2023年2019年高三上学期期末考试理科综合物理试卷含解析名师版.pdf

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1、湖北省黄冈市高三上学期期末考试（元月调研）理科综合物理试题 二、选择题：1.远在春秋战国时代（公元前 772前 221 年），我国杰出学者墨子认为：“力，刑之所以奋也。”“刑”同“形”，即物体；“奋，动也”，即开始运动或运动加快，对墨子这句关于力和运动观点的理解，下列说法不正确的是 A.墨子认为力是改变物体运动状态的原因 B.墨子认为力是使物体产生加速度的原因 C.此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同 D.此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同【答案】C【解析】“力，刑(形)之所以奋也。”也就是说，力是使物体运动的原因，即力是改变物体运动状态的原因，使物体产生加速度的原因，此观点与牛顿

2、关于力和运动的观点基本相同，而亚里士多德认为有力作用在物体上,物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止。故 C 错误，ABD 正确；说法不正确的故选 C。2.如图所示，物体 A的质量大于 B 的质量，绳子的质量，绳与滑轮间的摩擦可不计，A、B 恰好处于平衡状态，如果将悬点 P 靠近 Q少许使系统重新平衡，则 A.物体 A的重力势能增大 B.物体 B 的重力势能增大 C.绳的张力减小 D.P 处绳与竖直方向的夹角减小【答案】A【解析】B 物体对绳子的拉力不变，等于物体 B 的重力；动滑轮和物体 A整体受重力和两个拉力，拉力大小恒定，重力恒定，故两个拉力的夹角不变，如图所示；所以物体 A上升，物体

3、 B 下降，所以物体 A的重力势能增大，物体 B 的重力势能减小，故 A正确；BCD 错误；故选 A。【点睛】关键抓住平衡后滑轮所受的三个拉力大小都不变对于动滑轮，平衡时两侧绳子的拉力关于竖直方向具有对称性。3.如图所示理想变压器原线圈输入电压，副线圈电路中 R0为定值电阻，R是滑动变阻器。V1和V2是理想交流电压表，示数分别用 U1和 U2表示；A1和 A2是理想交流电流表，示数分别用 I1和 I2表示。下列说法正确的是 A.时，B.滑片 P 向下滑动过程中，U1变小 C.滑片 P 向下滑动过程中，U2增大 D.滑片 P 向下滑动过程中，I1变大【答案】D【解析】A、V1和 V2是理想交流电

4、压表，示数 U1和 U2表示电压的有效值，故 A错误；BCD、滑片 P 向下滑动过程中，总电阻减小，副线圈的电压只与输入电压和匝数有关，所以 U1、U2不变，流过 R0的电流 I2变大，根据变压器原理得 I1变大，故 D正确，BC错误；故选 D。【点睛】考查了变压器的构造和原理，还考查了电路的动态分析。4.如图所示，物块 A放在木板 B 上，A、B 的质量相同，A与 B 之间、B 与地面之间的动摩擦因数也相同（最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小）。若将水平力作用在 A上，使 A刚好要相对 B 滑动，此时水平力大小为 F1；若将水平力作用在 B 上，使 B刚好要相对 A滑动，此时水平力大小为 F

5、2，则 F1与 F2的比为 A.1：1 B.1：2 C.1：3 D.1：4【答案】D【解析】由于 A与 B 之间的最大静摩擦力 小于 B 与地面之间的最大静摩擦力，当水平力作用在 A上，使 A刚好要相对 B滑动，此时 B静止，A与 B间的摩擦力刚好达到最大，此时水平力大小为 当水平力作用在 B 上，使 B刚好要相对 A滑动，此时 A、B 间的摩擦力刚好达到最大，A、B 的加速度相等，有：，此时水平力大小为，解得，故 F1与 F2的比为 1：4，故 D正确，ABC错误；故选 D。法不正确的是墨子认为力是改变物体运动状态的原因墨子认为力是使物体产生加速度的原因此观点与亚里士多德关于 物体运动的原因

6、即力是改变物体运动状态的原因使物体产生加速度的原因此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同 示物体的质量大于的质量绳子的质量绳与滑轮间的摩擦可不计恰好处于平衡状态如果将悬点靠近少许使系统重新平衡【点睛】关键抓住临界状态，结合刚好发生相对滑动时，A、B 的加速度相等，根据牛顿第二定律进行求解。5.在 2017 年 6 月的全球航天探索大会上，我国公布了“可重复始终运载火箭”的概念方案。方案之一为“降伞方案”：当火箭和有效载荷分离后，火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道，并加速下落至低空轨道，然后采用降落伞减速，接近地面时打开气囊，让火箭安全着陆。对该方案设计的物理过程，下列说法正确的是 A.火箭和

