河北省沧州市华文中学北校区2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

1、河北省沧州市华文中学北校区2022-2023学年高三物理期末试卷含解析一、 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. （多选）（2014秋?德州校级月考）在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，下列说法错误的是（）A在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证B牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点C胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比D亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落

2、一样快参考答案：ABD解：A、伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故A错误；B、伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点，故B错误；C、胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，故C正确；D、亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体下落快，故D错误；本题选错误的，故选：ABD2. （单选）两个内壁光滑的圆锥筒，固定在同一水平面桌面上，轴线竖直，质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，B球运动半径较大，则 ()AA球的角速度必小于B球

3、的角速度BA球的角速度必大于B球的角速度CA球的线速度必小于B球的线速度DA球的线速度必大于B球的线速度参考答案：B3. （单选）如图所示，小球从距地面高度为2R的斜面上P点无初速度释放，分别滑上甲、乙、丙、丁四个轨道，甲为半径为1.2R的半圆轨道，乙为半径为2R的圆轨道、轨道和地面连接处有一段小圆弧，丙为半径为R的半圆轨道，丁为高为1.5R的斜面、斜面和地面连接处有一段小圆弧，所有接触面均光滑，则滑上四个轨道后运动到的最高点能和P等高的是()A甲 B乙C丙 D丁参考答案：B4. （多选）如图所示实线为等量异号点电荷周围的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点若将一试探正

4、点电荷从虚线上N点移动到M点，则 A电荷所受电场力大小不变 B电荷所受电场力逐渐增大 C电荷电势能逐渐减小 D电荷电势能保持不变参考答案：BC5. （单选）某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是Aa点的电势低于b点的电势Bc点的电场强度大于a点的电场强度C若将负试探电荷由a点移到b点，电场力做负功D一负点电荷放在c点时的电势能小于其放在a点时的电势能参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的vs图像如图所示。已知物体及位移传感器的

5、总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为_m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.4816）7. 如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE=3m，BC=2m，ACB=30，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为_Nm，直角杆对横梁的作用力大小为_N。（重力加速度g=l0m/s2）参考答案：150 150 8. 如图，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A

6、的正上方C处，图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角300方向时，A对B的静电力为B所受重力的倍，则丝线BC长度为 。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，改变丝线长度，使B仍能在300处平衡。以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到00处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小的变化情况是 。参考答案：；先不变后增大对小球B进行受力分析，根据相似三角形有：，再根据余弦定则求出BC的长度：；若两者间的库仑力变为B的重力的0.5倍，根据几何关系可知AB与BC垂直，即拉力与库仑力垂直；随着电量的减小，细绳的拉力不变，库仑力减小。当细绳变为竖直方向时，库仑力和拉力的合力等于重力，库仑力

7、减小，拉力增大，所以拉力先不变后减小。【考点】力的合成和分解 共点力的平衡9. 一灯泡的电功率为P，若消耗的电能看成全部以波长为入的光波均匀地向周围辐射，设光在空气的传播速度近似为真空中的光速c，普朗克常量为h则这种光波光子的能量为，在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目为 。参考答案：10. 某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下图所示则该金属丝的直径d=_mm.另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度L=_mm参考答案：I3.205（3.2043.206）（1分）50.15（1分）I螺

8、旋测微器的固定刻度读数为3mm，可动刻度读数为0.0120.5mm=0.205mm，所以最终读数为3.205mm游标卡尺的主尺读数为50mm，游标读数为0.053=0.15mm，所以最终读数为50.15mm11. “研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示：（1） 某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间t越短，感应电动势E越大，即E与t成反比。 实验过程是_的（填写“正确”“不正确”）； 实验结论_（判断是否正确并说明理由）。（2）对实验数据的处理可以采用不同的方法如果横坐标取_，就可获得如图3所示的图线

9、； 若在基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将_(填“不变”“增大”或“减小”)。参考答案：)(1) 正确 （2分）； 不正确，只有在磁通量变化相同的条件下，时间越短，感应电动势才越大。另外，从E-t图象并不能得到E与t成反比的结论。 (2分)(2) 1/t （2分） 变大 12. 在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出Fx图线如图所示，由图 可知弹簧的劲度系数为k= N/m，图线不过原点 的原因是由于_参考答案：k=200N/m； 弹簧具

