江西省宜春市上高第四中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

江西省宜春市上高第四中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為的帶電小球，以初速度從點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)，通過點(diǎn)時(shí)，速度大小為，方向與電場(chǎng)方向相反，則小球從運(yùn)動(dòng)到的過程（

）A.動(dòng)能增加 B.機(jī)械能增加C.重力勢(shì)能增加 D.電勢(shì)能增加參考答案：B【詳解】由動(dòng)能的表達(dá)式可知帶電小球在M點(diǎn)的動(dòng)能為，在N點(diǎn)的動(dòng)能為，所以動(dòng)能的增量為，故A錯(cuò)誤；帶電小球在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向受重力做勻減速運(yùn)動(dòng)，水平方向受電場(chǎng)力做勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有，可得，豎直方向的位移，水平方向的位移，因此有，對(duì)小球?qū)憚?dòng)能定理有，聯(lián)立上式可解得，，因此電場(chǎng)力做正功，機(jī)械能增加，故機(jī)械能增加，電勢(shì)能減少，故B正確D錯(cuò)誤，重力做負(fù)功重力勢(shì)能增加量為，故C錯(cuò)誤。

2.如圖所示電路中，各電表均為理想電表，已知電源內(nèi)阻r＞R2，電阻R1的阻值小于滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值。閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑臂P由變阻器的最右端向左滑動(dòng)的過程中，下列說法中正確的有：A．V1的示數(shù)先變小后變大，V2的示數(shù)先變大后變小B．R2上消耗的功率先變小后變大C．電源的輸出功率先變小后變大D．A1的示數(shù)不斷變小，A2的示數(shù)不斷變大參考答案：BD3.（多選題）如圖所示，一網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員將球在邊界處正上方正對(duì)球網(wǎng)水平向前擊出，球剛好過網(wǎng)落在圖中位置（不計(jì)空氣阻力），相關(guān)數(shù)據(jù)如圖，下列說法中正確的是（）A．擊球點(diǎn)高度h1與球網(wǎng)高度h2之間的關(guān)系為h1=1.8h2B．若保持擊球高度不變，球的初速度滿足＜v0＜，一定落在對(duì)方界內(nèi)C．任意降低擊球高度（仍大于h2），只要擊球初速度合適，球一定能落在對(duì)方界內(nèi)D．任意增加擊球高度，只要擊球初速度合適，球一定能落在對(duì)方界內(nèi)參考答案：AD【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【專題】平拋運(yùn)動(dòng)專題．【分析】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，抓住分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，先求出水平位移為s和的時(shí)間比，從而知道下落h1﹣h2和下落h1所用的時(shí)間比，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出擊球點(diǎn)高度h1與球網(wǎng)高度h2之間的關(guān)系；保持擊球高度不變，要想球落在對(duì)方界內(nèi)，要既不能出界，又不能觸網(wǎng)，從而求出初速度的范圍；當(dāng)降低擊球的高度，低于某一個(gè)高度，速度大會(huì)出界，速度小會(huì)觸網(wǎng)．增加擊球高度，只要速度合適，球能落在對(duì)方界內(nèi)．【解答】解：A、平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平位移為s和的時(shí)間比2：3，則豎直方向上，根據(jù)h=gt2，則有=，解得h1=1.8h2．故A正確．

B、若保持擊球高度不變，要想球落在對(duì)方界內(nèi)，要既不能出界，又不能觸網(wǎng)，根據(jù)h1=gt12得，t1=．則平拋運(yùn)動(dòng)的最大速度v01==．根據(jù)h1﹣h2=gt22得，t2=，則平拋運(yùn)動(dòng)的最小速度v02==s．故B錯(cuò)誤．C、任意降低擊球高度（仍大于h2），會(huì)有一臨界情況，此時(shí)球剛好觸網(wǎng)又剛好壓界，若小于該臨界高度，速度大會(huì)出界，速度小會(huì)觸網(wǎng)，所以不是高度比網(wǎng)高，就一定能將球發(fā)到界內(nèi)．故C錯(cuò)誤．D、增加擊球高度，只有速度合適，球一定能發(fā)到對(duì)方界內(nèi)．故D正確．故選：AD．4.如圖所示，兩個(gè)傾角相同的滑桿上分別套A、B兩個(gè)圓環(huán)，兩個(gè)圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著兩個(gè)物體C、D，當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，A的懸線與桿垂直，B的懸線豎直向下。則下列說法中正確的是（

