)若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，绳子中的拉力大小=_（用题中所给已知物理量符号来表示）；当小车的总质量和所挂钩码的质量之间满足_时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力；(2)保持钩码的质量不变，改变小车的质量，某同学根据实验数据画出图线，如图乙所示，可知细线的拉力为_（保留两位有效数字）。12（12分）在研究“一定质量的气体在体积不变时压强与温度关系”的实验中（如图甲），与压强传感器相连的试管内装有密闭的空气和温度传感器的热敏元件。将试管放在大烧杯的凉水中，逐次加入热水并搅拌，记录得到试管内空气不同的压强和温度值，图乙为二组同学

9、通过记录的压强和摄氏温度数据绘制的Pt图象，初始封闭气体体积相同。（1）两组同学得到的图线交点对应的摄氏温度为_，两图线斜率不同可能的原因是_；（2）通过图乙归纳出一定质量的气体体积不变时压强与摄氏温度的函数关系是_，该规律符合_定律。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，一束半径为R的半球形玻璃体放置在水平桌面|上，圆心为O，一束半径为R的单色光柱正对球面竖直射向半球体，光柱的圆心与半球体圆心在一条直线上。已知玻璃的折射率为，真空中的光速为c，忽略水平面上光的反射，求：光在玻璃体中传播的最长时间；

10、)玻璃体水平面上光斑的面积。14（16分）如图所示，粗糙水平地面上静止放着相距d=1m的两块相同长木板A、B，每块木板长L=9m，与地面的动摩擦因数1=0.2。一可视为质点的物块C以=10m/s的初速度水平向右滑上木板A的左端，C的质量为每块木板质量的2倍，C与木板的动摩擦因数2=0.4。若A、B碰后速度相同但不粘连，碰撞时间极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求:(1)木板A经历多长时间与木板B相碰?(2)物块C刚滑离木板A时，A的速度大小；(3)A、B最终停下时，两者间的距离。15（12分）光滑水平面上有一质量m车1.0kg的平板小车，车上静置A、B两物块。物块由

11、轻质弹簧无栓接相连（物块可看作质点），质量分别为mA1.0kg，mB1.0kg。A距车右端x1（x11.5m），B距车左端x21.5m，两物块与小车上表面的动摩擦因数均为0.1车离地面的高度h0.8m，如图所示。某时刻，将储有弹性势能Ep4.0J的轻弹簧释放，使A、B瞬间分离，A、B两物块在平板车上水平运动。重力加速度g取10m/s2，求：（1）弹簧释放瞬间后A、B速度的大小；（2）B物块从弹簧释放后至落到地面上所需时间；（3）若物块A最终并未落地，则平板车的长度至少多长？滑块在平板车上运动的整个过程中系统产生的热量多少？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

12、的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】A汽车运动到点时，重力垂直于桥面的分力等于，由于汽车在竖直面内做匀速圆周运动，沿半径方向有向心加速度，所以汽车对桥面的压力小于，故A错误；B汽车在竖直面内做匀速圆周运动，运动到点（圆弧最高点）时牵引力等于阻力，故B错误；C由于汽车在竖直面内做匀速圆周运动，沿半径方向有向心加速度，所以汽车运动到点时，桥面对汽车的支持力小于汽车重力，故C错误；D汽车从点运动到点过程中，重力沿圆弧切线方向的分力一直减小，设汽车与之间圆弧所对圆心角为，其牵引力一直减小，汽车从点运动到点过程中，重力沿圆弧切线方向的分力一直增大，其牵引力一直减小，所以汽车从点运动到点

13、过程中其牵引力一定一直减小，故D正确。故选D。2、C【解析】A若加速度方向向上，在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变，则F2不变，根据牛顿第二定律得得知随着加速度缓慢增大，F1逐渐减小，A错误；B若加速度方向向下，在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变，则F2不变，根据牛顿第二定律得得知随着加速度缓慢增大，F1逐渐增大，故B错误；C当箱静止时，有得m=0.4kg若加速度方向向上，当F1=0时，由A项分析有解得a=5m/s2故C正确；D若加速度方向向下，大小是5m/s2小于重力加速度，不是完全失重，弹簧不可能恢复原长，则F2的示数不可能为零，D错误。故选C。3、C【解析】以钩码为研究对象则有以