7、有效载荷分离过程中该系统的总机械能守恒 B.从返回轨道下落至低空轨道，火箭的重力加速度增大 C.从返回轨道至低空轨道，火箭处于超重状态 D.打开气囊是为了减小地面对火箭的冲量【答案】B【解析】A、分离用的引爆装置的功用是在接受到分离指令后，通过程序配电器接通电爆管（或点火器），引爆连接解锁装置或分离冲量装置，使之分离，所以火箭和有效载荷分离过程中该系统的总机械能不守恒，故 A错误；B.从返回轨道下落至低空轨道，由 得，火箭的重力加速度增大，故 B 正确；C、火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道，并加速下落至低空轨道，火箭处于失重状态，故 C 错误；D、采用降落伞减速，接近地面时打开气囊，让火箭

8、安全着陆，由动量定理可知可以减小受到地面的冲击力，而不是减小地面对火箭的冲量，故 D错误；故选 B。【点睛】引爆连接解锁装置或分离冲量装置，火箭和有效载荷分离，该系统的总机械能不守恒，火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道，并加速下落至低空轨道，火箭处于失重状态，采用降落伞减速，接近地面时打开气囊，减小受到地面的冲击力。6.如图所示，置于竖直面内的光滑金属圆环半径为 r，质量为 m的带孔小球穿于环上，同时有一长为 r 的细绳一端系于圆环最高点，当圆环以角速度 绕竖直直径转动时，法不正确的是墨子认为力是改变物体运动状态的原因墨子认为力是使物体产生加速度的原因此观点与亚里士多德关于 物体运动的原因即

9、力是改变物体运动状态的原因使物体产生加速度的原因此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同 示物体的质量大于的质量绳子的质量绳与滑轮间的摩擦可不计恰好处于平衡状态如果将悬点靠近少许使系统重新平衡 A.细绳对小球的拉力可能为零 B.细绳和金属圆环对小球的作用力大小可能相等 C.细绳对小球拉力与小球的重力大小不可能相等 D.当 时，金属圆环对小球的作用力为零【答案】CD【解析】因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为 60，当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，则有，解得，当 时，金属圆环对小球的作用力；故 CD正确，AB错误；故选

10、CD。【点睛】关键确定圆周运动向心力的，运用牛顿第二定律进行求解。7.如图所示，在光滑水平面内，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，一正方形金属线框质量为 n，电阻为 R，边长为 L，从虚线处进入磁场时开始计时，在外力作用下，线框由静止开始，以垂直于磁场变化的恒定加速度 a 进入磁场区域，t1 时刻线框全部进入磁场，规定顺时针方向为感应电流 I 的正方向，外力大小为 F，线框中电功率的瞬时值为 P，通过导体横截面的电荷量为 q，其中 P-t 和 q-t 图像均为抛物线，则这些量随时间变化的图像正确的是 A.B.C.D.【答案】CD 法不正确的是墨子认为力是改变物体运动状态的原因墨子认为

11、力是使物体产生加速度的原因此观点与亚里士多德关于 物体运动的原因即力是改变物体运动状态的原因使物体产生加速度的原因此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同 示物体的质量大于的质量绳子的质量绳与滑轮间的摩擦可不计恰好处于平衡状态如果将悬点靠近少许使系统重新平衡【解析】A、线框切割磁感线，则有运动速度 v=at，产生感应电动势 E=BLv，所以产生感应电流，故 A错误；B、对线框受力分析，由牛顿第二定律，则有，解得：，故 B 错误；C、由功率表达式，P 与 t 是二次函数，图象为抛物线，故 C 正确；D、由电量表达式，则有，q 与 t 是二次函数，图象为抛物线，故 D正确；故选 CD。【点睛】电磁感

12、应的图象问题。8.如图所示直角坐标系 oy，P（a，-b）为第四象限内的一点，一质量为 m、电量为 q 的负电荷（电荷重力不计）从原点 O以初速度 v0沿 y 轴正方向射入。第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过 P 点；第二次保持 y0 区域磁场不变，而将 y0 区域磁场改为沿方向匀强电场，该电荷仍通过 P 点，A.匀强磁场的磁感应强度 B.匀强磁场的磁感应强度 C.电荷从 O运动到 P，第二次所用时间一定短些 D.电荷通过 P 点时的速度，第二次与轴负方向的夹角一定小些【答案】AC【解析】AB、第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过 P 点；

13、粒子做匀速圆周运动，法不正确的是墨子认为力是改变物体运动状态的原因墨子认为力是使物体产生加速度的原因此观点与亚里士多德关于 物体运动的原因即力是改变物体运动状态的原因使物体产生加速度的原因此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同 示物体的质量大于的质量绳子的质量绳与滑轮间的摩擦可不计恰好处于平衡状态如果将悬点靠近少许使系统重新平衡 由几何作图得，解得，由 解得匀强磁场的磁感应强度，故 A正确，B 错误；D、电荷通过 P 点时的速度，第-次与轴负方向的夹角为，则有；第二次与轴负方向的夹角，则有，所以有，电荷通过 P 点时的速度，第二次与轴负方向的夹角一定大些，故 D错误；故选 AC。【点睛】第一次

