2022-2023学年湖南省岳阳市湘阴县铁角嘴乡中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省岳阳市湘阴县铁角嘴乡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）一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a﹣t图象如图所示．下列v﹣t图象中，可能正确描述此物体运动的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：本题应根据a﹣t图象分析物体的运动情况：当加速度与速度同向时，物体做加速运动，0～1s内，物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动，当加速度与速度反向时，物体做减速运动，若加速度一定，物体做匀变速直线运动．匀变速直线运动的v﹣t图象是一条倾斜的直线．解答：解：在0～s内，物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动，v﹣t图象是向下倾斜的直线；在～T内，加速度为0，物体做匀速直线运动，v﹣t图象是平行于t轴的直线；在T～2T，加速度反向，速度方向与加速度方向相反，物体先做匀减速运动，到时刻速度为零，接着反向做初速度为零的匀加速直线运动．v﹣t图象是向上倾斜的直线．故选：B．点评：本题关键要根据加速度随时间变化规律的图象找出对应的加速度大小和方向，结合物体的初状态状态分析物体的运动情况．2.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R．开始时，开关S断开，当S接通后A．副线圈两端从M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R两端的电压降减小C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流减小参考答案：C3.（多选）如图，两根电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置。导轨间存在一宽为3d的有界匀强磁场，方向与导轨平面垂直。两根完全相同的导体棒M、N，垂直于导轨放置在距磁场为d的同一位置处。先固定N棒，M棒在恒力F作用下由静止开始向右运动，且刚进入磁场时恰开始做匀速运动。M棒进入磁场时，N棒在相同的恒力F作用下由静止开始运动。则在棒M、N穿过磁场的过程中（A）M棒离开磁场时的速度是进入磁场时速度的倍（B）N棒离开磁场时的速度等于M棒离开磁场时的速度（C）M棒穿过磁场的过程中，M棒克服安培力做功为2Fd（D）N棒穿过磁场的过程中，N棒克服安培力做功大于2Fd参考答案：ACD4.（多选）量的理想气体，下列说法正确的是

A.气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积B.只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高C.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸收热量，其内能不一定增加E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高。参考答案：BDE5.（单选）2014年11月1日早上6时42分，被誉为“嫦娥5号”的“探路尖兵”载人返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速载人返回关键技术，为“嫦娥5号”任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础．已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于航天器的绕行周期），航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过角度为θ，引力常量为G，则（）A．航天器的轨道半径为B．航天器的环绕周期为C．月球的质量为D．月球的密度为参考答案：：解：A、根据几何关系得：．故A错误；B、经过时间t，航天器与月球的中心连线扫过角度为θ则：，得：．故B正确；C、由万有引力充当向心力而做圆周运动，所以：所以：==．故C正确；D、人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，月球的半径等于r，则月球的体积：月球的密度：==．故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.某人在一个以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体，在地面上最多能举起60kg的物体；若此人在匀加速上升的电梯中最多能举起40kg的物体，则此电梯上升的加速度为5m/s2．参考答案：考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当电梯以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律求出人的最大举力．人的最大举力是一定的，再求解在地面上最多举起的物体质量及电梯的加速度．解答：解：设人的最大举力为F．以物体为研究对象．根据牛顿第二定律得：

当电梯以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，m1g﹣F=m1a1

解得F=600N

在地面上：人能举起的物体的质量m2==60kg

当电梯匀加速上升时，F﹣m3g=m3a3，代入解得a3=5m/s2．故答案为：60；5点评：本题应用牛顿第二定律处理生活中问题，关键抓住人的最大举力一定．7.如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。参考答案：

0.3P0。当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。当S1闭合、S2断开时，电路中电流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=R/2，E=。当S1、S2都断开时，电路中电流I3=E/(7R+r)=，电源的总功率为P=EI3=0.3P0。.8.氢原子的能级图如图所示，普朗克常量h=6.6X10-34J?s。处于n=6能级的氢原子,其能量为_____eV；大量处于n=4能级的氢原子，发出光的最大波长为______m。(计算结果保留两位有效数字。）参考答案：

(1).

(2).解：由公式：，即；波长最长即光子的能量最小，所以氢原子从n=4跃迁到n=3，由公式：即所以。9.在研究平抛物体运动实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)

参考答案：

0.70m/s设相邻两点间的时间间隔为T

竖直方向：2L-L=gT2，得到T=，水平方向：v0==代入数据解得v0=0.70m/s

.10.A.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若运行线速度之比是v1∶v2＝1∶2，则它们运行的轨道半径之比为__________，所在位置的重力加速度之比为4∶1，1∶162012学年普陀模拟21A__________。参考答案：4∶1，1∶16 11.（8分）质量为1．0kg的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上，物体与转轴间用轻弹簧相连．物体与转盘间最大静摩擦力是重力的0．2倍，弹簧的劲度系数为600N／m，原长为4cm，此时圆盘处于静止状态，如图2—13所示．圆盘开始转动后，要使物体与圆盘保持相对静止，圆盘的最大角速度=

