2023年江苏省宿迁市泗洪县育才中学高三物理下学期期末试题含解析

2023年江苏省宿迁市泗洪县育才中学高三物理下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.真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为（）(A)3∶1(B)1∶3(C)9∶1(D)1∶9参考答案：C根据库仑定律，选C2.电场线分布如图，如果只在电场力作用下，一带电粒子从b向a运动，则该粒子一定A．带正电B．做匀速直线运动C．做匀加速直线运动D．做变加速直线运动参考答案：D3.（单选）一遥控玩具小车在平直路上运动的位移—时间图象如图所示，则（） A．前15s内汽车的位移为300m B．20s末汽车的速度为－1m/s C．前10s内汽车的加速度为3m/s2 D．前25s内汽车做单方向直线运动参考答案：B4.在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间后停止。现将该木板倾斜45°，让小物块以相同的初速度沿木板上滑。若小物块与木板间的动摩擦因数为，则小物块上滑到最高位置所需时间与之比为（

）A、

B、

C、

D、参考答案：5.（多选）如图所示，一根细绳的上端系在O点，下端系一个重球B，放在粗糙的斜面体A上．现用水平推力F向右推斜面体使之在光滑水平面上向右匀速运动一段距离（细绳尚未到达平行于斜面的位置）．在此过程中A.小球B做匀速圆周运动B.摩擦力对重球B做正功C.水平推力F和重球B对A做功的绝对值大小相等D.A对重球B所做的功与重球B对A所做的功绝对值大小相等参考答案：BC解析：A、小球B的线速度大小是变化的，故不是匀速圆周运动．故A错误．B、斜面对B的摩擦力沿斜面向下，与B的位移方向夹角为锐角，所以斜面的摩擦力对m做正功，故B正确；C、A匀速运动，动能不变，根据动能定理水平推力F和重球B对A做功的绝对值大小相等；C正确；D、A对B的弹力和B对A的弹力是一对作用力和反作用力，大小相等，但是B的位移和A的位移不相等，故A对重球B所做的功与重球B对A所做的功绝对值大小不相等．D错误；故选：BC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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，其对应点已在下图中标出．(g＝9.8m/s2)(1)作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为________N/m.（结果保留两位有效数字）参考答案：(1)如图所示(2)0.26(0.24～0.27)7.光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，则轨道对小球做_______（填“正功”、“负功”或“不做功”），小球的线速度_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：8.（2分）传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）参考答案：方向由a至b9.某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”，他设计了如下实验：他的操作步骤是：①安装好实验装置如图。②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质

量为50g的钩码挂在拉线P上。④先接通打点计时器的电源，后释放小车，打出一条纸带。在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：（g=9.8m/s2）①第一个点到第N个点的距离为40.00cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.20m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功为

J，小车动能的增量为

-----

J。（计算结果保留三位有效数字）

此次实验探究结果的误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了某些产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是：①

②

。参考答案：

①小车质量没有远大于钩码的质量；②没有平衡摩擦力；10.为了测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接测量工具，某实验小组应用下列器材测量：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、砝码一套（总质量为m=0．5kg），细线、米尺，他们根据学过的物理知识改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量，操作如下（g取10m/s2）（1）实验装置如图所示，设左右两边沙袋的质量分别为m2、m1（2）从m中取出质量为m/的砝码放在右边沙袋中（剩余砝码都放在左边沙袋中，发现质量为m1的沙袋下降，质量为m2的沙袋上升（质量为m1的沙袋下降过程未与其他物体相碰）；（3）用米尺测出质量为m1的沙袋从静止下降的距离h，用秒表测出质量为m1的沙袋下降时间t，则可知沙袋的加速度大小为a＝

（4）改变m′，测量相应的加速度a，得到多组m′及a的数据作出

（填“a～m′”或“a～”）图线；（5）若求得图线的斜率k=4m/kg·s2，截距为b=2m/s2，沙袋的质量m1=

kg，m2=

kg参考答案：2h/t2[2分]

a-m’[2分]

3

[3分]

