2022-2023学年湖南省衡阳市 县板市中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省衡阳市县板市中学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）如图所示是研究自感实验的实物电路，L1、L2是两个规格相同的小灯泡，L为自感线圈，闭合电键S，调节滑动变阻器R，使两个灯泡的亮度相同，然后断开电键S。则A．闭合电键S，L1、L2都逐渐变亮B．闭合电键S，L2立刻变亮，L1逐渐变亮C．闭合电键S稳定后，L仍有自感电动势D．闭合电键S稳定后，打开S，L没有自感电动势参考答案：B2.（多选）如图所示，放在水平地面上的光滑绝缘筒有两个带正电的小球A、B，A位于筒底靠左侧壁处，B在右侧筒壁上P处时处于平衡状态，现将B小球向上移动一段距离，从E处由静止开始释放，则在它下落到筒底前（）A．小球A对筒底的压力保持不变B．小球B对筒壁的压力逐渐增大C．小球B的动能先增大后减小D．小球A、B间的电势能逐渐增大参考答案：解：A、以整体为研究对象可知，A不动，B先加速下降，再减速下降，故整体上看，系统先处于失重，再处于超重，故A对筒底的压力先小于A、B两球的重力，再大于AB的重力，因此B运动的过程中，A对筒底的压力变化，故A错误．B、隔离B球受力如图所示，根据水平方向上受力平衡有：FN=Fsinθ，B下降，两球之间的距离减小，库仑力F变大，同时θ角变大，sinθ变大，因此筒壁给球B的支持力FN增大，根据作用力与反作用力可知B球对筒壁的压力变大，故B正确；C、小球从静止释放，先向下加速，经过平衡位置加速度为零，速度最大，故先加速后减速，所以动能先增大再减小，故C正确．D、两球之间的距离减小，电场力做负功，系统电势能增大，故D正确．故选：BCD．3.如图为示波管的示意图。左边为加速电场，右边水平放置的两极板之间有竖直方向的偏转电场。电子经电压为U1的电场加速后，射入偏转电压为U2的偏转电场，离开偏转电场后，电子打在荧光屏上的P点，离荧光屏中心O的侧移为y。单位偏转电压引起的偏转距离（）称为示波器的灵敏度。设极板长度为L，极板间距为d，通过调整一个参量，下列方法可以提高示波器的灵敏度的是

A．L越大，灵敏度越高

B．d越大，灵敏度越高C．U1越大，灵敏度越小

D．U2越大，灵敏度越小参考答案：AC解析：L越大，偏转时间越长，偏转距离越大，则灵敏度越高。U1越大，进入偏转电场的速度越大，偏转时间越短，偏转距离越小，灵敏度越小，可知AC正确。d越大，偏转电场场强越小，偏转距离越小，灵敏度越低；距运动的分解可知，U2越大，灵敏度不变。可知BD错误。4.（多选）质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t＝0时刻开始受到方向不变的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示．物体在t0时刻开始运动，其v－t图象如图乙所示，若认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则

A．物体与地面间的动摩擦因数为

B．物体在t0时刻的加速度大小为

C．物体所受合外力在t0时刻的功率为2F0v0

D．水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为F0参考答案：【知识点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律．A5C2E1【答案解析】AD

解析：A、物体在时刻开始运动，说明阻力等于水平拉力故为f=F0，摩擦因数为μ＝，故A错误；B、在t0时刻有牛顿第二定律可知，2F0-f=ma，a=，故B错误；C、物体受到的合外力为F=2F0-f=F0功率为P=F0v0，故C错误；D、2t0时刻速度为v=v0+t0，在t0-2t0时刻的平均速度为，故平均功率为P=2F0，故D正确；故选：AD【思路点拨】在t0时刻刚好运动说明物体受到的摩擦力等于阻力，故可判断出摩擦因数；在0-t0时间内物体做变加速运动，不能用运动学公式求解；由P=Fv可求得平均功率，也可求的瞬时功率；本题主要考查了平均功率与瞬时功率的求法，注意P=Fv即可以求平均功率与瞬时功率。5.下列说法中不正确的是

A．第一类永动机无法制成是因为它违背了能量守恒定律B．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动C．地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计．已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中气团体积增大，温度降低D．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终不能达到绝对零度参考答案：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，t＝0时，一小物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s测得的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中。重力加速度g取10m/s2，则物体到达B点的速度为

m/s；物体经过BC所用时间为

s。t/s0246v/m·s-108128

参考答案：13.33；6.677.如图所示电路，电池组的内阻r＝4W，外电阻R1＝2W，当滑动变阻器R2的电阻调为4W时，电源内部的电热功率为4W，则电源的最大输出功率为______W。欲使R2的电功率达到最大值，则R2应调为______W。参考答案：6.25，68.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