10、有重量，应将弹簧悬挂后测量原长13. 在学了自由落体运动这一部分内容后，有同学计算，若有雨滴从距地面2.5km高空自由落下，到达地面时速度将超过200ms，事实上谁也未见过如此高速的雨滴这引发了一些同学的思考：雨滴在下落时肯定受到了空气阻力的作用那它究竟是如何运动的呢?有一组同学设计了一个实验，用胶木球在水中的自由下落来模拟雨滴在空气中的下落过程实验中，胶木球从某一高度竖直落下，用闪光照相方法拍摄了小球在不同时刻的位置，如图所示(1)请你根据此闪光照片定性描述出小球的运动情形： _；(2)对于小球下落时所受的阻力，我们可以作最简单的猜想：阻力(F)与小球速度(v)_，即Fk_( k为阻力常数)

11、已知照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，小球的质量为m若猜想成立，则由此闪光照片及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的阻力常数k_。参考答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘。通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量和对应的弹簧长度，画出-图线，对应点已在图上标出，如图乙所示。(重力加速度)采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为 _ 。(保留3位有效数字)请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果_。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)参考答案：1

12、5. （9分）如图所示装置，密闭容器Q和U型玻璃管a，竖直长玻璃管b通过橡皮管连接，玻璃管内装有水，将容器内的空气和外界隔离开。某同学利用此装置和温度计测量高山顶处的大气压强。实验步骤如下： a在山底处，调节竖直管b的高低位置，使得a、b管内水面相平，并在a的管上作出水面的标记A；b记录山底处的大气压强，并测量出山底处的温度T0；c将装置移到山顶处，调节竖直管b的高低位置，使得a管中的水面再次与标记A相平，测量b管的水面高出标记A处水面的高度h；d认为高山顶处的大气压P=P0gh，其中g为重力加速度的值为水的密度。试说明上述测量步聚中漏掉或有错误的步聚，并加改正。漏掉的步骤是： 。错误的步骤是

13、： （填序号），应改为： 。参考答案：要增加步骤：测量山顶处的温度T1。d，山顶处的大气压强应为四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔、，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为，周期为。在时刻将一个质量为、电量为（）的粒子由静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在时刻通过垂直于边界进入右侧磁场区。（不计粒子重力，不考虑极板外的电场）（1）求粒子到达时的速度大小和极板距离（2）为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件

14、。（3）若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在时刻再次到达，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感强度的大小参考答案：（1）粒子由至的过程中，根据动能定理得 由式得 设粒子的加速度大小为，由牛顿第二定律得 由运动学公式得 联立式得 (2)设磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得 要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞，须满足 联立式得 （3）设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为，有 联立式得 若粒子再次达到时速度恰好为零，粒子回到极板间应做匀减速运动，设匀减速运动的时间为，根据运动学公式得 联立91011式得 设粒子在磁场中运动的时间

15、为 联立式得 设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，由6式结合运动学公式得 由题意得 联立式得 17. 如图，传送带AB水平部分长度L1=10m，长L2=5m的水平面BC紧密相切传送带AB于B点，水平面的右端C点平滑连接一竖直面内固定的光滑半圆轨道，半圆轨道的半径R=0.5m传送带始终以0=6m/s的速度沿顺时针方向运转一质量m=0.1kg的小滑块无初速的放到传送带的A端，滑块经过C点滑上光滑半圆轨道，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为1=0.2，滑块与水平面BC间的动摩擦因数2=0.1取g=10m/s2求：（1）滑块在传送带AB上运动产生的热量（2）滑块经过C点时对半圆轨道的压力大小（3

16、）滑块离开半圆轨道最高点抛出落到水平面BC上的位置与C点间的距离S参考答案：解：（1）设物体向右运动距离x1时，速度达到v0，经过时间t1，所以有：1mg=ma1得加速度v0=a1t1代入数据可解得：t1=3s，x1=9m，t1时间内传送逞运动距离为ll=v0t1=18m所以滑块相对于传送带滑动距离x=lx1=189m=9m所以在传送逞上产生的热量Q=1mgx=0.20.1109J=1.8J（2）滑块在传送带上运动9m后，与传送带以相同的速度运动到B点，所以vB=v0=6m/s滑块在BC段运动，由动能定理有：解得：=在半圆轨道C点，N为半圆轨道对m的支持力，根据牛顿第二定律有：所以N=mg+=由牛顿第三定律得小球对轨道的压力为6.2N；（3）滑块从C至D点过程中，滑块只有重力做功，其机械能守恒所以 滑块从D点水平抛出，根据平抛知识有：s=vDt=1.1m答：（1）滑块在传送带AB上运动产生的热量为1.8J；（2）滑块经过C点时对半圆轨道的压力大小6.2N；（3）滑块离开半圆轨道最高点抛出落到水平面BC上的位置与C点间的距离S等于1.1m18. 如图所示，在方向水平向右的匀强电场中（图中未画出），有一固定光滑绝缘的半球