14、木块为研究对象，则有联立解得故选C。4、D【解析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列式，进行求解即可。【详解】A对于地、月系统，两者具有相同的角速度和周期，万有引力提供向心力则地、月系统，两者运动的轨道半径之比为故A错误；B对于地、月系统，根据牛顿第二定律，得故B错误；D同理，P、Q系统，万有引力提供向心力P、Q系统的轨道半径运行周期同理，对于地、月系统，运行周期联立解得故D正确；C根据得：地球的运动速率同理可得P运动速率联立解得故C错误。故选D。5、A【解析】对情况一的整体受力分析，受重力、支持力和拉力：再对小球分析：联立解

15、得：，；再对情况二的小球受力分析，据牛顿第二定律，有：解得，由于Mm，所以；细线的拉力：A正确，BCD错误。故选A。6、C【解析】两质点相距0.35m，而波长为0.20m，故质点Q的振动和位于质点P右方0.15m处的质点A振动步调一致，波向右传播，所以质点P比质点A提前振动了，所以当运动到上方最大位移处时，A位于平衡位置向下振动，即Q运动到平衡位置，且速度方向下，故C正确ABD错误。故选C。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、BC【解析】A气体在状态A时的温度为17

16、C，TA=(273+17）K=290 K，由理想气体状态方程得气体在状态 B时的温度TB=1160KA项错误；B气体由状态B到状态C做等容变化，根据查理定律得解得Tc=580KB项正确；C气体由状态B到状态C不对外做功，但温度降低，内能减小，C项正确；D根据热力学第一定律可知气体向外界放出热量，D项错误。故选BC。8、AD【解析】A由于：TAB=TBC根据对称性可知：由内错角关系：又：OB=OA则：因此三角形AOB为正三角形，A正确；B对结点B受力分析，根据力的合成：可知滑轮对结点的作用力等于mg，根据牛顿第三定律，轻绳对滑轮的作用力大小为mg，B错误；C若将A点缓慢上移少许，绳子上两个分力大

17、小不变，当夹角增大时，合力减小，因此轻绳对滑轮的作用力减小，C错误；D若将A点缓慢上移少许，由于：TAB=TBC依旧有：由于增大，OB将绕O点顺时针转动，D正确。故选AD。9、ACD【解析】A项：由于A、B两球对细绳的摩擦力必须等大，且A、B的质量不相等，A球由静止释放后与细绳间为滑动摩擦力，B与细绳间为静摩擦力，故A正确；B项：对A：mAg-fA=mAaA，对B：mBg-fB=mBaB，fA=fB，fA=0.5mAg，联立解得：，设A球经ts与细绳分离，此时，A、B下降的高度分别为hA、hB，速度分别为VA、VB，则有：，H=hA+hB，VA=aAt，VB=aBt联立解得：t=2s，hA=1

18、0m，hB=15m，VA=10m/s，VB=15m/s，分离后，对A经t1落地，则有：，对B经t2落地，m则有： 解得：， ，所以b先落地，故B错误；C项：A、B落地时的动能分别为EkA、EkB，由机械能守恒，有： 代入数据得：EkA=400J、EkB=850J，故C正确；D项：两球损失的机械能总量为E，E=（mA+mB）gH-EkA-EkB，代入数据得：E=250J，故D正确。故应选：ACD。【点睛】解决本题的关键理清A、B两球在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。要注意明确B和绳之间的滑动摩擦力，而A和绳之间的为静摩擦力，其大小等

