广东省惠州市地质中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

广东省惠州市地质中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析一、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.（单选题）当地时间2012年10月14日，在美国新墨西哥州的罗斯韦尔，43岁的奥地利冒险家费利克斯·鲍姆加特纳（FelixBaumgarter），终于在多次延期之后，成功完成了从海拔3．9万米的“太空边缘”跳伞的壮举，打破了——尽管这一事实还有待权威机构认可——载人气球最高飞行、最高自由落体、无助力超音速飞行等多项世界纪录。已知费利克斯一鲍姆加特纳从跳跃至返回地面用时9分钟，下落4分20秒后打开降落伞，其运动过程的最大速度为373m/s;如图是费利克斯·鲍姆加特纳返回地面的示意图。则下列说法正确的是 （

）A．费利克斯·鲍姆加特纳在打开降落伞之前做自由落体运动B．费利克斯·鲍姆加特纳在打开降落伞之后的一小段时间内处于超重状态C．费利克斯·鲍姆加特纳在打开降落伞之前机械能守恒D．在打开降落伞之后，重力对费利克斯·鲍姆加特纳所做的功大小等于他克服阻力所做的功参考答案：B2.（单选）如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动．下列各种情况中，体重计的示数最大的是（）A．电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0m/s2B．电梯匀加速上升，加速度的大小为1.0m/s2C．电梯匀减速下降，加速度的大小为0.5m/s2D．电梯匀加速下降，加速度的大小为0.5m/s2参考答案：考点：牛顿运动定律的综合应用．分析：先对人受力分析，受重力和支持力，体重计示数即为受到的压力，而压力等于支持力；再对人进行运动分析，确定加速度方向；最后根据牛顿第二定律列式求解．解答：解：A、电梯减速上升，加速度向下，由牛顿第二定律mg﹣F=ma解得F=m（g﹣a）=9NB、电梯匀加速上升，加速度向上，由牛顿第二定律F﹣mg=ma解得F=m（g+a）=11NC、电梯匀减速下降，加速度向上，由牛顿第二定律F﹣mg=ma解得F=m（g+a）=10.5ND、电梯匀加速下降，加速度向下，由牛顿第二定律mg﹣F=ma解得F=m（g﹣a）=9.5N故选B．点评：只要加速度向上，就是超重，加速度向下，就是失重，与物体的运动速度方向无关，同时，超重与失重现象只是物体对支撑物的压力变大，而重力保持不变！3.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，正确的说法是A.伽利略研究了自由落体的规律，并根据斜面实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了静电力常量的数值D．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，分别揭示了电现象与磁现象和磁现象与电现象之间的联系参考答案：ABD4.如图甲所示，在圆柱体上放一物块P，圆柱体绕水平轴O缓慢转动，从A转至A′的过程，物块与圆柱体保持相对静止，从起始位置为出发点，则图乙反映的是该过程中（

）A．重力随角度变化的规律B．支持力随时间变化的规律C．摩擦力随角度变化的规律D．合外力随时间变化的规律参考答案：5.一物体以一定的初速度在水平地面上匀减速滑动，若已知物体在第1秒内位移为8．0m，在第3秒内位移为0．5m，则下列说法正确的是

A．物体的加速度大小一定为3．75m/s2

B．物体的加速度大小可能为3．75m/s2

C．物体在0．5s末速度一定为4．0m/s

D．物体在2．5s末速度一定为0．5m/s参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。利用如图2所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数，图中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与木板相比可忽略），弹簧右端与滑块接触，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。现使弹簧解除锁定，滑块获得一定的初速度后，水平向右运动先后经过两个光电门1和2，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和5.0×10-2s，用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图3所示.（1）读出滑块的宽度d=

cm（2）滑块通过光电门1的速度为v1,通过光电门2的速度v2,则v2=

m/s；（结果保留两位有效数字）（3）若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L（已知L远大于d），已知当地的重力加速为g，则滑块与木板动摩擦因数μ表达式为

（用字母v1、、v2、、L、g表示）。参考答案：（1）

5.50

（2）1.1

（3）7.N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球，均匀分布在半径为R的圆周上，示意如图，若移去位于圆周上P点的一个小球，则圆心O点处的电场强度大小为________，方向__________。(已知静电力常量为k)参考答案：大小为，方向沿OP指向P点

8.若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内接一节干电池，电动势为1.5V，

那么该欧姆表的内阻为________Ω，待测电阻接入红、黑表笔之间时，指针偏在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为________Ω，表盘中值刻度是________．参考答案：3001003009.某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。参考答案：

(1).低于

(2).大于【详解】由题意可知，容器与活塞绝热性能良好，容器内气体与外界不发生热交换，故，但活塞移动的过程中，容器内气体压强减小，则容器内气体正在膨胀，体积增大，气体对外界做功，即，根据热力学第一定律可知：，故容器内气体内能减小，温度降低，低于外界温度。最终容器内气体压强和外界气体压强相同，根据理想气体状态方程：又，m为容器内气体质量联立得：取容器外界质量也为m的一部分气体，由于容器内温度T低于外界温度，故容器内气体密度大于外界。故本题答案为：低于；大于。10.如图所示是使用光电管的原理图。当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。如果将变阻器的滑动端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会__

