2022-2023学年陕西省汉中市南郑县高台中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年陕西省汉中市南郑县高台中学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.（单选）经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间．已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里，“杨利伟星”平均每天绕太阳运行145万公里．假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动，则两星相比较（）A．“神舟星”的轨道半径大B．“神舟星”的公转周期大C．“神舟星”的加速度大D．“神舟星”受到的向心力大参考答案：解：A、根据线速度的定义式得：v=，已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里，“杨利伟星”平均每天绕太阳运行145万公里，可以得出：“神舟星”的线速度大于“杨利伟星”的线速度研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：=mR=（其中M为太阳的质量，R为轨道半径）由于“神舟星”的线速度大于“杨利伟星”的线速度，所以“神舟星”的轨道半径小于“杨利伟星”的轨道半径，故A错误．B、研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：=mT=2π，其中M为太阳的质量，R为轨道半径，由于“神舟星”的轨道半径小于“杨利伟星”的轨道半径，所以由于“神舟星”的周期小于“杨利伟星”的周期．故B错误．C、研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：=maa=，其中M为太阳的质量，R为轨道半径，由于“神舟星”的轨道半径小于“杨利伟星”的轨道半径，所以由于“神舟星”的加速度大于“杨利伟星”的加速度．故C正确．D、研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：F向=，其中M为太阳的质量，R为轨道半径，m为卫星的质量．由于不知道“神舟星”和“杨利伟星”的质量大小关系，所以两者的向心力无法比较．故D错误．故选C．2.（多选题）如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直屏M．一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，则下列结论正确的是（已知重力加速度为g）（）A．板间电场强度大小为B．两极板间电压为C．整个过程中质点的重力势能增加D．若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在M上参考答案：AC【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】根据题意分析，小球最后垂直打在M屏上，必须考虑质点的重力．小球在平行金属板间轨迹应向上偏转，飞出电场后，小球的加速度向下，最后才能最后垂直打在M屏上，根据对称性可明确加速度关系，从而根据动力学规律即可明确板间电场强度和电势差，根据功能关系可分析重力势能的增加量；同时明确电量不变只改变板间距离时，两板间的电场强度不变．【解答】解：AB、据题分析可知，小球在平行金属板间轨迹应向上偏转，做类平抛运动，飞出电场后，小球的轨迹向下偏转，才能最后垂直打在M屏上，前后过程质点的运动轨迹有对称性，如图，可见两次偏转的加速度大小相等，根据牛顿第二定律得：qE﹣mg=mg，得到：E=．故A正确；B、由U=Ed可知，板间电势差U=×d=，故B错误；D、小球在电场中向上偏转的距离y=at2，而a==g，t=，解得：y=故小球打在屏上的位置与P点的距离为：S=2y=，重力势能的增加量EP=mgs=，故C正确．D、仅增大两板间的距离，因两板上电量不变，根据E====可知，板间场强不变，小球在电场中受力情况不变，则运动情况不变，故仍垂直打在屏上，故D错误．故选：AC．3.用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx。下列说法中正确的有

A.如果增大单缝到双缝间的距离，Δx将增大B.如果增大双缝之间的距离，Δx将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx将增大参考答案：C4.如右图所示，I，II分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图线，根据图线可以判断A．甲、乙两小球作的是初速度方向相反的匀变速直线运动，加速度大小相同，方向相同B．两球在t＝8s时相距最远C．两球在t＝2s时刻速率相等

D．两球在t＝8s时相遇参考答案：CD5.（多选）如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离变为2d，可采用以下哪些方法A．将小球B的质量变为原来的八分之一B．将小球B的质量增加到原来的8倍C．将小球A、B的电荷量都增为原来的二倍，同时将小球B的质量变为原来的一半D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（8分）如图所示，用多用电表研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关系。①应将多用电表的选择开关置于

