2022-2023学年广东省江门市振华中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年广东省江门市振华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)下列概念或结论说法正确的是（

）A将同一电流元放到某一区域的磁场中任意位置时受到的安培力都相等，该磁场一定是匀强磁场B.电动势表示电源把其它形式能转化为电能本领的物理量，数值上等于将1C的负电荷从正极移到负极非静电力做的功C.带电粒子在复合场中做复杂曲线运动时，在一小段过程中洛仑兹力可能要做功D.由于相互作用力等大反向所以一对摩擦力做功总和为零参考答案：B2.细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示．（已知cos53°=0.6，sin53°=0.8）以下说法正确的是（） A． 小球静止时弹簧的弹力大小为mg B． 小球静止时细绳的拉力大小为mg C． 细线烧断瞬间小球的加速度立即为g D． 细线烧断瞬间小球的加速度立即为g参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用解：A、B、小球静止时，分析受力情况，如图，由平衡条件得：弹簧的弹力大小为：F=mgtan53°=mg细绳的拉力大小为：T==mg．故A错误，B错误；C、D、细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为：a==g．故C错误D正确．故选：D3.在某个电场中,x轴上各点电势φ随x坐标变化如图所示,一质量m、电荷量+q的粒子只在电场力作用下能沿x轴做直线运动,下列说法中正确的是()A.x轴上x=x1和x=-x1两点电场强度和电势都相同B.粒子运动过程中,经过x=x1和x=-x1两点时速度一定相同C.粒子运动过程中,经过x=x1点的加速度大于x=x2点加速度D.若粒子在x=-x1点由静止释放,则粒子到达O点时刻加速度为零,速度达到最大参考答案：D解：A、从x=x1到x=-x1，电势先降低后升高，因为沿着电场线方向电势逐渐降低，可知电场的方向先向右再向左，则知x轴上x=x1和x=-x1两点电场强度方向相反，根据斜率等于场强的大小，可知x=x1和x=-x1两点电场强度大小相等，故这两点电场强度不同。由图知两点的电势相等，故A错误。B、x=x1和x=-x1两点电势相等，电场力做功为0，根据动能定理可知粒子运动过程中，经过x=x1和x=-x1两点时速度大小一定相同，但速度方向有可能相反。故B错误。C、由x=x1和x=-x1两点电场强度大小相等，粒子所受的电场力大小相等，则加速度大小相等。故C错误。D、若粒子在x=-x1点由静止释放，粒子到达O处时所受的电场力为零，加速度为零，粒子先加速后减速，则到达O点时的速度最大，故D正确。故选D.【点睛】解决本题的关键知道电势的高低与电场方向的关系，知道电场力做功与电势能的关系，知道φ-x图象切线的斜率大小等于场强．4.（不定项选择题）如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t=t1时刻P离开传送带．不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长．正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是（）

A

B

C

D参考答案：ABC考点：匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律．专题：运动学中的图像专题．分析：要分不同的情况进行讨论：若V2＜V1：分析在f＞Q的重力时的运动情况或f＜Q的重力的运动情况若V2＜V1：分析在f＞Q的重力时的运动情况或f＜Q的重力的运动情况解答：解：1．若v1=v2，小物体P可能受到的静摩擦力等于绳的拉力，一直相对传送带静止匀速向右运动，若最大静摩擦力小于绳的拉力，则小物体P先向右匀减速运动，减速到零后反向匀加速直到离开传送带，由牛顿第二定律知mQg﹣μmPg=（mQ+mP）a，加速度不变，故A正确；2．若v1＞v2，小物体P先向右匀加速直线运动，由牛顿第二定律知μmPg﹣mQg=（mQ+mP）a，到小物体P加速到与传送带速度v1相等后匀速，故B选项可能；3．若v1＜v2，小物体P先向右匀减速直线运动，由牛顿第二定律知mQg﹣μmPg=（mQ+mP）a1，到小物体P减速到与传送带速度v1相等后，若最大静摩擦力大于或等于绳的拉力，继续向右匀速运动，A选项正确，若最大静摩擦力小于绳的拉力，继续向右减速但滑动摩擦力方向改向，此时匀减速运动的加速度为mQg+μmPg=（mQ+mP）a2，到减速为零后，又反向以a2加速度匀加速向左运动，而a2＞a1，故C选项正确，D选项错误．故选：ABC点评：考查摩擦力的方向与速度的关系，明确其与相对运动方向相反，结合牛顿第二定律分析运动情况，较难．5.动力学的奠基人是一位英国科学家，他于1687年出版了名著《自然哲学的数学原理》，在这部著作中，他提出了三条运动定律，是整个动力学的基础．这位科学家是

