2022-2023學年河南省南陽市第十六中學高三物理上學期期末試卷含解析

2022-2023學年河南省南陽市第十六中學高三物理上學期期末試卷含解析一、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，勻強磁場垂直于紙面向里，勻強電場水平向左，豎直平面內(nèi)的直角坐標系如圖。一個帶電液滴在紙面內(nèi)復合場區(qū)域內(nèi)做直線運動，其運動方向及能量變化的可能情況是：A．若帶正電，可能沿y軸負方向，電勢能增加；B．若帶正電，可能沿x軸正方向，機械能增加；C．若帶負電，可能沿x軸負方向，動能增加；D．不論帶電正負，不論方向如何，只要是在紙面內(nèi)沿直線運動，其機械能就減少參考答案：AD2.用a、b兩束單色光照射同一單縫做衍射實驗，觀察衍射圖樣發(fā)現(xiàn)：a光的中央亮紋比b光的中央亮紋窄，下列說法正確的是（

B

）A．a(chǎn)、b兩束單色光以相同的入射角從空氣射入水中，b光的折射角小B．a(chǎn)、b兩束單色光在水下同一深度處，b光照亮水面的面積較大C．用同一裝置進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距較大D．用a光照射某金屬，不能發(fā)生光電效應，用b光照射有可能發(fā)生光電效應參考答案：B3.如圖5－1－17所示，一水平傳送帶以速度v1向右勻速傳動，某時刻有一物塊以水平速度v2從右端滑上傳送帶，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，下列說法正確的是（

）

A．若物塊能從左端離開傳送帶，它在帶上運動的時間一定比傳送帶不轉(zhuǎn)動時運動的時間長

B．若物塊還從右端離開傳送帶，則整個過程中，傳送帶對物塊所做的總功一定不會為正值C．若物塊還從右端離開傳送帶，則物塊的速度為零時，傳送帶上產(chǎn)生的滑痕長度達到最長D．物塊在離開傳送帶之前，一定不會做勻速直線運動參考答案：B4.如右圖所示為一個豎直放置的彈簧振子，物體沿豎直方向在A、B之間做上下振動，O點為平衡位置，A點位置恰好為彈簧的原長。物體由C點運動到D點（C、D兩點未在圖上標出）的過程中，彈簧的彈性勢能增加了3.0J，重力勢能減少了2.0J。下列說法正確的A．物體的動能增加1.0J

B．C點的位置可能在平衡位置以上

C．D點的位置可能在平衡位置以上D．物體經(jīng)過D點時的運動方向可能指向平衡位置參考答案：BD5.（單選）如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設墻面對球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計摩擦，在此過程中()A．N1始終減小，N2始終增大B．N1先增大后減小，N2始終減小C．N1始終減小，N2始終減小D．N1先增大后減小，N2先減小后增大參考答案：C試題分析：對小球進行受力分析如圖所示，設：板與豎直方向夾角為，則：，，隨著板順時針方向轉(zhuǎn)動，越來越大，因此N2越來越小，同樣也越來越小，答案C正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在“研究平拋物體的運動”實驗中，某同學記錄了A、B、C三點，取A點為坐標原點，建立了如圖所示的坐標系。平拋軌跡上的這三點坐標值圖中已標出。那么小球平拋的初速度為

，小球拋出點的坐標為

。(取)

參考答案：7.（選修3—3）如圖一活塞與汽缸密封了一定質(zhì)量的氣體，活塞與汽缸之間摩擦不計，可在汽缸中自有移動，汽缸固定在地面上不動。現(xiàn)通過一熱源對汽缸加熱，某同學測出氣體吸收的熱量為2.0×106J，算出活塞移動對外做功為2.5×106J，則氣體內(nèi)能______（選填“增加”或“減少”）______J,該同學測算出的數(shù)據(jù)有何問題？____________________________參考答案：答案：減少、5×10-4、違反熱力學第二定律8.某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）9.（5分）兩個共力點F1,F2互相垂直，合力為F，F(xiàn)1與F之間的夾角為α，F(xiàn)2與F之間的夾角β，如圖所示，若保持合力F的大小和方向均不變，而改變F1時，對于F2的變化情況以下判斷正確的是

A.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變大；

B.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變小；

C.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變大；

D.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變小。參考答案：

AD10.有人設想了一種靜電場：電場的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場強度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場是否可能存在？試述理由。

參考答案：這種分布的靜電場不可能存在.因為靜電場是保守場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等于0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而電場力做功不為0．（5分）11.如圖，光滑輕桿AB、BC通過A、B、C三點的鉸接連接，與水平地面形成一個在豎直平面內(nèi)三角形，AB桿長為．BC桿與水平面成角，AB桿與水平面成角。一個質(zhì)量為m的小球穿在BC桿上，并靜止在底端C處?，F(xiàn)對小球施加一個水平向左mg的恒力，當小球運動到CB桿的中點時，它的速度大小為

，小球沿CB桿向上運動過程中AB桿對B處鉸鏈的作用力隨時間t的變化關(guān)系式為．參考答案：,12.某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中，設計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示。已知小車質(zhì)量M=214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0=7.4g，所使用的打點計時器的交流電頻率=50Hz。其實驗步驟是：

A．按圖中所示安裝好實驗裝置

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動

C．取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m

D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a

E．重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復B~D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度，回答以下問題：（1）按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量？______（填“是”或“否”）。（2）實驗中打出的一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=_______m/s2。（3）某同學將有關(guān)數(shù)據(jù)填入他所設計的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像（如圖），造成圖線不過坐標原點最主要的一條原因是________，由該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是________，其大小是___________。

