2022-2023学年河北省唐山市滦县茨榆坨中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年河北省唐山市滦县茨榆坨中学高三物理上学期期末试题含解析一、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.我们在用自由落体法来“验证机械能守恒定律”的实验中，应该A．选用秒表来计时B．选用打点计时器计时C．用交流电源给打点计时器供电D．用直流电源给打点计时器供电参考答案：BC2.一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5：1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电。一只理想二级管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示。电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是A.原、副线圈中的电流之比为5：1B.若滑动变阻器接入电路的阻值为20，则1min内产生的热量为2904JC.只将S从1拨到2，电流表示数减小D.若将滑动变阻器的滑片向下滑动，则两电表示数均减少参考答案：BC3.（单选）质点所受的合外力F随时间变化的规律如右图所示，力的方向始终在一直线上．已知t=0时质点的速度为零，在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中，质点的动能最大的时刻是A．t1

B．t2

C．t3

D．t4参考答案：B4.如图所示的电路是某种逻辑电路，两个开关A、B并联，控制同一灯泡Y，A、B中任一开关闭合时，灯泡Y都亮，那么这个电路的逻辑关系为

（

）

A．“非”逻辑

B．“与”逻辑

C．“或”逻辑

D．“与非”逻辑参考答案：答案：C5.（多选）用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率=k（k＜0）．则（）A．圆环中产生逆时针方向的感应电流B．圆环具有扩张的趋势C．圆环中感应电流的大小为D．图中a、b两点间的电势差Uab=|kπr2|参考答案：解：A、磁通量向里减小，由楞次定律“增反减同”可知，线圈中的感应电流方向为顺时针，故A错误；B、由楞次定律的“来拒去留”可知，为了阻碍磁通量的减小，线圈有扩张的趋势；故B正确；C、由法拉第电磁感应定律可知，E===kπr2，感应电流I==，故C错误；D、与闭合电路欧姆定律可知，ab两点间的电势差为=，故D正确；故选BD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.光滑水平面上有两小球a、b，开始时a球静止，b球以一定速度向a运动，a、b相撞后两球粘在一起运动，在此过程中两球的总动量守恒（填“守恒”或“不守恒”）；机械能不守恒（填“守恒”或“不守恒”）．参考答案：考点：动量守恒定律．分析：考察了动量守恒和机械能守恒的条件，在整个过程中合外力为零，系统动量守恒．解答：解：两球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于碰撞是完全非弹性碰撞，碰撞过程机械能不守恒；故答案为：守恒，不守恒．点评：本题考查动量守恒定律和机械能守恒定律的适用条件，注意区分，基础题．7.小明同学在学习机械能守恒定律后，做了一个实验，将小球从距斜轨底面高h处释放，使其沿竖直的圆形轨道（半径为R）的内侧运动，在不考虑摩擦影响的情况下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点；（选填“一定能”或“不一定能”）参考答案：考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：小球恰好能通过圆弧轨道最高点时，重力提供向心力，根据向心力公式求出到达最高点的速度，再根据机械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通过最高点，在最高点，由重力提供向心力，设最高点的速度为v，则有：

mg=m，得：v=从开始滚下到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以当h＜2.5R时，小球不能通过圆形轨道最高点，Ⅰ．若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅱ．若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点．故答案为：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能点评：本题的突破口是小球恰好能通过最高点，关键抓住重力等于向心力求出最高点的速度．对于光滑轨道，首先考虑能否运用机械能守恒，当然本题也可以根据动能定理求解．8.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2。（保留二位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出a–1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是

。（3）有一位同学通过实验测量作出了图（c）中的A图线,另一位同学实验测出了如图（c）中的B图线．试分析：①A图线上部弯曲的原因_____________________________________________________；②B图线在纵轴上有截距的原因

；参考答案：（1）（2分）

3.2

（2）（3分）

图像见右图（3）①（2分）未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量②（2分）平衡摩擦力时，长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）9.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的

图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′

的

_基本相等，

_基本相同，说明共点

力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：

大小

方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可10.两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇。则该时刻在x=0～12m范围内，速度最大的是平衡位置为x=

m的质点；从图示时刻起再经过1.5s，平衡位置为x=3m处的质点的位移y=

cm。参考答案：

6

－20

11.

