湖南省衡陽市祁東縣羅口町中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

湖南省衡陽市祁東縣羅口町中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計金屬球相連．下列關(guān)于實驗中使用靜電計的說法中正確的是A．使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況B．使用靜電計的目的是測量電容器電量的變化情況C．靜電計可以用電壓表替代D．靜電計可以用電流表替代參考答案：A2.一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖9甲所示，曲線上A點的曲率圓定義為：在曲線上某一點A和鄰近的另外兩點分別做一圓，當(dāng)鄰近的另外兩點無限接近A點時，此圓的極限位置叫做曲線A點處的曲率圓，其曲率圓半徑R叫做A點的曲率半徑?，F(xiàn)將一物體沿與水平面成θ角的方向以速度v0拋出，如圖9乙所示。不計空氣阻力，則在其軌跡最高點P處的曲率半徑r是（

）A．

B．C．

D．參考答案：D3.圖示為某探究活動小組設(shè)計的節(jié)能運動系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為。木箱在軌道端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，與輕彈簧被壓縮至最短時，自動卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程。下列選項正確的是

A．m＝M

B．m＝2M

C．木箱不與彈簧接觸時，上滑的加速度大于下滑的加速度

D．在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能參考答案：BC解析：受力分析可知，下滑時加速度為，上滑時加速度為，所以C正確。設(shè)下滑的距離為l，根據(jù)能量守恒有，得m＝2M。也可以根據(jù)除了重力、彈性力做功以外，還有其他力(非重力、彈性力)做的功之和等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量，B正確。在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和內(nèi)能，所以D不正確?？键c：能量守恒定律，機(jī)械能守恒定律，牛頓第二定律，受力分析提示：能量守恒定律的理解及應(yīng)用。4.如圖所示，木板1、2固定在墻角，一個可視為質(zhì)點的物塊分別從木板的頂端靜止釋放，并沿斜面下滑到底端，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)均為m。對這兩個過程，下列說法正確的是A．沿著1和2下滑到底端時，物塊的速度大小相等B．沿著1和2下滑到底端時，物塊的速度大小不相等C．物塊沿著1下滑到底端的過程，產(chǎn)生的熱量更多D．物塊沿著2下滑到底端的過程，產(chǎn)生的熱量更多參考答案：BC5.如圖所示，兩個可視為質(zhì)點的、相同的木塊a和B放在轉(zhuǎn)盤上且木塊a、B與轉(zhuǎn)盤中心在同一條直線上，兩木塊用長為上的細(xì)繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的k倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動．開始時，繩恰

好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止轉(zhuǎn)動，角速度緩慢增大，以下說法不正確的是（）A．當(dāng)ω＞時，A．B會相對于轉(zhuǎn)盤滑動B．當(dāng)ω＞時，繩子一定有彈力C．ω在＜ω＜范圍內(nèi)增大時，B所受摩擦力變大D．ω在0＜ω＜范圍內(nèi)增大時，A所受摩擦力一直變大參考答案：C【考點】向心力；牛頓第二定律．【分析】開始角速度較小，繩子無拉力，兩木塊都靠靜摩擦力提供向心力，B先到達(dá)最大靜摩擦力，角速度繼續(xù)增大，繩子會受到拉力，角速度繼續(xù)增大，A的靜摩擦力增大，當(dāng)增大到最大靜摩擦力時，開始發(fā)生相對滑動．【解答】解：A、當(dāng)A所受的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動，對A有：kmg﹣T=mLω2，對B有：T+kmg=m?2Lω2，解得ω=，當(dāng)ω＞時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動．故A正確．B、當(dāng)B達(dá)到最大靜摩擦力時，繩子開始出現(xiàn)彈力，kmg=m?2Lω2，解得ω1=時，知ω＞時，繩子一定有彈力．故B正確．C、當(dāng)角速度滿足0＜ω＜時，B所受的摩擦力變大，ω在＜ω＜范圍內(nèi)增大時，B所受摩擦力不變．故C錯誤．D、當(dāng)ω在0＜ω＜范圍內(nèi)增大時，A所需要的向心力增大，則A所受摩擦力一直增大．故D正確．本題選不正確的，故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉．①這群氫原子能發(fā)出3種不同頻率的光，其中有2種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)．②金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動能9.60eV．參考答案：3種

2種

9.60eV7.（4分）鉗型表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測量導(dǎo)線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50Hz和60Hz?，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國測量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國測量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是

A。若此表在中國的測量值是準(zhǔn)確的，且量程為30A；為使其在英國的測量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為

A。參考答案：12，25解析：根據(jù)φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),說明線圈中的電動勢有效值與頻率成正比，根據(jù)歐姆定律可知電流與頻率成正比，所以在英國用同一電表在英國測量同樣大小的電流的讀數(shù)將是I＝10A×＝12A；因為在英國電流值為標(biāo)準(zhǔn)的6/5，需量程為變?yōu)樵瓉淼?/6。8.一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，在兩極板間有一負(fù)電荷（電量很小，不影響電場分布）固定在P點，如圖所示，U表示電容器的電壓，EP表示負(fù)電荷在P點的電勢能，若保持正極板不動，將負(fù)極板移到圖中虛線所示的位置，則U________（填變大、變小或者不變），EP________（填變大、變小或者不變）.參考答案：變小

