2022-2023学年安徽省亳州市利辛张村中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年安徽省亳州市利辛张村中学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.如图，两等量异号的点电荷相距为。M与两点电荷共线，N位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到M和N的距离都为L，且。略去项的贡献，则两点电荷的合电场在M和N点的强度A．大小之比为2，方向相反B．大小之比为1，方向相反C．大小均与成正比，方向相反D．大小均与L的平方成反比，方向相互垂直参考答案：AC解析：如图所示，合电场在M和N点的强度分别为E1＝－＝、E2＝2×＝，E1：E2＝2；又N点处强场方向由＋q指向－q，在M点的场强表现＋q的点电荷、由－q指向＋q。

2.(多选)如图所示，与锌板相连的验电器的铝箔原来是张开的，现在让弧光灯发出的光照射到锌板，发现与锌板相连的验电器的铝箔张角变大，此实验事实说明

A．光具有波动性B．光具有粒子性C．铝箔张角大小与光照时间无关D．若改用激光器发出的红光照射锌板，观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大E.验电器的铝箔原来带正电参考答案：BCE3.（多选）下列关于近代物理中的四种描述，不正确的是_______．

A．在核反应中，X是质子，这个反应过程叫衰变

B．当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子逸出

C．玻尔的氢原子理论并未从根本上解决原子的核式结构问题

D．氢原子的基态能级为-13.6eV，当用光子能量为11.05eV的光照射处于基态的氢原子时，氢原子可以吸收光子而跃迁至n=2的激发态．参考答案：AD4.下列叙述正确的是（

）A．任何一个运动着的物体，都有一种波和它对应，这种波叫德布罗意波B．光子在空间各点出现的可能性的大小，可以用波动规律描述，光波叫做概率波C．激光是一种人工产生的相干光源，利用强激光产生的高压可以引起核聚变D．泊松亮斑说明光具有粒子性参考答案：ABC泊松亮斑是光的衍射现象，其说明光具有波动性，其余三项叙述正确。5.（单选）如图所示，用水平力F推乙物块，使甲、乙、丙三个完全相同的物块一起沿水平地面以相同的速度做匀速直线运动，各物块受到摩擦力的情况是（

）A．甲物块受到一个摩擦力的作用

B．乙物块受到两个摩擦力的作用C．丙物块受到两个摩擦力的作用

D．甲物块与乙物块受相同大小的摩擦力参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（5分）质量为的小钢球以的水平速度抛出，下落时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角_____________。刚要撞击钢板时小球动量的大小为_________________。（取）参考答案：

答案：，

7.(6分)质量为2kg的物体在水平面上运动时,受到与运动方向相同的拉力F的作用,物体与地面之间的动摩擦因数为0.4,在拉力由10N逐渐减小到零但物体仍在运动的过程中,F为

N时物体的加速度的大小最大,为

m/s2；当F为

N时，物体的速度最大。(g=10m/s2)参考答案：

0，4，88.两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体C、D，如图所示，当它们都沿滑杆一起向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则（

）A.A环与杆无摩擦力B.B环与杆无摩擦力C.A环做的是匀速运动D.B环做的是匀速运动参考答案：AD【详解】AC.假设A环与杆间的摩擦力为f，对A环受力分析，受重力、拉力、支持力、沿杆向上的摩擦力f，如图，根据牛顿第二定律，有mAgsinθ-f=mAa对C，据牛顿第二定律有mCgsinθ=mCa联立解得：f=0a=gsinθ故A正确，C错误；BD.对D球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上或者合力为零，故合力只能为零，物体做匀速运动；再对B求受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有沿杆向上的摩擦力。故B错误，D正确。9.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。利用如图2所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数，图中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与木板相比可忽略），弹簧右端与滑块接触，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。现使弹簧解除锁定，滑块获得一定的初速度后，水平向右运动先后经过两个光电门1和2，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和5.0×10-2s，用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图3所示.（1）读出滑块的宽度d=

cm（2）滑块通过光电门1的速度为v1,通过光电门2的速度v2,则v2=

m/s；（结果保留两位有效数字）（3）若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L（已知L远大于d），已知当地的重力加速为g，则滑块与木板动摩擦因数μ表达式为

（用字母v1、、v2、、L、g表示）。参考答案：（1）

5.50

（2）1.1

（3）10.如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度为9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。则4s末物块的加速度的大小为

▲

，4s~9s内合外力对物块做功为

▲

。参考答案：11.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持

不变，用钩码所受的重力作为

，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是

。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（

）（A）小车与轨道之间存在摩擦

（B）导轨保持了水平状态（C）所挂钩码的总质量太大

（D）所用小车的质量太大参考答案：1）小车的总质量，小车所受外力，ks5u（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C，12.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。

