2022-2023学年湖南省株洲市县雷打石中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省株洲市县雷打石中学高三物理期末试卷含解析一、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.质量为2.5吨的货车在平直公路上运动，其运动的v-t图象如图所示．由此可求A．0~10s内货车的平均速度

B．10~15s内货车所受的阻力

C．15~25s内货车的加速度

D．0~25s内合力对货车做的总功

参考答案：ACD2.（多选）在如图所示的电路中，灯炮L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（）

A．灯泡L变亮B．电源的输出功率变小C．电容器C上电荷量减少D．电流表读数变小，电压表读数变大参考答案：解：A、当滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R总增大，电流I减小，灯泡的功率P=I2RL，RL不变，则灯泡变暗．故A错误．B、当内、外电阻相等时，电源的输出功率功率最大．灯炮L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的输出功率变小．故B正确．C、变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故C错误．D、电流表读数变小，电压表读数U=E﹣Ir变大．故D正确．故选BD3.a、b是某电场线上的两点，如图甲所示。一带负电的质点只受电场力的作用，沿电场线从a点运动到b点。在这个过程中，此质点的速度一时间图象如图乙所示，比较a、b两点电势的高低以及场强和的大小，正确的是(

)A．B．C．D．参考答案：B4.在一条宽马路上某处有A、B两车，它们同时开始运动，取开始时刻为计时零点，它们的运动图象如图所示，则在0～t4时间内()A．A车在0～t1时间内做加速直线运动，在t1时刻改变运动方向B．在t2时刻A车速度为零，然后反向运动，此时两车相距最远C．在t4时刻，A车追上B车D．在t4时刻，两车相距最远参考答案：D5.如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ<45°。墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g。则下列说法正确的是（

）A．N>mg，T>mgB．N>mg，T<mgC．N<mg，T>mgD．N<mg，T<mg参考答案：C以球为研究对象，分析其受力情况：重力mg、悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力，根据平衡条件，有：球所受绳和墙壁的作用力的合力大小等于由于则：，故选：C【举一反三】本题是三力平衡问题，分析受力情况，作出力图，运用平衡条件和几何知识列式求解即可。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.地球半径为R，卫星A、B均环绕地球做匀速圆周运动，其中卫星A以第一宇宙速度环绕地球运动，卫星B的环绕半径为4R，则卫星A与卫星B的速度大小之比为________；周期之比为________。参考答案：2∶1；1∶8 7.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为vo的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B=__________；粒子离开磁场时的动能为Ex__________。参考答案：

带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径r=L，由可得B=，洛伦兹力不做功，粒子离开磁场时的动能为。8.如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2。（1）下列说法正确的是

。A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远大于m1

D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a－图像（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线

。(选填“甲”、“乙”、“丙”)参考答案：（1）D（2）丙9.电磁打点计时器是一种使用低压_____（填“交”或“直”）流电源的计时仪器。如图所示是打点计时器测定匀加速直线运动加速度时得到的一条纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则运动物体的加速度a=__________m/s2，打B点时运动物体的速度vB=__________m/s。计算题参考答案：10.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量11.质量为2吨的打桩机的气锤，从5m高处白由落下与地面接触0.2s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。参考答案：12.图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。

参考答案：0.3

0.6 13.已知气泡内气体的密度为30g/，平均摩尔质量为1.152g/mol。阿伏加德罗常数，估算气体分子间距离d=___________m，气泡的体积为1cm3，则气泡内气体分子数为_____________个。参考答案：

（1）根据，得气体分子连同占据的空间为，气体分子间距离得（2）气泡内气体质量，气泡内气体摩尔数为：，分子数为得：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图1所示．①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做

运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m

小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=

m/s2．（结果保留三位有效数字）③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是A．改画a与的关系图线