(2)当角速度达到2ω0时，弹簧的伸长量X=

．(g取10m／s2)参考答案：12.如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2。（1）下列说法正确的是

。A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远大于m1

D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a－图像（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线

。(选填“甲”、“乙”、“丙”)参考答案：（1）D（2）丙13.某同学利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证动能定理。在一端带滑轮的长木板上固定放置两个光电门，其中光电门乙固定在靠近滑轮处，光电门甲的位置可移动。与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使小车上的遮光片从紧靠光电门甲处由静止开始运动，用米尺测量甲、乙之间的距离s，并记下相应的时间t。测得小车的质量为M，钩码的质量为m，并满足M远远大于m。则：外力对小车做功为W=

，小车动能的增量为△EK=

。（用题中的字母表示）为减小实验误差，你认为实验操作之前必须进行的操作是：

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。参考答案：0.010；

6.870；

6.860测量时被测物体长度的半毫米由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm).螺旋测微器的读数为（a）d＝(0＋1.0×0.01)mm＝0.010mm.(b)(6.5＋37.0×0.01)mm＝6.870mm,【答案】【解析】15.用如图所示的气垫导轨装置验

证机械能守恒定律。在气垫导轨上安装了两光电门l、2，在滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。①在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。下列能够实现调整导轨水平的措施是_____________A．调节P使轨道左端升高一些

B．调节P使轨道左端降低一些C．遮光条的宽度应适当大一些

D．滑块的质量增大一些②实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是___________________________________________.参考答案：A；（2）mgL=明确实验原理以及气垫导轨装置的特点可正确解答；表示出钩码的重力势能减少量和系统动能增加量的大小来验证机械能守恒定律（1）不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间．说明滑块做加速运动，也就是左端低，右端高．所以实施下列措施能够达到实验调整目标的是调节P使轨道左端升高一些，调节Q使轨道右端降低一些．故选：A．（2）实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m．由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．钩码的重力势能减少了：mgL，系统动能增加了：则系统机械能守恒成立的表达式是mgL=四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d=8cm，板长为L=25cm，接在直流电上，有一带电液滴以v0=0.5m/s的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到P处时迅速将下板向上提起cm，液滴刚好从金属板末端飞出，求：（1）将下板向上提起后，液滴的加速度大小；（2）液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P点所用时间为多少？（g取10m/s2）参考答案：【知识点】带电粒子在匀强电场中的运动I3【答案解析】（1）（2）0.3s解析：（1）带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力，因为液滴匀速运动，所以有：当下板向上提后，d减小，E增大，电场力增大，故液滴向上偏转，在电场中做类平抛运动.此时液滴所受电场力.（2）因为液滴刚好从金属末端飞出，所以液滴在竖直方向上的位移是设液滴从P点开始在匀强电场中飞行的时间为，而液滴从刚进入电场到出电场的时间所以液滴从射入开始匀速运动到P点时间为.【思路点拨】1）电容器与电相连，故极板间电势差恒定，由E=,可以求出电场强度与电势差的关系，从而根据开始时液滴平衡求解电场力与重力的关系，从而求得下极板上提后电荷所受电场力的大小，根据牛顿第二定律求解加速即可；

（2）根据粒子恰好从上极板边缘飞出，根据竖直方向粒子做匀加速运动，由加速度和位移求出粒子做类平抛运动时间，而粒子穿过平行板的总时间等于板长与初速度的比值，从而求得粒子到达P的时间．本题抓住平行板间电场强度与电势差的关系，知道粒子做类平抛运动求出粒子的运动情况，电容器与电相连极板电压保持不变．掌握基本规律是解决问题的关键．17.如图所示，两带电平行板竖直放置，开始时两极板间电压为U，相距为d，两极板间形成匀强电场。有一带电粒子，质量为m（重力不计）、所带电荷量为+q，从两极板下端连线的中点P以竖直速度v0射入匀强电场中，带电粒子落在A极板的M点上，试求：（1）若将A极板向左侧水平移动，此带电粒子仍从P点以速度v0竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上，则两极板间电压应增大还是减小？电压应变为原来的几倍？（2）若将A极板向左侧水平移动并保持两极板间电压为U，此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上，则应以多大的速度v′射入匀强电场？参考答案：（1）带电粒子在两极板间的竖直方向做匀速直线运动，水平方向做匀加速直线运动，极板移动前后两分运动时间相等，有，

（2分）得加速度

（1分）由，

（2分）得

（2分）即，板间电压应变大，变为原来的3倍。

（1分）（2）因为两极板间的电压不变，则

（1分）故场强

E=

（1分）由，

（1分）得加速度关系

（1分）设带电粒子的竖直位移为L，则

，

（2分）联立解得

（2分）18.如图所示，在第一、二象限存在场强均为E的匀强电场，其中第一象限的匀强电场的方向沿x