參考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力;砝碼盤重力；

0.0713.（單選）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的()A.溫度與體積

B．體積和壓強

C.溫度和壓強

D．壓強和溫度參考答案：A三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）如圖所示，在研究平拋運動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。改變整個裝置的高度做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地。該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后

（）

A.水平方向的分運動是勻速直線運動

B.水平方向的分運動是勻加速直線運動

C.豎直方向的分運動是自由落體運動

D.豎直方向的分運動是勻速直線運動參考答案：答案：C15.某同學利用如圖所示的裝置測量某一彈簧的勁度系數(shù)，該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上砝碼盤。通過改變盤中砝碼的質(zhì)量，測得6組砝碼的質(zhì)量m和對應的彈簧長度l，畫出m-l圖線，對應點已在圖上標出，如圖乙所示。（重力加速度g=10m/s2）①采用恰當?shù)臄?shù)據(jù)處理，該彈簧的勁度系數(shù)為

N/m

。（保留2位有效數(shù)字）②請你判斷該同學得到的實驗結(jié)果與考慮砝碼盤的質(zhì)量相比，結(jié)果

。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)參考答案：①3.4

(3.2-3.5都可以)

②相同

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑的水平導軌右端處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長度=4.0m，皮帶以恒定速率=3.0m/s順時針轉(zhuǎn)動．三個質(zhì)量均為=1.0kg的滑塊、、置于水平導軌上，、之間有一段輕彈簧剛好處于原長，滑塊與輕彈簧連接，未連接彈簧，、處于靜止狀態(tài)且離點足夠遠，現(xiàn)讓滑塊以初速度=3.0m/s沿、連線方向向運動，與碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短．滑塊脫離彈簧后滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上．已知滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.1，重力加速度=10m/s2．求：（1）滑塊、碰撞時損失的機械能；（2）滑塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量；（3）若每次實驗開始時滑塊的初速度大小不相同，要使滑塊滑上傳送帶后總能落至地面上的同一位置，則的取值范圍是什么?參考答案：（1）2.25J（2）0.5J（3）m/sm/s

解析：（1）設A和B碰撞后共同速度為，對A、B有：動量守恒

①碰撞時損失機械能

②解得J（2）設AB碰撞后，彈簧第一次恢復原長時AB的速度為，C的速度為。對A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)從AB碰撞后到彈簧第一次恢復原長的過程中，有：動量守恒：③機械能守恒：④

解得m/sC以滑上傳送帶，假設勻加速直線運動位移為時與傳送帶共速，由運動學公式

解得m＜加速運動的時間為，有：s

⑤C在傳送帶上滑過的相對位移為m

⑥摩擦生熱=0.5J(3)設A的最大速度為，滑塊C在與彈簧分離時的速度為、AB的速度為,則C在傳送帶上一直勻減速直線運動直到在P點與傳送帶共速，有：⑦

解得m/s設A的最小速度為，滑塊C在與彈簧分離時的速度為、AB的速度為,則C在傳送帶上一直勻加速直線運動直到在P點與傳送帶共速，有：⑧解得m/s對A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)從AB碰撞后到彈簧第一次恢復原長的過程中，有：動量守恒：

⑨機械能守恒：

⑩

解得m/s同理m/s

所以m/sm/s17.一質(zhì)量為m=2.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運動，被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過，如圖1所示。固定在傳送帶右端的位移傳感器紀錄了小物塊被擊中后的位移隨時間的變化關(guān)系如圖2所示（圖象前3s內(nèi)為二次函數(shù)，3-4.5s內(nèi)為一次函數(shù)，取向左運動的方向為正方向）。已知傳送帶的速度保持不變，g取10m/s2。（1）定性描述小物塊在前3s內(nèi)的運動情況；（2）求傳送帶速度v的大小;（3）求物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ.參考答案：（1）前2s向左勻減速運動，第3s內(nèi)向右勻加速運動（2）因第3-4.5s內(nèi)s-t圖像為一次函數(shù)，說明小物塊已與傳送帶保持相對靜止即與傳送帶一起勻速運動，因此段時間圖像斜率為負值，所以傳送帶的速度方向順時針。

傳送帶的速度v的大小為

m/s（3）由圖像可知在第3s內(nèi)小物塊做初速度為零的勻加速運動，則

(其中s=1m,t=1s)

解得μ=0.2

18.光滑的圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CE連接。水平軌道的CD段光滑、DE段粗糙。一根輕質(zhì)彈簧一端固定在C處的豎直面上，另一端與質(zhì)量為2m的物塊b剛好在D點接觸（不連接），彈簧處于自然長度。將質(zhì)量為m的物塊a從頂端F點靜止釋放后，沿圓弧軌道下滑。物塊a與物塊b第一次碰撞后一起向左壓縮彈簧。已知圓弧軌道半徑為r，=l，物塊a、b與DE段水平軌道的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.2和μ2=0.4，重力加速度為g。物塊a、b均可視為質(zhì)點。求：（1）物塊a第一次經(jīng)過E點時的速度是多少？（2）試討論l取何值時，a、b能且只能發(fā)生一次碰撞？此題為力學多過程的組合題，難度偏難。涉及到機械能守恒、動能定理、動量守恒等重點力學知識。題目設計的場景是廣東高考題常見的水平面加半圓弧面，為了增加新意，本題加入了一個新元素——彈簧。但為了不增加難度，設計了從彈簧壓縮到恢復原長過程中機械能守恒。本題的難點在于討論點，需要學生看清楚問題“能且只能”。參考答案：（1）物塊a由F到E過程中，由機械能守恒有：

…………（2分）

解得第一次經(jīng)過E點