B．改画a与（M+m）的关系图线C．改画a与的关系图线

D．改画a与的关系图线．参考答案：匀速直线，远小于，②0.343

③A解：①“验证牛顿第二定律”的实验中，为使绳子拉力为小车受到的合力，应先平衡摩擦力，方法是将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做匀速直线运动，另外为使绳子拉力等于砝码盘（连同砝码）的质量，必须满足满足砝码盘（连同砝码）的质量m远小于小车的质量M的条件．②由匀变速运动的推论△x=aT2得，将计数点0到4分成0到2和2到4两部分，其中t=2×（5×0.02s）=0.2s，△x=（17.47﹣8.05）﹣8.05cm=1.37cm，代入上式解得a=0.343m/s2③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，故小车的质量应为M+m，作图时应作出a﹣图象，故选A15.某科技小组用如图1电路图测量一未知电阻Rx的阻值，实验室提供了下列器材：A．待测电阻RxB．电池组（电动势3V，内阻约5Ω）C．电压表V1（量程3V，内阻约3000Ω）D．电压表V2（量程6V，内阻约6000Ω）E．电流表A1（量程5mA，内阻约10Ω）F．电流表A2（量程3A，内阻约2Ω）G．滑动变阻器（最大阻值50Ω，额定电流1.0A）H．开关、导线若干该小组使用完全相同的器材用不同的测量电路（电流表内接或外接）进行测量，并将其测量数据绘成U﹣I图象，如图2甲和图2乙所示．（1）实验小组选择的电压表是C选择的电流表是E（填仪器前的字母）（2）从甲、乙中选择较为准确的一组进行计算，其测量值Rx=1.08×Ω（结果保留三位有效数字），（3）Rx的测量值大于真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）．参考答案：解：（1）根据U﹣I图象中的最大电压与最大电流可知电压表应选择C，电流表应选择E；（2）由于电流表采用是内接法，说明待测电阻的阻值较大，比较两图中的横轴截距大小再由R==k可知，由于图甲的斜率较大，所以应用图甲进行计算，则==1.08×；（2）根据欧姆定律及串并联规律可知，待测电阻的真实值应为=，而测量值为=，所以测量值大于真实值．故答案为：（1）C，E；（2）1.08×；（3）大于四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电量为﹣2×10﹣5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J．则：（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？（2）A、B两点的电势差UAB为多少？（3）匀强电场的场强为多大？参考答案：考点：功的计算；电势能；匀强电场中电势差和电场强度的关系．分析：（1）根据电场力做功与电势能之间的关系，可以判断电场力做功的多少；（2）由电场力做功的公式，可以求得电势差；（3）由电势差的公式可以求得电场的场强．解答：解：（1）电场力做正功，电势能就减小，电场力做负功，电势能就增加，增加的电势能等于电场力做的功，所以电势能增加了0.1J，电场力对电荷就做﹣0.1J的功．（2）由W=qU可得，U==V=5000V，（3）A、B两点间的沿电场线方向的距离为D=2×cos60°=1cm=1×10﹣2m，由U=ED得，E==V/m=5×105V/m．答：（1）在此过程中，电场力对该电荷做功为﹣0.1J；（2）A、B两点的电势差UAB为5000V；（3）匀强电场的场强为5×105V/m．点评：在电场中计算电势差时一定要所注意带着符号来运算，计算电场强度时，两点之间的距离一定是沿电场方向的距离．17.如图所示，水平地面上固定一个半径为R=0.8m的四分之一光滑圆轨道，圆轨道末端水平并与一个足够长的匀质薄木板的左端等高接触但不连接，薄木板的质量为M=2kg，其左端有一个静止状态的小物块a，质量为，现将一质量为的小物块b有圆轨道最高点无初速度释放，并与物块a在圆轨道最低点发生碰撞，碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失（物块a、b可视为质点，重力加速度）。(1)求碰后瞬间两小物块的速度大小；(2)若两个小物块a、b与木板间的动摩擦因数均为，木板与地面间的动摩擦因数为，求最终两个小物块a、b的距离。参考答案：(1)va=6m/s,vb=2m/s

(2)（2）物块a、b做匀减速运动的加速度大小分别为

木板做匀加速的加速度大小为

设物块b与木板共速的速度为，时间为，

解得

18.（14分）有人设计了一种新型伸缩拉杆秤。结构如图，秤杆的一端固定一配重物并悬一挂钩，秤杆外面套有内外两个套筒，套筒左端开槽使其可以不受秤纽阻碍而移动到挂钩所在的位置（设开槽后套筒的重心仍在其长度中点位置）。秤杆与内层套筒上刻有质量刻度。空载（挂钩上不挂物体，且套筒未拉出）时。用手提起秤纽，杆杆秤恰好平衡。当物体挂在挂钩上时，往外移动内外套筒可使杆秤平衡，从内外套筒左端的位置可以读得两个读数，将这两个读数相加，即可得到待测物体的质量。已知秤杆和两个套稠的长度均为16cm，套筒可移出的最在距离为15cm，秤纽到挂钩的距离为2cm，两个套筒的质量均为0.1kg。取重力加速度g=9.8m/s2。求：(1)当杆秤空载时，秤杆、配重物及挂钩所受重力相对秤纽的合力矩；(2)当在秤钩上挂一物体时，将内套筒向右移动5cm，外套筒相对内套筒向右移动8cm，杆秤达到平衡，物体的质量多大？

(3)