2022-2023学年湖南省怀化市人才教育学校高三物理期末试题含解析

1、2022-2023学年湖南省怀化市人才教育学校高三物理期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 继“天宫”一号空间站之后，我国又发射“神舟八号”无人飞船，它们的运动轨迹如图所示。假设“天宫”一号绕地球做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（ ）A在远地点P处，“神舟”八号的加速度比“天宫”一号大B根据题中条件可以计算出地球的质量C根据题中条件可以计算出地球对“天宫”一号的引力大小D要实现“神舟”八号与“天宫”一号在远地点P处对接，“神舟”八号需在靠近P处点火减速参考答案：B2. （单选）如图所示表示两列相干

2、水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m。C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是 （ ）A图示时刻C点正处于平衡位置且向水面下运动B从图示的时刻起经0.25s，B点通过的路程为20cmCC、E两点都保持静止不动 D图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm参考答案：B3. 在平直行驶的汽车内，一个乘客以自己为参照物向外观察，他看到的下述现象哪个肯定是错误的( )A前面的汽车静止不动 B后面的汽车越来越近C同向行驶的自行车向后运动 D路旁的树木静止不动参考答案：D4. 如图所示为远距离交流输电的简化电

3、路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一想想变压器，流入用户端的电流是I2。则A.用户端的电压为I1U1/I2B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为I12rD.输电线路上损失的电功率为I1U参考答案：A解析：理想变压器I1U1= I2 U2得U2= I1U1/I2，A对的；输电线上的电压降为I1r，B错的；理想变压器的输入功率为I1U1，C错的；输电线路上损失的电功率为I12r，D错的。5. （单选）如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两

4、个焦点M、N上，下列说法中正确的是AA、B两处电势、场强均相同BC、D两处电势、场强均相同C在虚线AB上O点的场强最大D带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能参考答案：B。解析：A、根据顺着电场线方向电势降低，结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，A、B场强相同，A点电势高故A错误B、根据等量异种电荷电场线、等势面分布对称性，C、D两处电势、场强均相同故B正确 C、根据电场线疏密表示场强的大小可知，在AB之间，O点场强最小，离O越近场强越强，故C错误D、O点电势高于B点电势，正电荷从O点到B点，电场力做正功，在O处电势能大于在B处电势能故D错误故本题选择B答案。二、 填空

5、题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （4分）质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成氘核时，发出r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个核反应的质量亏损m=，r射线的频率v= 参考答案：m1+m2m3，解：一个质子和一个中子结合成氘核：H+nH+这个核反应的质量亏损为：m=m1+m2m3根据爱因斯坦质能方程：E=mc2此核反应放出的能量：E=（m1+m2m3）c2以射线形式放出，由E=h得光子的频率为：=7. 在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l屏上P点到两狭缝距离相等，该点出现 （选填“亮”或“暗”）条纹A、

6、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为 参考答案：亮；【考点】光的干涉【分析】当光屏上的点到双缝的路程差是半波长的偶数倍，出现明条纹；路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹根据x=判断条纹间距的变化【解答】解：两狭缝到屏上距离相等的点将出现亮纹；A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则相邻条纹间距为x=；根据x=知，激光的波长为=；故答案为：亮；8. 在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变

7、，研究小车的加速度与力的关系时，在 条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，则打该纸带时小车的加速度大小为 m/s2(保留两位有效数字)参考答案：m M，1.0 以整体为研究对象有mg=（m+M）a，解得，以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma显然要有F=mg必有m+M=M，故有mM，即只有mM时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和重物的总重力。利用纸带及已知数据结合匀变速直线运动的推论x=aT2求加速度。9. 图

8、1059中虚线表示某一匀强电场区域内的若干个等势面。质子、氘核、粒子以相同的初速度，沿与等势面平行的方向由A点进入该电场，从上端进入电场到下端离开电场的过程中，质子、氘核、粒子的动量改变量之比是_，电势能改变量之比是_。参考答案：1：1：2 2：1：210. 一个质量为m=70kg的人站在电梯中体重计上称体重，当电梯静止时，体重计读数为N；当电梯以a=g的加速度向下做减速运动时，体重计上的读数为N。（g=10m/s2）参考答案：700；140011. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示(1

9、)当M与m的大小关系满足_时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力(2)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的aF关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：图1： _图2： _参考答案：m?M 、m过大(或M过小)，造成m不是远小于M 、没有平衡摩擦力或木板的倾角过小12. （6分）2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功的发射了“探测二号”卫星图是某监测系统每隔2.5s拍摄的，关于起始匀加速阶段火箭的一组照片。已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示。火箭的加速度a= m/s2，火箭

10、在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小 = m/s。参考答案：答案： 8 (3分) 42 （3分）13. 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图中标出(g9.8 m/s2)(1)作出ml的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为_。参考答案：(1)如图所示(2)0.259 N/m (0.2480.262)三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重相等，当系统达