1．5

11.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右

磁场向右匀速运动，金属框中产生的感应电流所受安培力向右，金属框向右加速运动，当金属框匀速运动时速度设为vm，感应电动势为E=2BL（v-vm），感应电流为，安培力为F=2BLI，安培力与阻力平衡，F=f，解得vm=12.如图所示，带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d。若杆上套一带电小环C（图上未画），带电体A、B和C均可视为点电荷。则小环C的平衡位置为

；将小环拉离平衡位置一小位移x(x小于d)后静止释放，则小环C

回到平衡位置。(选填“能”“不能”或“不一定”)参考答案：在AB连线的延长线上距离B为d处，不一定13.在匀强电场中建立空间坐标系O﹣xyz，电场线与xOy平面平行，与xOz平面夹角37°，在xOz平面内有A、B、C三点，三点连线构成等边三角形，其中一边与Ox轴重合．已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为1.25×10﹣5N；将其从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，则A、B、C三点中电势最高的点是

点，等边三角形的边长为

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）参考答案：C；0.4．【考点】电势差与电场强度的关系；匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】根据电场力做功正负分析电势能的变化，结合推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，分析电势的高低．由电场力做功公式求等边三角形的边长．【解答】解：将负点电荷从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，电势能增大2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，所以C点的电势能最小，由推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则C点的电势最高．由于点电荷从B移动到C电势能变化量最大，由等边三角形的对称性可知，BC边应与x轴重合，设等边三角形的边长为L．从B点移到C点电场力做功W=4.0×10﹣6J已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案为：C；0.4．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用以下器材尽可能准确地测量待测电阻Rx的阻值。A.待测电阻Rx，阻值约为200Ω；B.电源E，电动势约为3.0V，内阻可忽略不计；C.电流表A1，量程为0~10mA，内电阻r1=20Ω；D.电流表A2，量程为0~20mA，内电阻约为r2≈8Ω；E.定值电阻R0，阻值R0=80Ω；F.滑动变阻器R1，最大阻值为10Ω；G.滑动变阻器R2，最大阻值为200Ω；H.单刀单掷开关S，导线若干；(1)为了尽可能准确地测量电阻Rx的阻值，请你设计并在虚线框内完成实验电路图______。(2)滑动变阻器应该选_______(填器材前面的字母代号)；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于______端；(填“d或“b”)(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则Rx的表达式为：Rx=____。参考答案：

(1).

(2).F

(3).b

(4).【详解】（1）实验中没有电压表，可用已知内阻的电流表A1与定值电阻R0串联构成电压表；电路如图；（2）因滑动变阻器要接成分压电路，则滑动变阻器应该选阻值较小的F；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于b端；（3）根据电路结构可得：15.参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图示，摩托车做腾跃特技表演，以v0=10m/s的初速度冲上顶部水平的高台，然后从高台水平飞出，若摩托车冲向高台过程中以额定功率1.8kw行驶，所经时间为16s，人和车的总质量为180kg，台高h=6m，不计一切阻力，（g取10m/s2）求：（1）摩托车从高台水平飞出的速度v；（2）摩托车飞出的水平距离S是多少？参考答案：见解析17.如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，杆上P处固定一定滑轮（大小不计），滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套一质量m=3kg的滑块A。半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量m=3kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑块和小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现给滑块A施加一个水平向右、大小为60N的恒力F，则：（1）求把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程中力F做的功。（2）求小球B运动到C处时所受的向心力的大小。参考答案：（1）对于F的做功过程，有，所以，（2）由于B球到达C处时，已无沿绳的分速度，所以此时滑块A的速度为零，考察两球及绳子组成的系统的能量变化过程，由功能关系，得，代入已知量，得 因为向心力公式为所以，代入已知量，得18.如图所示，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为v0．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：（1）导体棒开始运动的位置到MN的距离x；（2）磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B；（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热QR．参考答案：解：（1）导体棒在磁场外，由动能定理有：解得：（2）导体棒刚进磁场时产生的电动势为：E=BLv0由闭合电路欧姆定律有：又：F安=ILB可得：F安=由牛顿第二定律有：F﹣F安=ma解得：（3）导体棒穿过磁场过程，由牛顿第二定律有：F﹣F安=ma可得F安=F﹣ma，F、a、m恒定，则安培力F安恒定，则导体棒克服