湖南省張家界市河口中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

湖南省張家界市河口中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.如右圖所示，一個帶負電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時的速度為v，若加上一個垂直紙面向外的磁場，則滑到底端時()??A．v變大B．v變小C．v不變

D．不能確定參考答案：B2.（單選）如圖，有一輕圓環(huán)和插栓，在甲、乙、丙三個力作用下平衡時，圓環(huán)緊靠著插栓．不計圓環(huán)與插栓間的摩擦，若只調(diào)整兩個力的大小，欲移動圓環(huán)使插栓位于圓環(huán)中心，下列說法正確的是（）A．增大甲、乙兩力，且甲力增加較多B．增加乙、丙兩力，且乙力增加較多C．增加甲、丙兩力，且甲力增加較多D．增加乙、丙兩力，且丙力增加較多參考答案：考點：合力的大小與分力間夾角的關(guān)系．專題：平行四邊形法則圖解法專題．分析：根據(jù)力的合成法則，結(jié)合題意，將圓環(huán)向上移動，即可判定求解．解答：解：由題意可知，圓環(huán)將豎直向上運動，因此同時增加甲、丙兩力，則會出現(xiàn)向乙反向運動，若要使插栓位于圓環(huán)中心，圓環(huán)必須偏向左，則甲力增加較多，這樣才能實驗位于中心，故C正確，ABD錯誤；故選：C．點評：考查力的合成法則，理解平衡條件的應(yīng)用，注意使插栓位于圓環(huán)中心，是解題的突破口．3.關(guān)于勻變速直線運動的說法，不正確的是（

）A．某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)的初速度與末速度和的一半B．在任意相等的時間內(nèi)位移的變化相等C．在任意相等的時間內(nèi)速度的變化相等D．物體的速度在一定時間內(nèi)發(fā)生的變化與這段時間成正比參考答案：B4.已知地球半徑為R，月球半徑為r，地球與月球之間的距離(兩球中心之間的距離)為L．月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T1，地球自轉(zhuǎn)的周期為T2，地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期為T3，假設(shè)公轉(zhuǎn)運動都視為圓周運動，引力常量為G，由以上條件可知A．地球的質(zhì)量為m地=4π2L/GT32

B．月球的質(zhì)量為m月=4π2L/GT12C．地球的密度為ρ=3πL/GT12

D．月球運動的加速度為a=4π2L/T12參考答案：D解決本題的關(guān)鍵是掌握萬有引力提供向心力：有和星球表面萬有引力等于重力。對于月球繞地球運動，有，對于地球表面的物體繞地球的運動，有,所以地球的質(zhì)量為=,故選項AB錯誤；月球是環(huán)繞天體，不能求出其質(zhì)量，故選項C錯誤；由=可知月球繞地球運行的加速度a=4π2L/T12，選項D正確。5.（單選）如圖所示，在xOy平面有勻強電場，一群質(zhì)子從P點出發(fā)，可以到達圓O上任一個位置，比較圓上這些位置，發(fā)現(xiàn)到達圓與x軸正半軸的交點A點時，動能增加量最大，增加了60eV，已知圓的半徑25cm，。則勻強電場的電場強度是（

）A.120V/m

B.187.5V/m

C.150V/m

D.238.5V/m參考答案：B到A點時，動能增加量最大，說明等勢面在A點與圓相切（否則一定還可以在圓上找到與A點電勢相等的點，質(zhì)子到這點與到A點，電場力做功一樣，動能增加量是一樣的，這與到達A點時，動能增加量最大相矛盾）也就是等勢面與y軸平行，所以電場線與x軸平行，PA兩點的電勢差，由勻強電場中電場強度與電勢差的關(guān)系可得：，故B正確，A、C、D錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質(zhì)量為kg的物塊B相連接．另一個質(zhì)量為kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運動一段后將分離，分離后A又上升了m到達最高點，此時B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長．則從A、B分離到A上升到最高點的過程中，彈簧彈力對B做的功為J，彈簧回到原長時B的速度大小為

m/s.（m/s2）

參考答案：0,

27.做自由落體運動的小球，落到A點時的瞬時速度為20m/s，則小球經(jīng)過A點上方12．8m處的瞬時速度大小為12m/s，經(jīng)過A點下方25m處的瞬時速度大小為