档；②将红表笔插入

接线孔（填“+”或“-”）；③将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断θ

θ′(填“＜”,“＝”或“＞”)；④测试后应将选择开关置于

档。参考答案：

答案：①欧姆；②“＋”；③

>；④OFF或交流电压最高

(每空2分)。7.一质点作自由落体运动，落地速度大小为8m/s则它是从

m高处开始下落的，下落时间为---------

s参考答案：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，图甲为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图乙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（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/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60

请在下图的方格坐标纸中画出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）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如右下图所示。该图线不通过原点，其主要原因是

参考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如图所示，a=1/2m（m/s2）（作图3分，结论2分）；(3)。（2分）（1）根据匀变速直线运动的推论可解。（2）描点，连线，让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，误差较大的点应舍去。根据数学知识求出所作直线的方程即可。（3）由图象可看出，当力F为一大于零的值时，加速度a仍为零，说明实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。9.（6分）如图甲所示，一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上，线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界。从t＝0时刻开始，线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动，在t0时刻穿出磁场。图乙为外力F随时间变化的图像，图像中的F0、t0均为已知量，则t＝t0时刻线框的速度v＝________，t＝t0时刻线框的发热功率P＝_______。参考答案：10.(选修模块3—3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为5×1014m2，结果保留一位有效数字)参考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算对）解析：

1g水的分子数N=NA，1cm2的分子数n=N≈7×103（6×103～7×103都算对）。11.如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电。房卡的作用相当于一个________（填电路元件名称）接在干路上。如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内各种用电器。当继电器工作时，cd相吸，ab便接通。请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路。参考答案：（1）电键（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

12.在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A.2倍

B.4倍

C.6倍

D.8倍参考答案：A试题分析

本题考查平抛运动规律、机械能守恒定律及其相关的知识点。解析

设甲球落至斜面时的速率为v1，乙落至斜面时的速率为v2，由平抛运动规律，x=vt，y=gt2，设斜面倾角为θ，由几何关系，tanθ=y/x，小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，联立解得：v1=·v，即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比。同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍，选项A正确。点睛

此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。13.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现用伏安法研究某电子器件R1（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：A、直流电源（6V，内阻不计）；B、电流表G（满偏电流Ig=3mA，内阻

Rg=10Ω）；C、电流表A（0～0.6A，内阻未知）；D、滑动变阻器（0～20Ω，5A）；E、滑动变阻器（0～200Ω，1A）；F、定值电阻R0（阻值1990Ω）；G、开关与导线若干；①根据题目提供的实验器材，请你在方框中设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图（R1可用“”表示）。②在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用

。（填写器材序号）③将上述电子器件R1和另一电子器件R2接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示．电源的电动势E=6.0V，内阻忽略不计．调节滑动变阻器R3，使电阻

R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时R3接入电路的阻值为

Ω．参考答案：①如右图所示（3分）②D（3分）③0.4（3分）

【答案】①将定值电阻跟电流表G串联作为电压表使用，电流表A外接，变阻器选分压式接法。②选D，便于调节。③电阻R1和R2串联，消耗的电功率恰好相等时两电阻阻值相等，即两伏安特性曲线的交点对应的电阻值，进而可得R3接入电路的阻值为0.4Ω.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L，若等式gL=

▲

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m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两木板M1＝0．5kg，M2＝0．4kg，开始时M1、M2都静止于光滑水平面上，小物块m＝0．1kg以初速度v＝10m/s滑上M1的表面，最后停在M2上时速度为v2＝1力压0

石头上比掉在草地上容易碎是由于玻璃杯与石头撞击过程中：．8m/s，求：

①最后M1的速度v1

②在整个过程中克服摩擦力所做的功。参考答案：由（2分）得（2分）＝0．2m/s（1分）

由（4分）＝4．18J（1分）17.如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为，温度为。设外界大气压强为保持不变，活塞横截面积为S，且，环境温度保持不变．求：在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于时，两活