11、到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列问题：改变钩码个数，实验能完成的是 （多项）A钩码的个数N1N22，N34 B钩码的个数N1N33，N24C钩码的个数N1N2N34 D钩码的个数N13，N24，N35在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是 .A标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C用量角器量出三段绳子之间的夹角D用天平测出钩码的质量在作图时，你认为图示中_是正确的(填“甲”或“乙”)参考答案： B C D A 甲15. 如图甲，一个圆盘可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。圆盘加速转动时，纸带随圆盘

12、运动通过打点计时器打上一系列点。用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，用此装置打出的一条纸带如图丙所示(打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出)。(1)根据图乙读出圆盘的直径为_cm；(2)根据图丙计算，打D点时圆盘转动的角速度为_rads；(3)由图丙可知，纸带运动的加速度大小为_ms2。参考答案：【知识点】测定匀变速直线运动的加速度A7【答案解析】（1）6.000cm；（2）13rad/s；（3）0.60解析：（1）整数部分为60mm，小数部分为零，由于精确度为0.05mm，故需写到0.001cm处，故读数为6.000cm；故直径

13、为6.000cm；（2）打下计数点D时，速度为vD=0.389m/s故=13rad/s（3）纸带运动的加速度为a=0.60m/s2【思路点拨】（1）20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，读数时先读大于1mm的整数部分，再读不足1m的小数部分；（2）根据平均速度等于中间时刻瞬时速度求出D点的瞬时速度，然后根据v=r求解角速度；（3）用逐差法求解出加速度，从而即可求解四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图(a),电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置，ON及RQ足够长，与水平面的倾角=53，MO及PR部分的匀强磁场竖直向下，ON及RQ部分的磁场平行轨道向下，磁场的磁感应强度大小相同，两根

14、相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上，与导轨垂直并始终接触良好。棒的质量m=1.0kg，R=2.0，导轨间距L=1.0m，棒与导轨间动摩擦因数=0.4，现对ab棒施加一个方向向右，大小随(b)图规律变化的力F的作用，同时从足够高的地方由静止释放cd棒，则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动。 （1）求ab棒的加速度和磁感应强度的大小； （2）判断cd棒将做怎样的运动。求cd棒达到最大速度所需的时间；（3）对照第（2）小问中的运动情况，给出cd棒所受摩擦力与时间的函数关系；（4）从静止释放cd棒开始，经过一段时间后，若cd棒的速度变为v=6m/s，ab棒的瞬时电功率增加了P=8w，求合外力对两棒

15、所做的功。 参考答案：解：（1）ab棒受到的滑动摩擦力：f=mg=0.4110N=4N由图（b）所示图象可知，t=0时拉力为：F=6N 由牛顿第二定律得：F-f=ma，即为：6-4=1a解得：加速度为：a=2m/s2 ab棒的速度为：v=atab棒切割磁感线产生的感应电动势为：E=BLv=BLatab棒受到的安培力为： 由图（b）知，当t=2s时，F= 10N由牛顿第二定律得：F- f - FA = ma即：10-5-B2=11，解得：磁感应强度：B=2T （2）cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动

16、，最后停止运动。当cd棒受到的摩擦力与重力沿斜面向下的分力相等时，棒的速度最大，对cd棒在垂直于斜面方向上，由平衡条件得：N=FA+ mgcos53在平行于斜面方向上，由平衡条件得：N=mgsin53解得：cd棒达到最大速度需要的时间：t=7s （3）tt停 摩擦力为静摩擦力，fcd= mgsin53=8N （4）t=0时，ab棒电功率为零，P=I2R =所以 所以 =26J 17. 宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不致于因万有引力的作用吸引到一起设二者的质量分别为m1和m2，两者相距为L求（1）双星的轨道半径之比（2）双星的线速度之比（3

17、）双星的周期参考答案：（1） 设m1和m2的轨道半径分别为r1，r2 角速度为由万有引力定律和向心力公式： （2分） （3分）(2) 设m1和m2的线速度分别为v1，v2 （2分） （3分）（3） 由万有引力定律和向心力公式： （2分） （3分）18. （12分）如图所示，A、B为两块距离很近的平行金属板，板中央均有小孔，一束电子以初动能E0120eV，从A板上的小孔O不断地垂直于板射入A、B之间，在B板右侧，平行金属板M、N间有一个匀强电场，板长L0.02m，板间距离d0.004m，M、N间所加电压为U220V，现在A、B两板间加一个如图所示的变化电压u1，在t0到t2s的时间内，A板电势低于B板，则在u1随时间变化的第一个周期内：（1）电子在哪段时间内可从B板上的小孔O射出加速电场？ （2）在哪段时间内电