①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。③物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2，若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有结果保留三位有效数字）。参考答案：13.（4分）某物质的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和Vo，则阿伏加德罗常数NA可以用两种式子来表达：NA=_______________和NA=______________。参考答案：；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按图所示连接电路。在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e等5个基准点。将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接。当正接线柱的电势高于负接线柱时，读数为正。（1）若在图中连接电压传感器正接线柱的探针接触a点，连接负接线柱的探针接触b点时，读数为负，则可以判断电极A接在电源的_____极上（选填“正”或“负”）。（2）若连接电压传感器的正负两个接线柱的探针分别接触a点和b点时示数为U1；分别接触b点和c点时，示数为U2，则有|U1|________|U2|（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）对于该实验的认识与判断，下列说法正确的是A．电压传感器为零时表明所测两点电势相等B．如果将一根探针接触连线中点，另一探针从一个电极沿连线逐渐移动到另一电极，电压传感器的读数是逐渐变小的C．在实验过程中电极与导电纸的相对位置不能再改变D．从实验原理来说，如用电流传感器代替电压传感器亦可以描绘出等势线参考答案：（1）负；（2）大于；（3）ACD15.（3分）以下是一些有关高中物理学实验的描述，其中正确的是

。（填写正确的序号）A．在“研究匀变速直线运动”实验中，应该先释放小车，让其运动稳定后，再接通电源，让打点计时器在纸上打下一系列的点。

B．在“验证力的平行四边形定则”实验中拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧与木板平面平行。

C．在“验证牛顿第二定律”的实验中，平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上。

D．在“研究平抛物体的运动”的实验中，每次应使小球从斜槽的不同位置自由滚下。参考答案：

答案：B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，磁感应强度大小B=0.15T、方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.10m的圆形区域内，圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端跟很大的荧光屏MN相切于x轴上的A点。置于原点的粒子源可沿x轴正方向以不同的速度射出带正电的粒子流，粒子的重力不计，比荷q/m=1.0×108C/kg。（1）当粒子以v1=1.5×106m/s的速度射入磁场时，打到荧光屏上的点距A多远？（2）要使粒子能打在荧光屏上，求粒子流的速度v0的大小应满足的条件。（3）若粒子流的速度v0=3.0×106m/s，且以过O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场逆时针缓慢旋转90°，求此过程中粒子打在荧光屏上离A的最远距离。参考答案：由几何关系，∠OQZ=60o所以，ZP连线与x轴夹角为60o，粒子沿速度方向，即ZP方向打到P点，----------------------------------------------------------------------------

2分所以，PA=Rtan60o所以，PA=-----------------------------------------

2分

17.如图所示,半径分别为和()的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道相连,在水平轨道上一轻弹簧、被两小球夹住,同时释放两小球,、球恰好能通过各自的圆轨道的最高点,求:(1)两小球的质量比(2)若,要求、还都能通过各自的圆轨道的最高点,弹簧释放前至少具有多少弹性是能.

参考答案：.解:(1)设、两小球与弹簧分离时速率分别为、,则对、两球从释放到分离过程,取方向为正,由动量守恒定律得:

(1)解得:

(2)……2分设、球恰好能通过各自的圆轨道的最高点时的速率分别为、,由向心力公式得:

(3)

(4)联立(3)(4)解得:

(5)

(6)……………2分从小球离开弹簧到上升到最高点过程分别对、球由机械能守恒定律得:对球:

(7)对球:

(8)将(5)(6)代入(7)(8)得:

(9)

(10)将(9)(10)代入(2)得:

…………………2分(2)若,由(1)式得:

(11)当球恰好能通过圆轨道的最高点时,球也能通过圆轨道的最高点,此时弹簧弹性势能最小.

………2分由能的转化与守恒得:

(12)将(9)(11)代入(12)得:

………2分18.如图所示，绝缘水平面内固定有一间距d=1m、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC，导轨两端接有阻值分别为R1=3Ω和R2=6Ω的定值电阻，矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，一质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处，在方向水平向右、大小F0=2N的恒力作用下由静止开始运动，刚要到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3m/s，导体棒ab进入磁场Ⅱ后，导体棒ab中通过的电流始终保持不变，导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，空气阻力不计．（1）求导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小a1；（2）求两磁场边界EF和MN之间的距离L；（3）若在导体棒ab刚要到达MN时将恒力F0撤去，求导体棒ab能继续滑行的距离s以及滑行该距离s的过程中整个回路产生的焦耳热Q．参考答案：解：（1）导体棒ab刚要到达EF时，在磁场中切割磁感线产生的感应电动势：E1=Bdv1经分析可知，此时导体棒ab所受安培力的方向水平向左，由牛顿第二定律，则有：F0﹣BI1d=ma1根据闭合电路的欧姆定律