2022-2023学年湖南省长沙市乌山镇乌山中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年湖南省长沙市乌山镇乌山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.如图所示，倾角为0的固定斜面上有一个固定竖直挡板，在挡板和斜面之间有一个质量为m的光滑球，球对斜面和挡板的压力大小分别为A.B.C.D.参考答案：C2.质量为m的钢制小球用长为l的结实细线悬挂在O点，将小球拉到与O点相齐的水平位置C由静止释放，小球运动到最低点时对细绳的拉力2mg，若小球运动到最低点B时用小锤头向左敲击它一下，瞬间给小球补充机械能△E，小球就能恰好摆到与C等高的A点，设空气阻力只与运动速度相关，且运动越大空气的阻力就越大，则以下关系可能正确的是（）A．△E＞mgl B．△E＜mgl C．△E=mgl D．mgl＜△E＜mgl参考答案：A【考点】功能关系．【分析】先根据牛顿第二定律求出小球通过B点的速度，分别对从C到B和B到A两个过程，运用功能原理列式，再结合空气阻力做功关系分析即可．【解答】解：设小球通过B点的速度为v，小球从C到B克服空气阻力做功为W，从B到A克服空气阻力做功为W′．在B点，根据牛顿第二定律得T﹣mg=m，又T=2mg，得v=根据功能关系可得：从C到B有：mgl=mv2+W，可得W=mgl从B到A有：△E+mv2=mgl+W′，可得W′=△E﹣mgl根据题意，知小球运动速度越大，空气的阻力越大，则有W′＞W联立解得△E＞mgl故选：A3.2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动。则此飞行器的（

）A．线速度大于地球的线速度B．向心加速度大于地球的向心加速度C．向心力仅有太阳的引力提供D．向心力仅由地球的引力提供参考答案：AB4.如图所示是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是A、0~1s内的平均速度是2m/s

B、0~1s内的位移大小是3mC、0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度D、0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反参考答案：AD5.（单选）如图，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，处于竖直向上的匀强磁场中．现使ab突然获得一初速度v向右运动，下列表述正确的是

A．安培力对ab做正功B．安培力对ab不做功C．杆中感应电流逐渐减小D．杆中感应电流保持不变参考答案：答案：C：ab突然获得一初速度v向右运动时，金属棒中产生a-b的电流，棒的合力为安培力方向向左，金属棒的速度减少，安培力做负功，AB错误；电动势减少，电流减少C正确，D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示。因为F所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B＝

。参考答案：答案：(2μF/A)1/27.在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。参考答案：12，38.图12（a）是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。重力加速度取g。

（1）为了平衡小车受到的阻力，应适当抬高木板的

端（填“左”或“右”）。

（2）细砂和小桶的总质量为m，小车的质量为M，实验要求m

M（填“远大于”或“远于”）。该实验的原理是，在平衡小车受到的阻力后，认为小车受到的合外力是

，其值与真实值相比

（填“偏大”或“偏小”），小车受到合外力的真实值为

。

（3）已知打点计时器的打点周期为0．02s，一位同学按要求打出一条纸带如图12（b）所示，在纸带上每5个点取一个计数点，则计数点l、2间的距离S12=____cm，计数点4的速度v4=

m/s，小车的加速度a=

m/s2。

（4）保持细砂和砂桶的质量不变，改变小车的质量M，分别得到小车的加速度a与其对应的质量M，处理数据的恰当方法是作

（填“a-M”或“a-”）图象。

（5）保持小车的质量不变，改变细砂的质量，甲、乙、丙三位同学根据实验数据分别作出了小车的加速度a随合外力F变化的图线如图12（c）、（d），（e）所示。

图（c）中的图线上部出现了弯曲，偏离了原来的直线，其主要原因是

。图（d）中的图线不通过原点，其主要原因是

。图（e）中的图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：9.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A?B和C?D为等温过程，B?C为等压过程，D?A为等容过程.该循环过程中，内能增加的过程是

▲

(选填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若气体在B?C过程中，内能变化量的数值为2kJ，与外界交换的热量值为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为

▲

kJ.参考答案：B?C（2分）510.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．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在下图中标出．(g＝9.8m/s2)(1)作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为________N/m.（结果保留两位有效数字）参考答案：(1)如图所示(2)0.26(0.24～0.27)11.（4分）如图所示，甲、乙、丙、丁四种情况，光滑斜面的倾角都是α，球的质量都是m，球都是用轻绳系住处于平衡状态，则球对斜面压力最大的是

