2022-2023学年江西省上饶市国信实验学校高三物理期末试题含解析

2022-2023学年江西省上饶市国信实验学校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）光滑水平面上有一质量为2kg的物体，在五个恒定的水平共点力作用下处于平衡状态，现同时撤去大小分别为10N和20N的两个水平力而余力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（） A． 一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s2 B． 可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是2m/s2 C． 一定做匀变速运动，加速度大小可能是12m/s2 D． 可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是10m/s2参考答案：考点： 牛顿第二定律．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： 撤去大小分别为15N和10N的两个力，其余的力保持不变，则知其余力的合力范围，由牛顿第二定律求出物体加速度的范围．物体一定做匀变速运动，当撤去的两个力的合力与原来的速度方向相同时，物体可能做匀减速直线运动．恒力作用下不可能做匀速圆周运动．解答： 解：根据平衡条件得知，余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为20N和10N的两个力后，物体的合力大小范围为10N≤F合≤30N，物体的加速度范围为：5m/s2≤a≤15m/s2．A、若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动．故A错误．B、物体的加速度范围为：5m/s2≤a≤15m/s2；故B错误；C、由于撤去两个力后其余力保持不变，故合力恒定，一定做匀变速运动，加速度大小可能是12m/s2；故C正确；D、由于撤去两个力后其余力保持不变，恒力作用下不可能做匀速圆周运动．故D错误；故选：C．点评： 本题中物体原来可能静止，也可能做匀速直线运动，要根据物体的合力与速度方向的关系分析物体可能的运动情况．2.（单选）我国家庭照明电路用的交流电的电压瞬时值随时间变化的规律为u=311sin100πtV，关于此交流电下列说法中正确的是A.电压的最大值是311VB.电压的有效值是311VC.交流电的频率为100HzD.交流电的周期为100s参考答案：A3.（单选）如图所示，一带负电的油滴，从坐标原点O以速率v0射入水平向右的匀强电场，v0的方向与电场方向成θ角，已知油滴质量为m，测得它在电场中运动到最高点P时的速率恰为v0，设P点的坐标为(xP，yP)，则应有(B)A．xP>0

B．xP<0C．xP=0

D．xP的正负与v0有关参考答案：4.下图为某款电吹风的电路图。a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风等不同的工作状态。n1和n2分别是理想变压器的两个线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。下列说法正确的有：（

）A. 吹冷风时触片P与触点b、c接触B. 可由表格中数据计算出小风扇的内阻为60ΩC. 变压器两线圈的匝数比nl：n2=13:15D. 若把电热丝截去一小段后再接入电路，电吹风吹热风时的功率将变小，吹冷风时的功率不变参考答案：5.（单选）如图7所示，一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在A点接触弹簧后将弹簧压缩，到B点物体的速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是（

）A．物体从A下落到B的过程中，动能不断减小B．物体从B上升到A的过程中，动能不断增大C．物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，动能都是先变大后变小D．物体在B点的动能为零，是平衡位置参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB竖直向下，表面光滑。AO上套有一个小环P，OB上套有一个小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图13）。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，移动后和移动前比较，AO杆对P环的支持力N；细绳的拉力T

。

参考答案：不变，变大7.在距离地面某高处，将小球以速度沿水平方向抛出，抛出时小球的动能与重力势能相等。小球在空中飞行到某一位置A时位移与水平方向的夹角为（不计空气阻力），则小球在A点的速度大小为________________，A点离地高度为________________。参考答案：，8.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图（11）所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中______________是F1、F2合力的理论值，________________是合力的实验值，需要进行比较的是____________________________________，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范围________________________________是正确的。参考答案：）F；F′；F与F′的大小是否相等，方向是否一致；力合成的平等四边形定则。9.小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是

rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是

。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：2πn,

车轮半径r3,2πn10.氢原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2。那么氢原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将__________(填“吸收”或“放出”)波长为____________的光子。参考答案：吸收，λ1λ2/（λ1-λ2）的光子11.如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动__________R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=_________________。

参考答案：

；

12.（9分）简易温度计构造如图所示。两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接，在管中灌入液体后，将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡。在标准大气压下，调节右管的高度，使左右两管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度，多次改变温度，重复上述操作。（1）（单选题）此温度计的特点是A．刻度均匀，刻度值上小下大B．刻度均匀，刻度值上大下小C．刻度不均匀，刻度值上小下大D．刻度不均匀，刻度值上大下小（2）（多选题）影响这个温度计灵敏度的因素有A．液体密度

