2022-2023学年湖南省长沙市灰汤联校高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省长沙市灰汤联校高三物理上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.以下关于物理学史和物理学方法的叙述中，正确的是

A.“电流的周围存在磁场”最早是由奥斯特发现的

B．牛顿运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”

C．如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷静电力就要做功，这里用的是归纳法

D．在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非，是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法参考答案：AD伽利略运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”，B错误；选项C是假设法；选项AD符合物理学史。2.如图所示，金属杆MN水平固定于线圈上方，杆的两端接有导线．中心与线圈轴线处于同一竖直平面内，现将四个接线柱a、b和c、d分别与直流电源的正、负极相接，下列说法中正确的是：A．MN将受到平行于纸面竖直向上或向下的安培力．B．将a、d接电源的正极，b、c接电源的负极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力．C．将a、d接电源的负极，b、c接电源的正极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力．D．将a、c接电源的负极，b、d接电源的正极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力．参考答案：

答案：D3.一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2m，振幅为A。当坐标为x＝0处质点的位移为且向y轴负方向运动时，坐标为x＝0.4m处质点的位移为。当坐标为x＝0.2m处的质点位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x＝0.4m处质点的位移和运动方向分别为A．，y轴正方向

B．，y轴正方向C．，y轴负方向

D．，y轴负方向参考答案：B4.如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流是流。现用一闭合的检测线圈（线圈中串有灵敏的检流计，图中未画出）检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的止方并移至距导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是A．先顺时针后逆时针B．先逆时针后顺时针C．先逆时针后顺时针，然后再逆时针D．先顺时针后逆时针，然后再顺时针参考答案：C解析：利用右手定则分析通电导线磁场分布，结合楞次定律分析知C对。5.（单选）如右图所示，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2s，第二次用时0.5s，并且两次磁铁的起始和终止位置相同，则A．第一次线圈中的磁通量变化较大B．第一次电流表的最大偏转角较大C．第二次电流表的最大偏转角较大D．若断开开关k，电流表均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一定质量的理想气体开始处于状态A，然后经状态B到状态C，A、C状态的温度相同。设气体在状态A和状态C的体积分别为VA和VC，在AB和BC过程中吸收或放出热量的大小分别为QAB和QBC，则VA

VC，QAB

QBC（选填“>”、“＝”或“<”）。参考答案：>（2分）；<7.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：；308.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图甲。图乙是打出的纸带的一段。（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图所给出的数据可求出小车下滑的加速度a=

。（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的加速度a表示阻力的计算式为Ff=________。参考答案：（1）4；（2）斜面倾角、物体质量（共4分，各2分）；9.1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了

（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为 m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10－27kg，1MeV=1×106eV）参考答案：答案：大，6.9×106解析：卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α粒子没有大的偏转，少数发生了较大的偏转，卢瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核式结构模型；1MeV=1×106×1.6×10-19=mv2，解得v=6.9×106m/s。10.有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB=－10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。参考答案：30，11.（4分）如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d．当桶内无油时，从某点恰能看到桶底边缘上的某点B．当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中传播的速度

m/s．（结果可用根式表示）参考答案：，．解：由题意得，光线在油中的入射角的正弦，光线在空气中折射角的正弦．则折射率n=．根据得，v=．12.我国交流电的周期为________，频率为________，1min内电流方向改变了___次。参考答案：0.02s

50Hz

6000次。13.某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况．数码相机每隔0.05s拍照一次，如图是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：（所有计算结果保留两位小数）①图中t5时刻小球的速度v5=4.08m/s．②小球上升过程中的加速度a=10.04m/s2．③t6时刻后小球还能上升的高度h=0.64m．参考答案：考点：竖直上抛运动．分析：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t5时刻小球的速度．根据匀变速直线运动在连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球上升的加速度．根据速度位移公式求出t5时刻小球与最高点的距离，从而求出t6时刻后小球还能上升的高度．解答：解：①t5时刻小球的速度．②根据△x=aT2，运用逐差法得，=10.04m/s2．③t5时刻小球与最高点的距离：，则t6时刻后小球还能上升的高度：h=0.83﹣0.19=0.64m．故答案为：①4.08②10.04③0.64．点评：解决本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由静止开始向右运动.如图11所示,当速度达到1m/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端.已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s2,).求：(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？参考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．解析：(1)放上物块后，物体加速度

板的加速度

(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故

∴t=1秒

1秒内木板位移物块位移，所以板长L=x1-x2=0.5m（3）相对静止后，对整体

，对物块f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．

（2）由匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以求出位移．

（3）由牛顿第二定律可以求出摩擦力．15.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一光滑金属导轨如图13所示，水平平行导轨MN、ST相距l＝0.5m，竖直半圆轨道NP、TQ直径均为D＝0.8m．轨道左端用阻值R＝0.4Ω的电阻相连．水平导轨的某处有一竖直向上、磁感应强度B＝0.06T的匀强磁场．光滑金属杆ab质量m＝0.2kg、电阻r＝0.1Ω，当它以5m/s的初速度沿水平导轨从左端冲入磁场后恰好能到达竖直半圆轨道的最高点P、Q.设金属杆ab与轨道接触良好，并始终与导轨垂直，导轨电阻忽略不计．取g＝10m/s2，求金属杆：(1)刚进入磁场时，通过金属杆的电流大小和方向；(2)到达P、Q时的速度大小；(3)冲入磁场至到达P、Q点的过程中，电路中产生的焦耳热．图13参考答案：(1)因为E＝BlvI＝所以I＝＝A＝0.3A方向a→b.(2)恰能到达竖直轨道最高点，金属杆所受的重力提供向心力mg＝所以v＝＝m/s＝2m/s.(3)根据能量守恒定律，电路中产生的焦耳热Q＝mv20－mv2－mgh所以Q＝J＝0.5J.答案(1)0.3A方向a→b(2)2m/s(3)0.5J17.如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止，人与雪橇的总质量为70kg．表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：（1）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少?（2）设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小．（g＝10m/s2）位置ABC速度（m/s）2.012.00时刻（s）0410参考答案：见解析（1）从A到B的过程中，人与雪撬损失的机构能为ΔE=mgh＋

①

②（2）人与雪橇在BC段做减速运动的加速度

③根据牛顿第二定律f=ma=70×(－2)N=-140N。18.如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=2kg的小物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带始终以u=2m/s的速率逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面，质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块B与传送带之间的摩擦因数μ=0.2，l=1.0m。设物块A、B中间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态。取g=10m/s2。（1）求物块B与物块A第一次碰撞前速度大小；（2）通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上？（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小。参考答案：（1）B在曲线下滑过程中，由机械能守恒有：

(1分)

若B以速度v1滑上皮带减速到u，移动的距离为s，由动能定理有：

(1分)

由以上两式解得s=4m>l

说明B滑至皮带最左端时，速度仍大于u，设此时速度为v2，(1分)由动能定理有

(1分)解得v2＝4m/s，即B与A碰撞前的速度大小。(1分)

（2）A、B碰撞瞬间动量守恒：mv2=mv3+MvA