2022-2023学年江西省吉安市枧头中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年江西省吉安市枧头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.某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），则下列说法正确的是A．如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较大B．如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小C．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强D．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势参考答案：

答案：AC2.(多选)“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．对此，下列说法正确的是()A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于月球的第一宇宙速度B．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短C．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度大于沿轨道Ⅰ运动到P点时的加速度D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小参考答案：ABD3.从距水平地面某高处以相同的速率抛出4个质量相同的小球a、b、c、d，其中a球竖直向上抛出，b球竖直向下抛出，c球斜向目抛出，d球水平抛出，不计空气阻力，则小球落地时重力的瞬时功率最小的是A.a球 B.b球 C.c球 D.d球参考答案：D【分析】由瞬时功率的公式：来求解【详解】由于a、b、c、d四个小球抛出的高度相同，抛出速率相等，其中a竖直上抛到最高点后自由下落，返回抛出点后在竖直方向和b球的速度相等，方向向下；c球斜向上抛，在竖直方向上有一个分速度，当c球达到最高点后返回抛出的同一水平面，在竖直方向上有一个和竖直分速度大小相等的分速度，方向向下；d球做平抛运动，在竖直方向上的初速度为0。根据重力瞬时功率公式：，落地时d球在竖直方向上的速度最小，即d球的重力功率最小；A.a球与分析不符，A错误B.b球与分析不符，B错误C.c球与分析不符，C错误D.d球与分析符合，D正确【点睛】重力方向竖直向下，只需要判断a、b、c、d球落地时在竖直方向上的速度大小即可4.（6分）下列说法正确的是__________A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型B．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说E．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须大于这个波长，才能产生光电效应F．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动加速度增大参考答案：ADF5.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如左图所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如右图所示，则在此过程中A．物体处于失重状态B．物体处于超重状态C．升降机一定向上做匀加速运动D．升降机可能向下做匀减速运动参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为400ml，现用注射器缓慢向烧瓶中注水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，已知大气压强为75cmHg柱，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变，求：

①共向玻璃管中注入了多大体积的水？

②此过程中气体____（填“吸热”或“放热”），气体的内能

（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：见解析7.小车以某一初速沿水平长木板向左作减速运动，长木板左端外有一传感器，通过数据采集器和计算机相连，开始计时时小车距离传感器的距离为x0，可测得以后小车每隔0.1s离传感器的距离，测得的数据如下表，（距离单位为cm，计算结果保留3位有效数字）x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84（1）小车离传感器为时x2小车的瞬时速度v2=_____m/s；

（2）小车运动的加速度大小a=______m/s2．参考答案：⑴0.678m/s,（2）1.60m/s2～1.57m/s2均可8.P、Q是一列简谐横波中的两质点，已知P离振源较近，P、Q两点的平衡位置相距15m（小于一个波长），各自的振动图象如图所示。此列波的波速为

m/s。参考答案：2.5m/s9.如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须以加速度a＝

向

（填“上或下”）加速奔跑[LU25]

。参考答案：10.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为E=_________J。

参考答案：EK=60J、

E=28J11.设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则卫星的加速度为

，卫星的周期为

。参考答案：12.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为（单位：m），式中。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以的初速度沿杆向下运动，取重力加速度。则当小环运动到时的速度大小v＝

m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝

m处。参考答案：答案：5，解析：小环在金属杆上运动时，只有重力做功，机械能守恒。取为零势能面，根据机械能守恒定律有，将和分别代入曲线方程，求得此时环的纵坐标位置，，，将数据你入上式得。当小环在运动到最远位置时，小环的速度等于零。根据机械能守恒定律有，而，所以有，所以有。13.在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个清晰的点。标记为0、1、2，则纸带的加速度为