（选修3—4）（6分）露珠在阳光下显得晶莹明亮是由于光的

现象造成的；通过手指缝看日光灯，可以看到彩色条纹是由于光的

现象造成的；水面上的汽油薄膜呈现彩色花纹是由于光的

现象造成的。参考答案：答案：全反射；衍射；干涉；（每空2分）12.如图所示，光滑的半圆槽内，A球从高h处沿槽自由滑下，与静止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到达的最大高度均为h／9，A球、B球的质量之比为_____________或____________。参考答案：1:4，1:213.（6分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C，质量为m=2.0×10-15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：⑴经过

秒烟尘颗粒可以被全部吸附？⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了

焦耳功？参考答案：⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒受到的电场力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池，现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻。设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，记录多组U、I的数据，填入事先设置的表格中，然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度，重复上述步骤进行实验。按照插入深度逐渐增加的顺序，利用相应的实验数据，在U-I坐标系中绘制图象，如图乙中的a、b、c所示。⑴实验器材有：电流表（量程1ｍＡ，内阻不计）；电压表（量程1Ｖ，内阻约1k）；滑动变阻器R1(阻值0～200Ω)；滑动变阻器R2(阻值0～10kΩ)，该电路中应选用滑动变阻器

▲

(选填“R1”或“R2”)。⑵某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分，请将剩余部分连接起来。⑶在该实验中，随电极插入的深度增大，电源电动势

▲

，电源内阻

▲

（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。⑷图线b对应的电路中，当外电路总电阻R=2000Ω时，该电源的输出功率P=

▲

W（计算结果保留三位有效数字）。参考答案：

⑴R2（2分）

⑵

如右图(2分)

⑶不变

减小（各2分）

⑷3.20×10-4

（3.10×10-4～3.30×10-4）15.(6分)读出下面图中仪器的读数,游标卡尺读数为

cm，螺旋测微器读数为

cm。参考答案：

答案：(每空均为3分)1.660，0.5693(0.5692-0.5696).四、计算题：本题共3小题，共计47分16.云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为m1的原子核在云室中发生一次α衰变，α粒子质量为m2，电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内，现测得α粒子运动的轨道半径R，试求在衰变的过程中质量亏损。（注：涉及动量问题时，亏损的质量可以忽略不计）参考答案：17.如图所示，水平地面上有一上表面光滑的长木板C(其左端有一竖直小挡板)，其上放有可视为质点的两小物块A和B，其间夹有一根长度可忽略的轻弹簧，弹簧与物块间不相连，其中小物块B距离木板C的右端很近。已知mA=mB=4.0kg,mC=1.0kg地面与木板C间的动摩擦因数为μ=0.20，重力加速度为g=10m/s2。开始时整个装置保持静止，两个小物块A、B将轻质弹簧压紧使弹簧贮存了弹性势能E0=100J。某时刻同时释放A、B，则：(1)当小物块B滑离木板最右端时，求两小物块的速度vA、vB；(2)若小物块A与挡板的碰撞时间极短且无机械能损失，求在它们第一次碰撞结束瞬间物体A、C的速度大小；(3)在小物块A与挡板第一次碰撞到第二次碰撞的过程中，求木板C的位移大小。参考答案：18.光滑水平轨道abc、ade在a端很接近但是不相连，bc段与de段平行，尺寸如图所示。轨道之间存在磁感应强度为B的匀强磁场。初始时质量m的杆1放置在b、d两点上，杆2放置在杆1右侧L/2处。除杆2电阻为R外，杆1和轨道电阻均不计。（1）若固定杆1，用水平外力以速度v0匀速向右拉动杆2。试利用法拉第电磁感应定律推导：杆2中的感应电动势大小E=BLv0。（2）若固定杆2，用水平外力将杆1以初速度v0向左拉动，运动过程中保持杆中电流不变，杆1向左运动位移L时速度的大小为多少？（3）在（2）问的过程中，杆1向左运动位移L内，水平外力做的功为多少？（4）在（2）问的过程中，杆1向左运动位移L用了多少时间？参考答案：（1）