19、于B受绳的摩擦力。10、CD【解析】同时使两悬线长度减半，若角度不变，球间距减半，根据公式，静电斥力增加为4倍，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故A错误；同时使两球的质量和电荷量减半，A球的重力减小为一半，静电力都减小为四分之一，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故B错误；同时使A球的质量和电荷量减半，A球的重力和静电力都减小为一半，故重力和静电斥力的合力方向不变，球能保持平衡，故C正确；同时使两悬线长度和两球的电荷量减半，球间距减为一半，根据公式，静电力不变，故重力和静电斥力的合力方向不变，球能保持平衡，故D正确。所以CD正确，AB错误。三、实验题：

20、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、 0.20 【解析】(1)1平衡摩擦力后：解得：；2当小车和位移传感器的总质量和所挂钩码的质量之间满足时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力；(2)由牛顿第二定律知：则的图线的斜率是合外力，即绳子拉力，则：。12、273 两组初始气体压强不同，两组气体初始温度不同 p=P0（1+） 查理 【解析】（1）两组同学得到的图线交点对应的摄氏温度为绝对零度，其值为273；（2）结合图象，设温度为零摄氏度时的压强为P0，则有=k被封闭气体的压强与摄氏温度之间的关系有=k解得：p=P0（1+）由上式可知，两图线

21、斜率不同的原因是，两组初始气体压强不同，或两组气体初始温度不同在实验过程中，一定质量的气体体积不变，符合查理定律的变化规律。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、；。【解析】光在玻璃中传播的最长时间折射率得作出光路图如图所示在截面圆中，边缘光线人射角为i根据折射定律有得根据几何关系可知，则有解得光斑面积14、 (1) 1s(2) 1m/s(3) 1.5m【解析】（1）设每块木板的质量为m，则C的质量为2m，假设A、B碰撞时，C仍在A上且速度大于A，C、A相互作用的过程中，对A由牛顿运动定律有:对C由牛顿运动定律有:

22、代人数据得:=2m/s2=4m/s2A发生位移d与板B相碰，由运动规律有: C发生的位移: 代入数据解得:=1s=8m此时C与A右端的距离:s=L+d-=2m 碰撞前A的速度为: 代入数据得:=2m/s碰撞前C的速度为: 代入数据得:=6m/s故假设成立，所以A滑至与B相碰时所经历的时间为:=1s（2）A、B相碰过程中动量守恒，有:代入数据得:=1m/s碰后，A、B两板所受的合外力F合=故两板一起做匀速运动，所以，C刚滑离木板A时，A的速度为:=1m/s（3）设从A、B相碰到C刚滑上B板经历的时间为有: 代人数据得:=0.5s故C刚滑上B板的速度为:=4m/s A、B分离后，A板做匀减速运动，

23、有: 代入数据得:=2m/s2离到停下，发生的位移为:=0.25mB板以=2m/s2的加速度做匀加速运动，直到与C同速，设此过程经历时间为；有: 代入数据得:=0.5s=2m/s此过程B板的位移:=0.75m 此后B、C一起以=2m/s2的加速度做匀减速运动直到停下发生的位移为:=1m所以，最终停下来时，A、B板间的距离为:=1.5m15、（1）2m/s、2m/s；（2）1.4s；（3）3.25m ；3.25J。【解析】（1）释放弹簧过程A、B系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAvAmBvB0由机械能守恒定律得：代入数据解得：vA2m/svB2m/s；（2）由于A、

24、B质量相等与桌面的动摩擦因数相等，在B在平板车上运动到左端过程小车所受合力为零，小车静止，B运动到小车左端过程，对B，由动能定理得：由动量定理得：mBgt1mBvBmBv2，代入数据解得：vB1m/st11s，B离开平板车后做平抛运动，竖直方向：，代入数据解得：t20.4s，运动时间：tt1+t21.4s；（3）B离开小车时：vAvB1m/s，B离开平板车后，A与平板车组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAvA（mA+m车）v由能量守恒定律得：代入数据解得：L相对0.25m；A、B同时在小车上运动时小车不动，B滑出小车时，A在小车上滑行的距离与B在小车上滑行的距离相等为1.5m，小车的最小长度：L1.5+1.5+0.253.25m，系统产生的热量：EmAgx1+mBgx23.25J；