B．玻璃泡大小

C．左管内径粗细

D．右管内径粗细（3）若管中液体是水银，当大气压变为75cmHg时，用该温度计测得的温度值________（选填“偏大”或“偏小”）。为测得准确的温度，在测量时需__________。参考答案：（1）A

（2）BC

（3）偏大；调整两管液面高度差，使右管液面比左管液面高1cm，然后读数【考点定位】气体的状态方程13.发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是，先衰变成，再经一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成和最后都衰变成，衰变路径如图所示，则由图可知：①②③④四个过程中

是α衰变；

是β衰变。参考答案：②③，①④②③放出的粒子质量数减少4，是α衰变；①④放出的粒子质量数不变，是β衰变。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（单选）某电梯的额定功率为4.5×104W，其中10％的功率消耗在克服摩擦上，电梯自重为6.0×103N，假设每位乘客平均体重为7×102N，电梯以3m/s的速度匀速竖直上升。那么由此推算，此电梯的额定载客人数为[

]（A）6人

（B）8人

（C）10人

（D）12人

参考答案：C15.有一个小灯泡上标有“4V

2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线，有下列器材供选用；电压表（0～5V，内阻10K）

B.电压表（0～10V，内阻20K）C.电流表（0～0.3A，内阻1）

D.电流表（0～0.6A，内阻0.4）E.滑动变阻器（5，10A）

F.滑动变阻器（500，0.2A）实验中电压表应选用

，电流表应选用

.（用序号字母表示）为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用

（用序号字母表示）。请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。参考答案：（1）A

D（2）E

(3)见解析

（1）因灯泡的额定电压为4V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用0～5V的电压表，故选A；

由P=UI得，灯泡的额定电流I==0.5A；故电流表应选择0～0.6A的量程，故选D；

(2)由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E；

（3）

灯泡内阻R==8Ω；故说明电压表内阻远大于灯泡内阻，应采用电流表外接法；

而由以上分析知，滑动变阻器应选择分压接法；

故电路图和实物连接图如图所示．【答案】【解析】四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，为一个均匀透明介质球，球心位于O点，半径为R．一束单色光从真空中沿DC方向平行于直径AOB射到介质球上的C点，DC与AB的距离H=．若该光束射入球体经一次反射后由E点（图中未标出）再次折射回真空中，此时的出射光线刚好与入射光线平行，已知光在真空中的速度为c，求介质球的折射率以及光束在介质球内经历的总时间．参考答案：解：光路图如右图．由几何关系可得

sini==，得i=60°由图可知i=2r，则

r=30°所以介质球的折射率n===光束在介质球内经历的光程：s=4Rcosr又：光在球内传播的速度v=所以，光束在介质球内经历的总时间为：

t===答：介质球的折射率是，光束在介质球内经历的总时间为．【考点】光的折射定律．【分析】作出光路图，由几何知识求出光线在C点的入射角和折射角，由折射定律n=求出折射率．由v=求出光在球内传播的速度．由几何知识求出光从C点射入到从E点射出通过的总路程，即可求得光束在介质球内经历的总时间．17.竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图（a）所示。t=0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v-t图像如图（b）所示，图中的v1和t1均为未知量。已知A的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。（1）求物块B的质量；（2）在图（b）所描述的整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功；（3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上。求改变前面动摩擦因数的比值。参考答案：（1）3m

（2）

（3）【详解】（1）物块A和物块B发生碰撞后一瞬间的速度分别为、，弹性碰撞瞬间，动量守恒，机械能守恒，即：联立方程解得：；根据v-t图象可知，解得：（2）设斜面的倾角为，根据牛顿第二定律得当物块A沿斜面下滑时：，由v-t图象知：当物体A沿斜面上滑时：，由v-t图象知：解得：；又因下滑位移则碰后A反弹，沿斜面上滑的最大位移为：其中为P点离水平面得高度，即解得故在图（b）描述的整个过程中，物块A克服摩擦力做的总功为：（3）设物块B在水平面上最远的滑行距离为，设原来的摩擦因为为则以A和B组成的系统，根据能量守恒定律有：设改变后的摩擦因数为，然后将A从P点释放，A恰好能与B再次碰上，即A恰好滑到物块B位置时，速度减为零，以A为研究对象，根据能量守恒定律得：又据（2）的结论可知：，得：联立解得，改变前与改变后的摩擦因素之比为：。18.如图所示，P为位于某一高度处的质量为m的物块，B为位于水平地面上的质量为M的特殊长板，m:M=1:10，平板与地面间的动摩擦因数为μ＝0.02，在板的上表面上方，存在一定厚度的相互作用区域，如图中画虚线的部分，当滑块P进入相互作用区时