A．伽利略

B．牛顿

C．爱因斯坦

D．阿基米德参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，用跨过光滑定滑轮的质量不计的缆绳将海面上一艘小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船从A点沿直线加速运动到B点的速度大小分别为v0和v，经历的时间为t，A、B两点间距离为d。则小船在全过程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小为f，则经过B点时小船的加速度大小a＝[jf24]

__________。参考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m7.为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连。(1)调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动。测出沙桶和沙的总质量为m以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=

；(2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力)，使木板B向左运动时，质量为M的木块A能够保持静止。若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=

；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2，则有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；参考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木块A匀速向左运动，由牛顿第二定律得，解得。（2）质量为M的木块A能够保持静止，说明木块受到的摩擦力和传感器对物块的拉力是一对平衡力。不管木板B向左如何拉动，传感器的拉力都跟AB之间的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。8.（5分）质量分布均匀的摆球质量为m，半径为r，带正电荷，用长为L的细线将摆球悬挂在悬点O作简谐振动，则这个单摆的振动周期T＝_____________；若在悬点O处固定另一个正电荷，如图所示，则该单摆的振动周期将_________。（填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：、不变9.如图两个等量异号点电荷+Q和-Q被固定于水平面内两点M和N，MN间距为L，两电荷的竖直中垂线上有一固定光滑绝缘杆。此空间存在着水平的匀强磁场B。现将一个质量为m，电量为+q的带电小环套在杆上，从距中心O点的H处由静止释放，则当小环运动到O点时，小环的速度大小为_____________m/s。参考答案：

答案：

10.如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案：;11.由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为__________A。若将两个这样的元件并联接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为__________W。参考答案：1.0；1.512.（5分）1999年11月20日，我国发射了“神舟号”载入飞船，次日载入舱着陆，实验获得成功。载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数k，载人舱的质量为m，则此过程中载人舱的速度应为________________。参考答案：答案：13.黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出．若在某黑洞表面可以不断的发射出一种频率为γ的光子，光子贴着黑洞表面射出后恰可以沿着黑洞表面做匀速圆周运动，运行周期为T，引力常量为G，则此黑洞的平均密度为

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

(6分)一根长约为30cm、管内截面积为S=5.0′10-6m2的玻璃管下端有一个球形小容器，管内有一段长约1cm的水银柱。现在需要用比较准确的方法测定球形小容器的容积V。可用的器材有：刻度尺(量程500mm)、湿度计(测量范围0－1000C)、玻璃容器(高约为30cm，直径约10cm)、足够多的沸水和冷水。

（1）简要写出实验步骤及需要测量的物理量；（2）说明如何根据所测得的物理量得出实验结果。参考答案：答案：（1）将水银柱以下的玻璃浸没在水中，改变水温，用温度计测得若干组（或两组）不同水温（即气体温度）T和气柱长度x的值；（2）方法一：气体作等压变化

即，作图，截距的绝对值即为V；

方法二：测两组数据可解得S。15.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要测量金属丝的长度和直径。现用最小分度为1mm的米尺测量金属丝的长度，图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为

mm。在测量金属丝直径时，如果受条件限制，身边只有米尺1把和圆柱形钢笔1支。如何较准确地测量金属丝直径？请简述测量方法：_________________________________________________________________________。

参考答案：答案：①972.0mm；②在铅笔上紧密排绕金属丝N匝，用米尺量出N匝金属丝的宽度D，由此可以计算得出金属丝的平均直径为。解析：①对毫米刻度尺的读数要注意其有效数字的读取，毫米刻度尺的最小分度值为mm，箭头1所指的数值为10.0mm，箭头2所指的数值为982.0mm，故金属丝长度为：982.0mm－10.0mm＝972.0mm。②在铅笔上紧密排绕金属丝N匝的宽度D，由此可以计算得出金属丝的平均直径为。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角的圆弧，MN为其竖直半径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为s=6t-2t2，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。取g=10m/s2。求：（1）判断m2能否沿圆轨道到达M点；（2）BP间的水平距离；（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功。参考答案：见解析（1）物块m2由D点以初速度平抛，至P点时，由平抛规律得：

1分

1分解得设能到达M点，且速度为,由机械能守恒得

1分由几何关系得

1分在M点轨道对物块向下的压力为,由牛顿第二定律得1分解得,所以不能到达M点。

2分（2）平抛过程水平位移为x,由平抛运动规律得：

1分

1分在桌面上过B点后的运动运动为s=6t-2t2，故为匀减速运动，且初速度为

2分BD间由运动规律得

1分解得BP水平间距为x+s=4.1m

3分（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为，由功能关系得：释放时为