；而P点是纸带上一个污点，小明想算出P点的速度，你认为小明的想法能否实现？你认为不能实现，请说明理由；若能实现请算出P点的速度

。（如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图。）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.横截面为正方形的薄壁管示意图如图甲所示，用游标为20分度的游标卡尺测量其外部边长l，示数如图乙所示；用螺旋测微器测其管壁厚度d，示数如图丙所示。此管外部边长的测量值为l=

cm；管壁厚度的测量值为d=

mm。参考答案：2.335，

1.015–1.017均可15.如图，用气垫导轨装置探究“加速度与滑块受力的关系”，用钩码m通过细绳拉动滑块M，使之从静止开始做匀加速直线运动，通过力传感器读出细绳的拉力F。 （1）本实验中，钩码质量m、滑块质量M的关系为（

）

A．mM

B．mM

C．m=M

D．对m、M的大小关系没有特殊要求 （2）实验中，用游标卡尺测量滑块遮光条的宽度如图所示，读数为d=___

mm；由连接光电门的毫秒计时器读出遮光条的挡光时间如图所示，△t=

s；用刻度尺读出起始点到光电门的距离为x=50．00cm，则滑块运动的加速度表达式a=____

（用d、△t、x表示），其值为a=

m/s2。参考答案：（1）D（2）4.2

2×10-3（1分）

4.41m/s2

解析：：（1）以整体为研究对象有mg=（m+M）a解得：a＝以M为研究对象有绳子的拉力为：F＝Ma＝显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力，但是题目中绳子的拉力直接由传感器读的，不学满足上述条件，故D正确；

（2）由图知第2条刻度线与主尺对齐，d=4mm+2×0.1mm=4.2mm；挡光时间为2ms=2×10-3s，到达光电门的速度为v＝，滑块由静止开始运动故有运动学公式：v2=2ax，代入数据得：a＝=4.41m/s；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在平面直角坐标系aOy内，有I、II、III三个区域，各边界均与y轴平行，I、Ⅱ区域存在匀强电场，方向分別沿+x和－y方向，Ⅰ区域电场强度大小为E，Ⅲ区域有垂直xOy平面向里的磁场．三个区域宽度均为L，一个氕核和一个氘核先后从坐标原点释放，已知与左边界成60°进人磁场，最后恰好与右边界相切离开磁场，H的质量为m，电荷量为q，不计重力．求（1）第一次离开Ⅱ区的坐标（2）Ⅲ区域匀强磁场的磁感应强度大小；（3）第一次离开磁场位置的坐标参考答案：(1)；(2)；(3)【分析】本题考查带电粒子在电场中和磁场中的运动，理清粒子的运动规律是解决本题的关键，处理粒子在磁场中运动问题，要会确定粒子做圆周运动的圆心、半径和圆心角，此类题型难度较大，经常作为考试的压轴题出现。【详解】(1)对氘核，在I区中加速，由动能定理：进入II区，粒子做类平抛运动，则有实际速度，将代入得：，因此氘核第一次离开II区的坐标；(2)进入磁场后，氘核做圆周运动，如图，由何关系知：又：解得：；(3)对氘核，，由(1)知，，作出如图的轨迹，根据几何关系有：出射点纵坐标为：联立解得：氘第一次离开磁场位置为坐标为。17.如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图像如图乙所示．试求：(g取10m/s2)（1）拉力F的大小．（2）t＝4s时物体的速度v的大小．参考答案：18.如图所示，K与虚线MN之间是加速电场。虚线MN与PQ之间是匀强电场，虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场，且MN、PQ与荧光屏三者互相平行.电场和磁场的方向如图所示。图中A点与O点的连线垂直于荧光屏。一带正电的粒子静止开始从A点离开加速电场，速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在荧光屏上。已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=Ed，式中的d是偏转电场的宽度，磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式v0=，若题中只有偏转电场的宽度d为已知量，求：（1）磁场的宽度L为多少？（2）带电粒子在电场和磁场中垂直于v0方向的偏转距离分别是多少？参考答案：粒子在加速电场中由动能定理有

①…………（2分）粒子在匀强电场中做类平抛运动，设偏转角为，有②……………（2分）

③

④

⑤

U=Ed

⑥由①②③④⑤⑥解得：θ=45o………（2分）由几何关系得：带电粒子离开偏转电场速度为…………（2分）粒子在磁场中运动，由牛顿第二定律有：qvB