2022-2023学年湖南省邵阳市武冈湾头桥镇中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年湖南省邵阳市武冈湾头桥镇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.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是：（

）A.速率

B.速度

C.加速度

D.合外力参考答案：B2.（多选）如图所示，在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，在x轴的下方等腰三角形CDM区域内有垂直于xOy平面由内向外的匀强磁场，磁感应强度为B，其中C、D在x轴上，它们到原点O的距离均为a，。现将一质量为m、带电量为q的带正电粒子，从y轴上的P点由静止释放，设P点到O点的距离为h，不计重力作用与空气阻力的影响。，下列说法正确的是A.若，则粒子垂直CM射出磁场B．若，则粒子平行于x轴射出磁场C．若，则粒子垂直CM射出磁场D．若，则粒子平行于x轴射出磁场参考答案：ADAB、若，则在电场中，由动能定理得：；在磁场中，有联立解得：r=a，如图，根据几何知识可知粒子垂直CM射出磁场，故A正确B错误；CD、若，与上题同理可得：，则根据几何知识可知粒子平行于x轴射出磁场，故C错误D正确。故选AD。3.在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有

A．在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1

B．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒

C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1－△Ek）机械能转化为电能

D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△Ek=W1－W2参考答案：CD当线框的ab边进入GH后匀速运动到进入JP为止，ab进入JP后回路感应电动势增大，感应电流增大，因此所受安培力增大，安培力阻碍线框下滑，因此ab进入JP后开始做减速运动，使感应电动势和感应电流均减小，安培力又减小，当安培力减小到与重力沿斜面向下的分力mgsinθ相等时，以速度v2做匀速运动，因此v2<v1，A错；由于有安培力做功，机械能不守恒，B错；线框克服安培力做功，将机械能转化为电能，克服安培力做了多少功，就有多少机械能转化为电能，由动能定理得W1－W2=△Ek，W2=W1－△Ek，故CD正确。4.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（

）A.

B.

C.

D.参考答案：A地面附近:

深度为d的重力加速度g/：，故选项A正确。5.（单选）一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶1，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个R=20Ω的电阻，则A．流过电阻R的最大电流是1.0AB．变压器的输入功率是40WC．与电阻R并联的电压表的示数是20VD．在1秒内电流方向改变50次参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）．如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验，该同学有装置和操作中的主要错误是:_________________________________________________________________________________________________________________________（2）在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量，通常采用如下两个措施：（A）平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；（B）调整沙的多少，使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．请问：①（2分）以上哪一个措施中有何重大错误?答：______________________________________________________________________②（2分）在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变．反复改变沙的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力（小桶及砂重量）与加速度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么?

答：_________________________________________________________________________参考答案：（1）主要错误是：A长木板右端未垫高以平稳衡摩擦力；B电源应改用6V的交流电源；C牵引小车的细线没有与木板平行；D开始实验时，小车离打点计时器太远。点（2）①（A）中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，应让小车拖着纸带下滑来平衡摩擦力。

②由于拉小车的合外力F<mg,而处理数据时又将F=mg处理，因此有：7.如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm。将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为＿＿＿＿s，在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s2。(取g＝10m/s2)参考答案：0.785

0.08小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动，小环运动到最低点所需的最短时间为t=T/4==0.785s。由机械能守恒定律，mgH=mv2，在最低点处的速度为v=。在最低点处的加速度为a===0.08m/s2。

8.（多选）在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时

A．物块B的质量满足

B．物块A的加速度为

C．拉力做功的瞬时功率为

D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为参考答案：BD9.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm。如果取g=10m/s2，那么，（1）闪光频率是________Hz．（2）小球运动中水平分速度的大小是________m/s．（3）小球经过B点时的速度大小是________m/s．参考答案：10、1.5、2.510.有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，用玻璃管与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）。在A管上画上刻度．测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为30OC。（1）当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向_______（填“上”或“下”）移动；（2）该温度计的刻度是___________________________（填“均匀”或“不均匀”，及“温度上高下低”或，“温度上低下高”（3）该温度计存在的缺陷之一，当天气变化引起大气压强变大，而环境温度仍为30OC，温度计上30OC的刻度应该如何调整____________________。参考答案：（1）下（2分）