14、在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过 P 点；粒子做匀速圆周运动，由几何作图求出半径，由洛伦兹力提供向心力求解，第二次该电荷仍通过 P 点，粒子先做匀速圆周运动，后做类平抛运动，根据运动规律求解。三、非选择题 9.在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带如图所示，A、B、C、D、E、F 是该同学在纸带上选取的六个计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为 T。该同学用刻度尺测出 AC间的距离为 s1，BD间的距离为 s2，则打 B 点时小车运动的速度 vB=_，小车运动的加速度 a=_。【答案】(1).；(2).【解析】匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度，根据匀变速直线运

15、动连续相等时间间隔内位移之差，可得，整理得，即 得到法不正确的是墨子认为力是改变物体运动状态的原因墨子认为力是使物体产生加速度的原因此观点与亚里士多德关于 物体运动的原因即力是改变物体运动状态的原因使物体产生加速度的原因此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同 示物体的质量大于的质量绳子的质量绳与滑轮间的摩擦可不计恰好处于平衡状态如果将悬点靠近少许使系统重新平衡。10.图甲所示是大型机械厂里用称重的电子吊秤，其中实线称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是：挂钩上挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号

16、（电压或电流），从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。（1）简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因 _。（2）小明找到一根拉力敏感电阻丝 RL，其阻值随拉力变化的图像如图乙所示，再按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电电动势 E 约 15V，内阻约 2；灵敏毫安表量程为 10mA，内阻约 5；R是电阻箱，最大阻值是 9999；RL接在 A、B 两接线柱上，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，接通电路完成下列操作。a滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当电流表为某一合适示数 I 时，读出电阻箱的读数 R1；b滑环下吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为；c调节电阻箱，使 _，低处此时电阻箱

17、的读数 R2；d算得图乙直线的斜率和截距 b；则待测重物的重力 G的表达式为 G=_（用以上测得的物理量表示），测得=53（sin53=0.8，cos53=0.6），分别为 1052 和 1030，结合乙图信息，可得待测重物的重力 G=_N（结果保留三位有效数字）。（3）针对小明的设计方案，为了提高测量重量的精度，你认为下列措施可行的是 _。A 将毫安表换成量程不同，内阻更小的毫安表 B将毫安表换成量程为 10 A的微安表 C将电阻箱换成精度更高的电阻箱 D 适当增大 A、B 接线柱之间的距离【答案】(1).（1）电阻丝受拉力时，长度增加而横截面积减小，根据电阻定律知其阻值增大。（长度、横截面

18、积的变化只要提到其中一点即可）(2).（2）电流表的示数仍为 I；(3).；法不正确的是墨子认为力是改变物体运动状态的原因墨子认为力是使物体产生加速度的原因此观点与亚里士多德关于 物体运动的原因即力是改变物体运动状态的原因使物体产生加速度的原因此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同 示物体的质量大于的质量绳子的质量绳与滑轮间的摩擦可不计恰好处于平衡状态如果将悬点靠近少许使系统重新平衡(4).132(5).（3）CD【解析】(1)电阻丝受拉力时，长度增加而横截面积减小，根据电阻定律知其阻值增大；(2)根据等效替代法测电阻，调节电阻箱，使电流表的示数仍为 I；由其阻值随拉力变化的图像可得，由平衡条

19、件得，由等效替代法测电阻得，联立解得，可得待测重物的重力；(3)为了提高测量重量的精度，将电阻箱换成精度更高的电阻箱，适当增大 A、B 接线柱之间的距离，根据闭合电路欧姆定理得电流 只有几毫安，所以不能将毫安表换成量程为 10 A的微安表，或不能将毫安表换成其他量程，故选 CD。11.一列火车由静止开始出发，沿直线轨道先以恒定加速度 a1做匀加速运动，至速度 v 后，再匀速前进一段时间，最后以恒定加速度 a2匀减速前进，直到停止，全程长为 L。（1）求全程所用时间；（2）速度 v 为何值时，全程所用时间最短？【答案】（1）（2）【解析】【分析】火车先加速后匀速最后匀减速前进，由运动学公式求出各

20、段时间，火车先加速到 v 再减速到零跑完全程，所用时间最短。解：（1）火车加速过程：加速位移满足 减速过程：减速位移满足 匀速过程：全程所用时间 联立解得（2）火车先加速到 v 再减速到零跑完全程，所用时间最短 即 得 12.如图所示，在 oy 平面内，有一线状电子沿正方向发射速度均为 v 的电子，形成宽为 2R、在 y 轴方向均为分布且关于轴对称的电子流。电子流沿方向射入一个半径为 R、中心位于原点 O的圆形匀强磁场区域（区域边界存在磁场），磁场方向垂直 oy 平面向里，电子经过磁场偏转后均从 P 点射出在磁场区域的正下方，正对的金属平行板和 A与轴平行，其中板与 P 点的距离为 d，中间开