__(填“增加”、“减小”或“不变”)。当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为_____(已知电子电量为e)。如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将______(填“增加”、“减小”或“不变”)。参考答案：减小，，不变11.如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度为9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。则4s末物块的加速度的大小为

▲

，4s~9s内合外力对物块做功为

▲

。参考答案：12.一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M＝__________；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2＝___________。（已知引力常量为G）参考答案：，T113.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的轨道半径之比为

，周期之比为

。参考答案：1︰4

；

1︰8三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.测量某电流表内阻的电路如图所示.供选择的仪器如下：①待测电流表G1(0～10mA，内阻约为)，②标准电流表G2(0～5mA，内阻为)，③定值电阻R1()，④定值电阻R2()，⑤滑动变阻器R3(0～)，⑥滑动变阻器R4(0～)，⑦干电池（1.5V），⑧开关S及导线若干.（1）为使G1，G2的读数均能达到满偏电流的一半以上，定值电阻应选________，滑动变阻器应选_________(填写序号).（2）补全实验步骤：①按电路图连接电路，将滑动触头移至最________（填“左”或“右”）端；②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1，G2的读数I1，I2；③操作中，多次改变_________，记录相应的G1，G2读数I1，I2；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示.（3）若I2-I1图线的斜率为0.48，则待测电流表内阻为________参考答案：（1）③（2分），⑥（2分）（2）左（2分）

滑动触头的位置（2分）（3）94解析：（1）如题图所示，当G1，G2均达到半偏时，代入数据得，解得，故定值电阻应选择③；（2）实验前为保证电表的安全，滑动变阻器滑动触头移至最左端使得两表被短路；为描绘两表示数的图象，需要得到多组数据，故操作中要多次改变滑动触头的位置；（3）电流表G1与定值电阻R串联后与G2并联，由I2RG2=I1(RG1+R1)，整理可得，结合数学知识，斜率，代入数据可解得15.如图是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间△t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图，重力加速度为g．则（1）小圆柱的直径d=

cm；

（2）测出悬点到圆柱重心的距离，若等式=_

_成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。

（3）该装置还可以用来验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式，方法是若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则实验时还需要测量的物理量是

（用文字和字母表示）。参考答案：（1）1.02cm;（1分）（2）（2分）（3）小圆柱的质量（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图（a）所示，长为52cm粗细均匀的细玻璃管的一端开口另一端封闭，在与水平方向成30°角放置时，一段长为h＝20cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，管内气柱长度为L1＝30cm，大气压强p0＝76cmHg，室温t1＝27℃。现将玻璃管沿逆时针方向缓慢转过60°，使它下端浸入冰水混合物中，足够长的时间后对冰水混合物进行加热。（1）求管内气柱长度的最小值；（2）为了保证水银不会从管内溢出，求水温升高的最大值；（3）如果水温升高到最大值后继续加热，管内气柱长度的变化与水温变化是否满足线性关系？为什么？参考答案：解：（1）温度为0℃时，气柱长最短，

（1分）由＝，（2分）

得L2＝24.46cm

（2分）（2）管竖直且水银上表面与管口平齐时，气体温度最高

（1分）＝，（2分）t3＝84.21℃。（2分）（3）管内气柱长度的变化与水温变化不满足线性关系，（1分）因为不是等压变化。（1分）17.某电视台“快乐向前冲”节目中场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R，角速度为ω，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设人的质量为m(不计身高大小)，人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g.(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？(2)若已知H＝5m，L＝8m，a＝2m/s2，g＝10m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的？参考答案：(1)μmg≥mω2R

（2分）

即转盘转动角度应满足ω≤

（3分）(2)设水平加速段位移为x1，时间t1；平抛时水平位移为x2，时间为t2.则加速时有x1＝at

（2分）

v＝at1

（2分）平抛运动阶段x2＝vt2

（2分）

H＝gt

(2分）全程水平方向：x1＋x2＝L代入已知各量数值，联立以上各式解得：t1＝2s18.如图甲所示，两平行金属板间距为2l，极板长度为4l，两极板间加上如图乙所示的交变电压（t=0时上极板带正电）．以极板间的中心线OO1为x轴建立坐标系，现在平行板左侧入口正中部有宽度为l的电子束以平行于x轴的初速度v0从t=0时不停地射入两板间．已知电子都能从右侧两板间射出，射出方向都与x轴平行，且有电子射出的区域宽度为2l．电子质量为m，电荷量为e，忽略电子之间的相互作用力．(1)求交变电压的周期T和电压U0的大小；(2)在电场区域外加垂直纸面的有界匀强磁场，可使所有电子经过有界匀强磁场均能会聚于（6l，0）点，求所加磁场磁感应强度B的最大值和最小值；(3)求从O点射入的电子刚出极板时的侧向位移y与射入电场时刻t的关系式．参考答案：（1）电子在电场中水平方向做匀速直线运动4l=v0nT

T=（n=1,2,3…）

（