）A．A環(huán)與滑桿無摩擦力

B．B環(huán)與滑桿無摩擦力C．A環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)

D．B環(huán)做的是勻加速運(yùn)動(dòng)參考答案：A5.質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，設(shè)想有一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，帶電粒子打至底片上的P點(diǎn)，設(shè)OP=x，則在圖中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是（

）參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.光電門傳感器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的計(jì)時(shí)儀器，現(xiàn)利用圖甲所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“驗(yàn)證物體產(chǎn)生的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NO是水平桌面，PO是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門。小車上固定著用于擋光的窄片，讓小車從木板的頂端滑下，光電門連接數(shù)據(jù)采集器，并把數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)連接，打開軟件。①已知窄片的寬度為d（L遠(yuǎn)大于d），計(jì)算機(jī)顯示的光電門1、2的擋光時(shí)間分別為t1、t2。②用米尺測(cè)量光電門間距為L，則小車的加速度表達(dá)式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③該實(shí)驗(yàn)把砂和砂桶m拉車的力當(dāng)作小車的合力。由于所用導(dǎo)軌摩擦力較大，必須平衡摩擦力，方法是

。④該實(shí)驗(yàn)中，讓小車質(zhì)量M不變時(shí)，探究a與F關(guān)系，使用的探究方法是______________。有位同學(xué)通過測(cè)量，作出a—F圖線,如圖乙中的實(shí)線所示。試分析：乙圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

；乙圖線上部彎曲的原因是

；參考答案：a=(d2/t22-d2/t12)/2L；調(diào)出一個(gè)合適的斜面；控制變量法；木板夾角過大；m<<M的條件未能很好滿足；7.如右圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)頻閃照相的閃光照片的一部分，圖中背景小方格的邊長為5cm．如果敢g=l0，則：(1)閃光的頻率是________Hz；(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度大小是________m/s；(3)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是_______m/s.參考答案：8.在一斜面頂端，將甲乙兩個(gè)小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)速率的A.2倍

B.4倍

C.6倍

D.8倍參考答案：A試題分析

本題考查平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、機(jī)械能守恒定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。解析

設(shè)甲球落至斜面時(shí)的速率為v1，乙落至斜面時(shí)的速率為v2，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x=vt，y=gt2，設(shè)斜面傾角為θ，由幾何關(guān)系，tanθ=y/x，小球由拋出到落至斜面，由機(jī)械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，聯(lián)立解得：v1=·v，即落至斜面時(shí)的速率與拋出時(shí)的速率成正比。同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)的速率的2倍，選項(xiàng)A正確。點(diǎn)睛

此題將平拋運(yùn)動(dòng)、斜面模型、機(jī)械能守恒定律有機(jī)融合，綜合性強(qiáng)。對(duì)于小球在斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)，一般利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和幾何關(guān)系列方程解答。9.如圖所示，用質(zhì)量為m的活塞密封住質(zhì)量為M的氣缸，氣缸有內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計(jì)，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個(gè)裝置倒立在水平地面上．當(dāng)封閉氣體的熱力學(xué)溫度為T時(shí)，活塞與地面接觸但無相互作用力，這時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為__________．當(dāng)溫度升高到某一值時(shí)，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無相互作用力，這時(shí)封閉氣體的溫度為______________．

參考答案：10.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖線，如圖乙所示?；瑝K和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=

kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

。（重力加速度g取10m／s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）參考答案：0.5

0.211.一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，已知AB=BC，AB段平均速度的大小為20m/s，BC段平均速度的大小為30m/s，則可求得從A到C的平均速度的大小為

參考答案：24m/12.（5分）長度為的質(zhì)量分布不均的木棒，木棒用細(xì)繩懸掛在水平天花板上而處于水平位置，細(xì)繩與天花板間的夾角分布為，如圖所示,則木棒的重心離右端的距離為

。

參考答案：

解析：該題是質(zhì)量分布不均的木棒，其重心位置未知，無法直接求重心離右端的距離。根據(jù)三力匯交原理，木棒受兩細(xì)繩和重力三個(gè)力作用，這三個(gè)力必然交于一點(diǎn)，如圖所示，則點(diǎn)為重心位置。設(shè)，。由幾何關(guān)系則有:，，可求得。13.如圖所示，光滑斜面長為a，寬為b，傾角為θ，一物塊沿斜面從左上方頂點(diǎn)P水平射入，而從右下方頂點(diǎn)Q離開斜面，此物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