9.如图所示，为在“探究动能定理”的实验中小车在运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点，打点的时间间隔为0.02s，小车在A、B之间可描述为________运动，C、D之间可描述为________运动．小车离开橡皮筋后的速度为________m/s.参考答案：：加速度逐渐减小的加速直线匀速直线0.3610.在圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R，已知地面上的重力加速度为g，则卫星运动的加速度为

，卫星的动能为

。参考答案：g/4，mgR／411.以速度匀速行驶的汽车，遇特殊情况需紧急刹车做匀减速直线运动，若刹车后第2s内的位移是6.25m,则刹车后5s内汽车的位移为_____________m。参考答案：、20

12.质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J．参考答案：1.010513.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.实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据,七对应点已在图上标出.(g=9.8m/s2)(1)作出m-l的关系图线;(2)弹簧的原长为______cm；(2)弹簧的劲度系数为_____N/m.参考答案：(1)如图所示（2分）(2)8.6~8.8（3分）(3)0.248~0.262（3分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H．将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．⑴若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2＝（用H、h表示）．⑵该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

h（10－1m）2.003.004.005.006.00s2（10－1m2）2.623.895.206.537.78

请在坐标纸上作出s2－h关系图．

⑶对比实验结果与理论计算得到的s2－h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率

（填“小于”或“大于”）理论值．

⑷从s2－h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是

．

参考答案：15.某同学用图1中所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：a．安装好实验器材．b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图2中0、1、2…、6点所示．c．测量1、2、3、…、6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3、…、S6．d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．e．分别计算出S1、S2、S3、…、S6与对应时间的比值、、、…、．f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出﹣t图线．结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有A和C．（填选项代号）A．电压合适的50Hz交流电源

B．电压可调的直流电源C．刻度尺

D．秒表

E．天平

F．重锤②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图3所示，则S2=2.98（2.97～2.99）cm，S5=13.20（13.19～13.21）cm．③该同学在图4中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出﹣t图．④根据﹣t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=0.18（0.16～0.20）m/s；它在斜面上运动的加速度a=4.8（4.50～5.10）m/s2．参考答案：考点：测定匀变速直线运动的加速度．版权所有专题：实验题．分析：①明确实验原理，纸带需要测量的数据，正确使用打点计时器，即可正确解答．②根据刻度尺的指示可正确读出结果，注意进行读数时要进行估读．③利用描点法可正确得出结果．④根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．解答：解：①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离，然后进行数据处理，打点计时器记录了小车运动时间，不需要秒表，该实验中不需要测量质量，因此不需要天平，实验中有小车带动纸带运动，因此不需要重锤，故选：A、C．②刻度尺读数时需要进行估读，因此有：s2=2.98cm，由于需要估读，在范围内2.97～2.99cm内均正确，s5=13.20cm，由于需要估读，在范围13.19～13.21cm都正确．③2、5两个计数点对应的坐标点以及图象如下所示：④根据匀变速直线运动的位移时间关系：得：t因此图象的纵轴截距大小表示初速度的大小，图象的斜率表示加速度的大小，由此得：v0=0.16～0.20m/s；，a=4.50～5.10m/s2故答案为：①A、C；②2.98（2.97～2.99），13.20（13.19～13.21）；③见上图；④0.18（0.16～0.20），4.8（4.50～5.10）．点评：此题主要考查纸带的处理问题，要注意实验原理、操作细节，单位的换算；同时注意速度﹣时间图象的应用，要明确斜率、截距的含义，加强数学知识在物理中的应用．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在?m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x＞0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场，其宽度d=2m。一质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=3.2×10?19C的带负电粒子从P点以速度v=4×104m/s，沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中未标出），不计粒子重力。求：⑴带电粒子在磁场中运动时间；⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标；⑶若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过Q点，讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。参考答案：解：⑴带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有

代入数据得：

轨迹如图1交y轴于C点，过P点作v的垂线交y轴于O1点，由几何关系得O1为粒子运动轨迹的圆心，且圆心角为60°。

在磁场中运动时间

代入数据得：t=5.23×10-5s

⑵带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动方法一：粒子在电场中加速度运动时间

沿y方向分速度

沿y方向位移

粒子出电场后又经时间t2达x轴上Q点故Q点的坐标为

方法二：设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ，如图1，则：设Q点的横坐标为x则：

故x=5m。

⑶电场左边界的横坐标为x′。当0＜x′＜3m时，如图2，设粒子离开电场时的速度偏向角为θ′，则：

又：

由上两式得：

当3m≤≤5m时，如图3，有

将y=1m及各数据代入上式得：

17.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，原理如图所示是质谱仪的工作原理示意图。离子从容器A下方的狭缝S1飘入(初速度视为零)电压为U的加速电场区，加速后再通过难过狭缝S2后再从S3垂直于磁场边界射入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。离子经偏转磁场后，最终到达照相底片D上，不考虑离子间的相互作用。(1)若离子的电荷量为q，它最终打在照相底片D上的位置到狭缝S3的距离为d，求离子的质量m;(2)若容器A中有大量入（1）中所述粒子，它们经过电场加速后由狭缝进入磁