21、有宽度为 2d 且关于 y 轴对称的小孔 A与两板间加有恒定电压 UA，且板电势高于 A板电势，法不正确的是墨子认为力是改变物体运动状态的原因墨子认为力是使物体产生加速度的原因此观点与亚里士多德关于 物体运动的原因即力是改变物体运动状态的原因使物体产生加速度的原因此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同 示物体的质量大于的质量绳子的质量绳与滑轮间的摩擦可不计恰好处于平衡状态如果将悬点靠近少许使系统重新平衡已知电子质量为 m，电荷量为 e，不计电子重力及它们间的相互作用（1）能打到 A板上的电子在进入平行金属板时与金属板的夹角应满足什么条件？（2）能进入 A极板间的电子数占发射电子总数的比例为多大

22、？【答案】（1）60 120（2）.解：（1）设恰能打到 A板的电子在进入极板与金属板的夹角为 0 电子在极板运动过程运用动能定理 得 或 故能打到 A板上的电子与金属板的夹角 满足（2）能进入极板间的电子与金属板的夹角 满足=45的电子在磁场中的轨道如图甲所示，入射点为 M 平行四边形 O1POM 为菱形，电子在磁场中运动的半径也为 R M到 P 点的竖直距离 法不正确的是墨子认为力是改变物体运动状态的原因墨子认为力是使物体产生加速度的原因此观点与亚里士多德关于 物体运动的原因即力是改变物体运动状态的原因使物体产生加速度的原因此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同 示物体的质量大于的质量绳子

23、的质量绳与滑轮间的摩擦可不计恰好处于平衡状态如果将悬点靠近少许使系统重新平衡=135的电子在磁场中的轨道如图乙所示，入射点为 N N到 P 点的竖直距离 故 NM 竖直长度占射入总长度 2R的比例 13.弹跳杆运动是一项广受青少年欢迎的运动。弹跳杆的结果如图甲所示，一跟弹簧的下端固定在跳杆的底部，上端固定在一个套在跳杆上的脚踏板底部。质量为 M的小孩站在脚踏板上，当他和跳杆处于竖直静止状态时，弹簧的压缩量为0，小孩先保持稳定姿态竖直弹跳。某次弹跳中，从弹簧处于最大压缩量为 30，开始计时，如图乙（a）所示；上升到弹簧恢复原长时，小孩抓住跳杆，使得他和弹跳杆瞬间达到共同速度，如图乙（b）所示；紧

24、接着他保持稳定姿态竖直上升到最大高度，如图乙（c）所示。已知全程弹簧始终处于弹性限度内（弹簧弹性势能满足，为弹簧劲度系数，为弹簧形变量），跳杆的质量为 m，重力加速度为 g。空气阻力、弹簧和脚踏板的质量、以及弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦均可忽略不计。求：（1）弹跳杆中弹簧的劲度系数以及从开始计时至竖直上升到最大高度过程中小孩的最大速度 vm；（2）跳杆离地后上升的最大高度。【答案】（1）2（2）【解析】【分析】）根据平衡条件以及胡克定律可求得劲度系数，对全过程进行分析，根据机械能守恒定律法不正确的是墨子认为力是改变物体运动状态的原因墨子认为力是使物体产生加速度的原因此观点与亚里士多德关于 物体运

25、动的原因即力是改变物体运动状态的原因使物体产生加速度的原因此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同 示物体的质量大于的质量绳子的质量绳与滑轮间的摩擦可不计恰好处于平衡状态如果将悬点靠近少许使系统重新平衡可求得最大速度；分别对弹簧恢复原状和小孩抓住杆的过程由机械能守恒定律和动量守恒定律列式，联立即可求得最大高度。解：（1）竖直静止时，对小孩受力分析：得 当小孩的合力为零时，速度最大 即小孩上升高度为 20时，速度最大 对系统运用能的转化和守恒定律 得 vm=2（2）设弹簧恢复原长时小孩速度为 v1，对系统运用能的转化和守恒定律 小孩抓住跳杆瞬间，小孩和跳杆动量守恒 之后小孩和跳杆一起竖直上抛至最高点 得 法不正确的是墨子认为力是改变物体运动状态的原因墨子认为力是使物体产生加速度的原因此观点与亚里士多德关于 物体运动的原因即力是改变物体运动状态的原因使物体产生加速度的原因此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同 示物体的质量大于的质量绳子的质量绳与滑轮间的摩擦可不计恰好处于平衡状态如果将悬点靠近少许使系统重新平衡