不變9.一小球從水平臺面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時間為t，落地點距臺面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時間為

；落地點距臺面邊緣的水平距離為

。參考答案：10.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn11.相對論論認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時到達(dá)列車的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：相等

后12.一列頻率為2.5Hz的簡諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時刻波形如圖中實線所示，在t2=0.7s時刻波形如圖中虛線所示。則虛線時刻橫坐標(biāo)為x=3m的質(zhì)點的速度是______________（選填“最大，零”）；在t3=0.1s時位于0<x<5m區(qū)間的質(zhì)點中有一部分正向y軸正方向運動，這些質(zhì)點在x軸上的坐標(biāo)區(qū)間是______________。

參考答案：零，1m<x<3m

13.“研究回路中感應(yīng)電動勢E與磁通量變化快慢的關(guān)系”實驗，如圖1所示：（1）某同學(xué)改變磁鐵釋放時的高度，作出E-△t圖象尋求規(guī)律，得到如圖2所示的圖線。由此他得出結(jié)論：磁通量變化的時間△t越短，感應(yīng)電動勢E越大，即E與△t成反比。①實驗過程是________的（填寫“正確”“不正確”）；②實驗結(jié)論__________________________________________（判斷是否正確并說明理由）。（2）對實驗數(shù)據(jù)的處理可以采用不同的方法①如果橫坐標(biāo)取_____________，就可獲得如圖3所示的圖線；

②若在①基礎(chǔ)上僅增加線圈的匝數(shù)，則實驗圖線的斜率將__________(填“不變”“增大”或“減小”)。

參考答案：)(1)①正確（2分）；②不正確，只有在磁通量變化相同的條件下，時間越短，感應(yīng)電動勢才越大。另外，從E-△t圖象并不能得到E與△t成反比的結(jié)論。(2分)(2)

①1/△t

（2分）

②變大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動變阻器，注意電源的正負(fù)極。15.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運動，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運動并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動能（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在圖甲所示的密閉氣缸內(nèi)裝有一定質(zhì)量的理想氣體，圖乙是它從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的V﹣T圖象．已知AB的反向延長線通過坐標(biāo)原點O，氣體在A點的壓．強(qiáng)為P=1.0×105Pa，在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體吸收的熱量Q=6.0×102J，求：（i）氣體在此狀態(tài)B的體積VB；（ii）此過程中氣體內(nèi)能的增量△U．參考答案：解：（i）由題V﹣T圖象通過坐標(biāo)原點，則知從A到B理想氣體發(fā)生等壓變化．由蓋﹣呂薩克定律得：=；解得：VB===8.0×10﹣3m3（ii）外界對氣體做的功：W=P（VB﹣VA）=﹣1.0×105×（8.0×10﹣3﹣6.0×10﹣3）J=﹣2×102J根據(jù)熱力學(xué)第一定律：△U=Q+W…④解得：△U=6.0×102J﹣2×102J=4.0×102J=400J．答：（i）氣體在此狀態(tài)B的體積VB為8.0×10﹣3m3（ii）此過程中氣體內(nèi)能的增量△U為400J．【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）由圖象可知氣體發(fā)生的是等壓變化，由蓋?呂薩克定律求出氣體體積的變化；（2）根據(jù)功的公式可求得求出氣體所做的功，最后由熱力學(xué)第一定律求出氣體內(nèi)能的增量．17.某高中物理課程基地擬采購一批實驗器材，增強(qiáng)學(xué)生對電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)研究的動手能力，其核心結(jié)構(gòu)原理可簡化為題圖所示.AB、CD間的區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)電場，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點的圓形有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面.一帶正電粒子自O(shè)點以水平初速度正對P點進(jìn)入該電場后，從M點飛離CD邊界，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從N點垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回O點.已知OP間距離為d，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，電場強(qiáng)度大小，粒子重力不計.試求：(1)粒子從M點飛離CD邊界時的速度大??；(2)P、N兩點間的距離；(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和圓形有界勻強(qiáng)磁場的半徑.參考答案：(1)；(2)；(3)；(1)據(jù)題意，做出帶電粒子的運動軌跡如圖所示：粒子從O到M點時間：粒子在電場中加速度：

粒子在M點時豎直方向的速度：粒子在M點時的速度：(2)粒子從P到O點時間：粒子在O點時豎直方向位移：P、N兩點間的距離為:(3)由幾何關(guān)系得：可得半徑：由，即：解得：由幾何關(guān)系確定區(qū)域半徑為：即

18.兩根固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌，一端接有阻值為的電阻，一勻強(qiáng)磁場在如圖區(qū)域中與導(dǎo)軌平面垂直。在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌跨放質(zhì)量的金屬直桿，金屬桿的電阻為，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。以位置作為計時起點，開始時金屬桿在垂直桿的水平恒力作用下向右勻速運動，電阻R上的電功率是。（1）求金屬桿勻速時速度大??；（2）若在時刻撤去拉力后，時刻R上的功率為時，求金屬棒在時刻的加速度，以及-之間整個回路的焦耳熱。參考答案：（