图情况；球对斜面压力最小的是

图情况。参考答案：乙、丙12.（6分）某举重运动员举重，记录是90Kg，他在以加速度2m/s2竖直加速上升的电梯里能举________Kg的物体，如果他在电梯里能举起112.5Kg的物体，则此电梯运动的加速度的方向_________，大小是________。参考答案：75Kg，竖直向下，2m/s213.一定质量的理想气体状态变化如图。其中a→b是等温过程，气体对外界做功100J；b→c是绝热过程，外界时气体做功150J；c→a是等容过程。则b→c的过程中气体温度_______(选填“升高”、“降低”或“不变”)，a-→b→c→a的过程中气体放出的热量为_______J。参考答案：

(1).升高

(2).50【分析】因为是一定质量的理想气体，所以温度怎么变化内能就怎么变化，利用热力学第一定律结合气体定律逐项分析，即可判断做功和吸放热情况；【详解】过程，因为体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有：，又因为绝热过程故，故，内能增加，温度升高；a→b是等温过程，则，气体对外界做功100J，则，则根据热力学第一定律有：；b→c是绝热过程，则，外界对气体做功150J，则，则根据热力学第一定律有：；由于c→a是等容过程，外界对气体不做功，压强减小，则温度降低，放出热量，由于a→b是等温过程，所以放出的热量等于b→c增加的内能，即，则根据热力学第一定律有：；综上所述，a→b→c→a的过程中气体放出的热量为。【点睛】本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，注意理想气体的内能与热力学温度成正比以及每个过程中做功的正负。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测量右图中果汁电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响(实验器材如图所示)。①将电压表、电流表均视为理想电表，请在图中用笔画线代替导线连接电路；②实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如图中a、b、c所示．由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势

(填“增大”、“减小”或“不变”)，电源内阻

(填“增大”、“减小”或“不变”)；③图线a对应的电源电动势E=

V，短路电流I=

A。(均保留三位有效数字)参考答案：①电流表跟变阻器串联后跟电压表并联接在电源两端，由于均为理想电表，故可以忽略电压表的分流作用。电压表的示数表示路端电压，电流表的示数表示流过电源的电流。②、③电池的U-I曲线的斜率表示内阻的大小，通过斜率的变化判断内阻的变化（结合图像，间距减小，斜率增大，电源内阻增大，电动势不变）．当外电压为0时，此时的电流为短路电流，电流为0时，外电压等于电动势．15.一同学利用如图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动規律．物块在重物的牵引下从静止开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停在桌面上（尚未到达滑轮处）．图乙是从纸带上选取的一段，从便于测量的某点开始，每两个相邻计数点之间还有4个点未画出，相邻计数点问的距离如图乙所示，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz．（1）打计数点3时，物块的速度大小为

m/s（结果保留三位有效数字）；（2）物块加速运动过程与减速运动过程中的加速度大小的比值为

（结果保留两位有效数字）．参考答案：（1）0.601；（2）1.0．【考点】测定匀变速直线运动的加速度；探究小车速度随时间变化的规律．【分析】用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度；根据公式△x=aT2求解减速过程中的加速度．【解答】解：（1）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：；（2）从纸带上的数据分析得知：在计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动；在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；对前4段，根据公式△x=aT2，有：，解得：a===2.0m/s2；对后4段，根据公式△x=aT2，有：，解得：a′===﹣2.0m/s2；故||=1.0；故答案为：（1）0.601；（2）1.0．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，导线框abcd固定在竖直平面内，导线ab和cd间的宽度为，bc间电阻阻值为R，其它电阻均可忽略。ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆，杆的质量为m，杆的两端分别与ab和cd保持良好接触，且能沿导线框无摩擦地滑动，磁感应强度为B的匀强磁场方向与框面垂直。现用一恒力F竖直向上拉ef，使其由静止开始运动，当ef上升高度为h时，ef恰好做匀速运动。求：

（1）ef匀速上升的速度的大小。

（2）ef从开始运动到上升h的整个过程中产生的焦耳热Q的大小。参考答案：17.某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示．他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角的斜面上滑紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示．g取10m/s2．求：（1）上滑过程中的加速度的大小a1；（2）木块与斜面间的动摩擦因数μ；（3）木块回到出发点时的速度大小v．参考答案：(1)8m/s(2)

（3）2m/s18.如图所示，在高出水平地面的光滑平台上放置一质量、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量。B与A左段间动摩擦因数。开始时二者均静止，先对A施加水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后的落