（2）均匀的（1分），温度上高下低（1分）（3）30OC的刻度应向上平移11.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：12.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_____m/s，质点在_____s（精确到秒）时的瞬时速度约等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：0.8

10或14s13.如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成半径为r0的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，导体回路是柔软的，在此过程中F所作功全部变为

，此圆圈从初始的半径r0到完全消失所需时间T为

。参考答案：感应电流产生的焦耳热，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示．他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C…，测出O到A、B、C…的距离分别为h1、h2、h3…．电源的频率为f．（1）为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是．A．选用铁质重锤B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直（2）打B点时，重锤的速度vB为

．（3）小明通过实验测得数据（有阻力的影响），画出的v2﹣h图象如图乙所示．已知直线斜率为k，则当地重力加速度g

（选填“＞”；“=”；“＜”）（4）另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v2﹣h图线，并与其比较，其中正确的是

．参考答案：（1）ABC（2）（3）＞（4）B【考点】验证机械能守恒定律．【专题】实验题；实验探究题；实验分析法；机械能守恒定律应用专题．【分析】（1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤．（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度．（3）根据动能定理结合图线进行分析；（4）抓住释放位置相同，即初速度为零的位置相同确定正确的图线．【解答】解：（1）A、为了减小阻力的影响，实验时重锤选择质量大一些的，体积小一些的，故A正确．B、安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，从而减小阻力的影响，故B正确．C、释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，可以减小阻力，故C正确．D、重锤下落过程中，手不能拉着纸带，故D错误．故选：ABC．（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，B点的瞬时速度．（3）根据动能定理：，得，因为图象的斜率为k，知，联立得：即：（4）不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，两图线交于横轴的同一点，故B正确，A、C、D错误．故答案为：（1）ABC（2）（3）＞（4）B15.图（a）为测量滑块与水平木板之间的动摩擦因数的实验装置示意图．木板固定在水平桌面上，打点计时器电源的频率为50HZ，开始试验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列的点．（1）图（b）给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算加速度a=

（保留两位有效数字）．（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有

．（填入正确答案的字母）A．滑块运动的时间tB．木板的质量m1C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ=

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．参考答案：（1）0.50；（2）CD；（3）【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】（1）利用逐差法△x=aT2可以求出物体的加速度大小；（2）根据牛顿第二定律有=ma，由此可知需要测量的物理量．（3）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式．【解答】解：（1）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：T=0.1s，由图b可知，x1=2.40cm=0.0240m，x2=1.89cm=0.0189m，x3=1.40cm=0.0140m，x4=3.39cm=0.0339m，x5=3.88cm=0.0388m，x6=4.37cm=0.0437m；根据逐差法有：a===0.50m/s2（2）要测量动摩擦因数，由f=μFN

可知要求μ，需要知道摩擦力和压力的大小，压力就是滑块的重力，所以需要知道滑块的质量，摩擦力要根据铁块的运动来求得，滑块做的是匀加速运动，拉滑块运动的是托盘和砝码，所以也要知道托盘和砝码的质量，故AB错误，CD正确．故选：CD．（3）以整个系统为研究对象，根据牛顿第二定律有：m3g﹣f=（m3+m2）a…①f=μm2g…②联立①②解得：μ=．故答案为：（1）0.50；（2）CD；（3）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平地面上放有质量均为m=1kg的物块A和B，两者之间的距离为L=0.75m．A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.1．现使A获得初速度v0向B运动，同时对B施加一个方向水平向右的力F=3N，使B由静止开始运动．经过一段时间，A恰好追上B．g取10m/s2．求：

（1）B运动加速度的大小aB；

（2）A初速度的大小v0；

（3）从开始运动到A追上B的过程中，力F对B所做的功．参考答案：解：（1）由牛顿第二定律得：，(2分)求得(1分)

（2）设A经过t时间追上B，由牛顿第二定律得：(1分)

(1分)

(1分)

恰好追上的条件为：

(1分)

(1分)

代入数据解得：(1分)，(1分)

（3）

(1分)

(1分)17.(15分)如图所示，斜面倾角为45°，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知AB两点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力。求：（1）小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P；

(2)小球落到C点时速度的大小。

参考答案：解析：(1)AB过程：重力做功W=mgh（2分）

h=（2分）

平均功率P=

（2分）

由①②③得

（1分）

(2)设BC间的水平位移为s,初速度为

（2