；入射初速度v的大小為

．參考答案：a=gsinθ,v0=a 三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.通過DIS來研究物體加速度與力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．（1）保持小車的總質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受外力，通過改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量來研究物體加速度與所受合外力的關(guān)系．這種研究方法叫控制變量法．（2）通過多次實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)，畫出圖象（如圖所示）．結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖象明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是CA．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大（3）如圖，若繩子拉力不斷增大，AB曲線不斷延伸，那么加速度趨向值g．若所掛鉤不斷增加，那么繩子拉力的趨向值小車和位移傳感器的總重量．參考答案：考點(diǎn)：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．版權(quán)所有專題：實(shí)驗(yàn)題；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力的關(guān)系，我們采用控制變量法進(jìn)行研究．根據(jù)圖象得出變量之間的關(guān)系，知道鉤碼所受的重力作為小車所受外力的條件．解答：解：（1）在本實(shí)驗(yàn)中，控制小車的質(zhì)量不變，通過改變外力研究加速度與外力的關(guān)系，這種研究方法是控制變量法；（2）由于OA段a﹣F關(guān)系為一傾斜的直線，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實(shí)驗(yàn)原理：mg=Ma得a==，而實(shí)際上a′=可見A，B段明顯偏離直線是由于沒有滿足M＞＞m造成的，故選項(xiàng)C正確．（3）因?yàn)殂^碼的重力在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中充當(dāng)小車所收到的合外力，當(dāng)鉤碼的重力非常大時(shí)，它將帶動(dòng)小車近似做加速度為g的運(yùn)動(dòng)．此時(shí)由于T=ma因此，拉力約為小車與發(fā)射器的總質(zhì)量．故答案為：（1）控制變量法

（2）C（3）g；

小車和位移傳感器的總重量點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)裝置雖然有所變動(dòng)，但是實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、操作細(xì)節(jié)等是一樣的，故任何實(shí)驗(yàn)明確實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵．15.(填空)如圖(1)一a所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長長度的關(guān)系實(shí)驗(yàn).(1)為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有_________

、_________.(2)實(shí)驗(yàn)中需要側(cè)量的物理址有___________.(3)圖(1)-b是彈黃所受彈力F與彈簧伸長長度x的F-x圖線,由此可求出彈贊的勁度系數(shù)為________N/m,圖線不過原點(diǎn)的原因是_________________________________.參考答案：(1)刻度尺

（2）彈簧的原長、彈簧伸長后的長度

（3）200

彈簧有自重四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在xoy坐標(biāo)系中，第Ⅲ象限內(nèi)有場(chǎng)強(qiáng)為E，方向沿x正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅱ、Ⅳ象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向內(nèi)、強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第I象限無電、磁場(chǎng)．質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，自x軸上的P點(diǎn)以速度v0垂直電場(chǎng)射入電場(chǎng)中，不計(jì)粒子重力和空氣阻力，PO之間距離為(1)求粒子從電場(chǎng)射入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小和方向．(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁場(chǎng)直接回到第Ⅲ象限的電場(chǎng)中，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件?(3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子從P點(diǎn)出發(fā)到第一次回到第Ⅲ象限的電場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間是多少?

參考答案：設(shè)粒子射入磁場(chǎng)時(shí)射入點(diǎn)為A，速度大小為v，與y軸負(fù)方向夾角θ

粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，由動(dòng)能定理

(2分)(2)要保證帶電粒子直接回到電場(chǎng)中,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí):Y方向:LOA=v0t

X方向:LOP=(Vxt)/2=(v0t)/2

所以

:LOA=2LOP

(2分)

粒子在磁場(chǎng)中有幾何關(guān)系得

:R+Rsinθ=LOA=2LOP

(2分)而

(2分)解得

所以

(2分)

(3)

由幾何關(guān)系得粒子在磁場(chǎng)中的軌跡為半圓,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間:

磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間:

無場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)間:

總時(shí)間:

17.六個(gè)相同的電阻（阻值均為）連成一個(gè)電阻環(huán)，六個(gè)接點(diǎn)依次為1、2、3、4、5和6，如圖復(fù)16-5-1所示?，F(xiàn)有五個(gè)完全相同的這樣的電阻環(huán)，分別稱為