．（取g=10m／s2）參考答案：8.某集裝箱吊車的交流電動機輸入電壓為380V，則該交流電電壓的最大值為

V。當(dāng)?shù)踯囈?.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103kg的集裝箱時，測得電動機的電流為20A，電動機的工作效率為 。（g取10m/s2）參考答案：答案：380，75%解析：輸入電壓380V為有效值，則最大值為380V；電動機對集裝箱做功的功率P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W，電動機消耗電功率P總=380×20W=7.6×103W，故電動機的工作效率為η==75%。9.(1)如圖甲所示為某校興趣小組通過電流傳感器和計算機來測電源電動勢和內(nèi)阻實驗電路，其中R0為定值，電阻R為可調(diào)節(jié)的電阻箱，電流傳感器與計算機（未畫出）相連，該小組成員通過實驗記錄下電阻箱的阻值R和相應(yīng)的電流值I，通過變換坐標(biāo)，經(jīng)計算機擬合得到如圖乙所示圖象，則該圖象選取了___為縱坐標(biāo)，由圖乙中圖線可得到該電源的電動勢為____V；(2)現(xiàn)由三個規(guī)格相同的小燈泡，標(biāo)出值為“2.5V、0.6A”，每個小燈泡的I-U特性曲線如圖丙所示，將它們與圖甲中電源按圖丁所示的電路相連，閉合開關(guān)后，A燈恰好正常發(fā)光，則電源的內(nèi)阻r=_____Ω，圖甲中定值電阻R0=__Ω．參考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由電路圖可知，本實驗采用電流表與電阻箱串聯(lián)的方式進行實驗，由閉合電路歐姆定律可知：

變形可得：故縱坐標(biāo)應(yīng)選取；

由圖可知，圖象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A燈泡正常發(fā)光，故電壓為2.5V，電流I=0.6A；兩并聯(lián)燈泡電流I'=0.3A，則電壓U’=0.5V；故路端電壓U=2.5+0.5=3V；電流為0.6A；

由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir

代入數(shù)據(jù)解得；

則可知R0=2Ω

點睛：本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗以及燈泡伏安特性曲線的應(yīng)用，要注意明確閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，同時注意燈泡內(nèi)阻隨沉默溫度的變化而變化，故只能根據(jù)圖象分析對應(yīng)的電壓和電流，不能利用歐姆定律求解燈泡電阻．10.(4分)如圖所示，在y軸上關(guān)于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷+Q，在x軸上C點有點電荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。則D點電場強度大小為

；若將點電荷-q從O移向C，其電勢能

。(選填：“增大”、“減小”或“不變”)參考答案：

答案：零；增大11.測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示。AB是半徑足夠大、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點相切，C點在水平地面的垂直投影為C′。重力加速度為g。實驗步驟如下：(1)用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；(2)測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC/的高度h；(3)將物塊Q在A點由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點D；(4)重復(fù)步驟C，共做10次；(5)將10個落地點用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C′的距離s.用實驗中的測量量表示：①物塊Q到達C點時的動能EkC＝__________；②在物塊Q從B運動到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功W克＝__________；③物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ＝________.參考答案：①

②

③12.如右圖所示，一個活塞將絕熱容器分成A、B兩部分，用控制栓K固定活塞。保持A體積不變，給電熱絲通電，則此過程中氣體A的內(nèi)能

，溫度

；拔出控制栓K，活塞將向右移動壓縮氣體B，則氣體B的內(nèi)能

。參考答案：13.為了研究電阻RX的伏安特性，某同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩個電路，如圖所示。圖中對應(yīng)的同種儀器的規(guī)格都相同，滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，電池的電動勢E=6V，忽略內(nèi)阻。接通電路，調(diào)節(jié)變阻器R的滑片P，電阻RX的電壓變化范圍為0~6V的是

圖；當(dāng)兩電路中變阻器的滑片P都滑到最右端時，發(fā)現(xiàn)甲、乙兩電路消耗的電功率之比為3∶1，則此時RX的阻值為

Ω。

參考答案：

答案：甲、

40三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）小明測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過計算并對照圖像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進，如何改進？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，物體對支持面幾乎沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質(zhì)量．假設(shè)某同學(xué)在這種環(huán)境設(shè)計了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質(zhì)量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動．設(shè)航天器中具有基本測量工具．（1）物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是

．（2）實驗時需要測量的物理量是

．（3）待測物體質(zhì)量的表達式為

．參考答案：（1）

物體對支持面無壓力

（2）

彈簧秤拉力F．圓周運動半經(jīng)r．周期T．

（3）17.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角的圓弧，MN為其豎直半徑,P點到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后其位移與時間的關(guān)系為s=6t-2t2，物塊飛離桌面后由P點沿切線落入圓軌道。取g=10m/s2。求：（1）判斷m2能否沿圓軌道到達M點；（2）BP間的水平距離；（3）釋放后m2運動過程中克服摩擦力做的功。參考答案：見解析（1）物塊m2由D點以初速度平拋，至P點時，由平拋規(guī)律得：

1分

1分解得設(shè)能到達M點，且速度為,由機械能守恒得

1分由幾何關(guān)系得

1分在M點軌道對物塊向下的壓力為,由牛頓第二定律得1分解得,所以不能到達M點。

2分（2）平拋過程水平位移為x,由平拋運動規(guī)律得：

1分

1分在桌面上過B點后的運動運動為s=6t-2t2，故為勻減速運動，且初速度為

2分BD間由運動規(guī)律得

1分

解得BP水平間距為x+s=4.1m

3分（3）設(shè)彈簧長為AC時的彈性勢能為，由功能關(guān)系得：釋放時為

1分釋放時為

1分

在桌面上運動過程中克服摩擦力做功為Wf,由動能定理得

1分解得

2分18.(計算)如圖，在傾角θ=53°的固定斜面上放置一質(zhì)量M=1k