、、┅?，F(xiàn)將的1、3、5三點(diǎn)分別與的2、4、6三點(diǎn)用導(dǎo)線連接，如圖復(fù)16-5-2所示。然后將的1、3、5三點(diǎn)分別與的2、4、6三點(diǎn)用導(dǎo)線連接，┅依此類推。最后將的1、3、5三點(diǎn)分別連接到的2、4、6三點(diǎn)上。1．證明全部接好后，在上的1、3兩點(diǎn)間的等效電阻為。2．求全部接好后，在上的1、3兩點(diǎn)間的等效電阻。

參考答案：1．（1）電阻圖變形．此題連好的線路的平面圖如圖預(yù)解16-5-1所示．現(xiàn)將電阻環(huán)改畫成三角形，1、3、5三點(diǎn)為頂點(diǎn)，2、4、6三點(diǎn)為三邊中點(diǎn)，如圖預(yù)解1—5-2與圖預(yù)解16-5-3所示．整個(gè)連好的線路相當(dāng)于把的三個(gè)頂點(diǎn)分別接到的三個(gè)中點(diǎn)上，圖預(yù)解16-5-1變?yōu)閳D預(yù)解16-5-4．這樣第1問歸結(jié)為求圖預(yù)解16-5-4中最外層三角環(huán)任意兩頂點(diǎn)間的等效電阻。

（2）遞推公式．為使圖形簡(jiǎn)化，討論如何將接好的兩個(gè)電阻環(huán)化簡(jiǎn)成為一個(gè)單環(huán)。由六個(gè)阻值為的電阻構(gòu)成一個(gè)三角環(huán)，將其頂點(diǎn)接在另一由六個(gè)阻值為的電阻構(gòu)成的三角環(huán)的中點(diǎn)上（如圖預(yù)解16-5-5所示）。圖預(yù)解16-5-6是由六個(gè)阻值為的電阻構(gòu)成的三角環(huán)。若圖預(yù)解16-5-5頂點(diǎn)1、3間的電阻與圖預(yù)解16-5-6頂點(diǎn)l、3間的電阻阻值相等，我們稱圖預(yù)解16-5-6中的為等效單環(huán)電阻．用符號(hào)“//”表示電阻的并聯(lián)，如

由圖預(yù)解16-5-5中的對(duì)稱性可知l、3兩頂點(diǎn)間的電阻等于圖預(yù)解16-5-7中1、0間的電阻的2倍，即

（1）同理，圖預(yù)解16-5-6中1、3兩頂點(diǎn)間的電阻為

（2）由（1）、（2）式得等效單環(huán)電阻為

（3）2.第一問現(xiàn)在考慮把、、、、按相反的次序，由內(nèi)向外依次連接的情況．首先將接在外面，求雙環(huán)的等效單環(huán)電阻〔即（3）式中的〕．這時(shí)．由（3）式得到為

其次，在雙環(huán)外面接上，這時(shí)．三環(huán)的等效單環(huán)電阻為

由此可得一般公式，環(huán)的等效單環(huán)電阻可由求出

（4）于是

由（2）式得出由一個(gè)環(huán)（）、兩個(gè)環(huán)（）直至五個(gè)環(huán)（）構(gòu)成的線路1、3點(diǎn)間的電阻為

答：所求的五個(gè)環(huán)的1與3間的等效電阻確為．證畢。

3.第二問根據(jù)五個(gè)組成的圓柱形網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱性，的l、3兩點(diǎn)等價(jià)于的2、4兩點(diǎn)．等價(jià)線路如圖預(yù)解16-5-8與圖預(yù)解16-5-9所示．設(shè)二圖等價(jià)，求圖預(yù)解16-5-9中的即可．

所以答：所求值為。18.如圖所示，圓環(huán)A的質(zhì)量m1=10kg，被銷釘固定在豎直光滑的桿上，桿固定在地面上，A與定滑輪等高，A與定滑輪的水平距離L＝3m，不可伸長的細(xì)線一端系在A上，另一端通過定滑輪系系在小物體B上，B的質(zhì)量m2＝2kg，B的另一側(cè)系在彈簧上，彈簧的另一端系在固定在斜面底端擋板C上，彈簧的勁度系數(shù)k＝40N/m，斜面的傾角θ＝30°，B與斜面的摩擦因數(shù)μ＝/3，足夠的長的斜面固定在地面上，B受到一個(gè)水平向右的恒力F作用，F(xiàn)=20N，開始時(shí)細(xì)線恰好是伸直的，但未繃緊，B是靜止的，彈簧被壓縮。拔出銷釘，A開始下落，當(dāng)A下落h＝4m時(shí)