2022-2023学年江西省九江市马影中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年江西省九江市马影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.下列说法中正确的是

(

)A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B．光的频率越大，波长越大C．光的波长越大，光子的能量越大D．光在真空中的传播速度为3.00′108m/s参考答案：答案：AD2.如图，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别为，不计空气阻力，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且。则之间的正确关系是:

A．

B．

C．

D．参考答案：C3.如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（

）A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9km/sC．在椭圆轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II参考答案：CD11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误．7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度．故B错误．从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动卫星所需向心力必须大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道Ⅰ上Q点的速度．故C正确．根据C选项分析可知D正确．故选CD．4.如图所示，矩形闭合金属线圈由位置A开始下落，在下落的过程中线圈通过一个有明显边界的匀强磁场区域，如果线圈受到的安培力总是小于线圈受到的重力，不计空气阻力，则线圈在A、B、C、D四个位置的加速度的大小关系为

A．

B．

C．D．参考答案：

答案：B5.随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点，假设深太空中有一颗外星球，其质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的，则下列判断正确的是：

A．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星的周期

B．某物体在该外星球表面所受的重力是在地球表面所受重力的4倍

C．该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍

D．绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了测量人骑自行车的功率，某活动小组在操场的直道上进行了如下实验：在离出发线5m、10m、20m、30m……70m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表，听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时，自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）：运动距离s（m）0510203040506070运动时间t（s）02.44.26.37.89.010.011.012.0各段速度（m/s）2.08①4.766.678.33②10.010.0（1）请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据：①

m/s；②

m/s（保留三位有效数字）。（2）次实验中，设运动过程中学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，其比例系数为15N·s/m，则在20m～30m路段的平均阻力f1与30m～40m路段的平均阻力f2之比f1：f2=

；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P=

W。参考答案：（1）①

2.78

②

10.0

（2）1∶1.25（6.67∶8.33）

1500W

7.两点电荷间距离为r时，相互作用力为F，当距离变为r/2时，它们之间相互作用力为______________F，为使作用力仍为F，则两点电荷的电量可同时为原来的_________________倍.参考答案：4

，

8.如图是小球做平抛运动的一段运动轨迹，P点在轨迹上．已知P点的坐标为（20cm，15cm），小球质量为0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，则小球做平抛运动的初速度为2m/s；若取抛出点为零势能参考平面，小球经P点时的重力势能为﹣0.4J．参考答案：【考点】：研究平抛物体的运动．【专题】：实验题；平抛运动专题．【分析】：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2求出相等的时间间隔，再根据v0=求出平抛运动的初速度．求出横坐标为20cm点的竖直方向的分速度，从而根据vy=gt求出运动的时间，得出此时水平位移和竖直位移，从而得出抛出点的坐标，进而确定重力势能的大小．：解：在竖直方向上有：△y=gT2，则T==s=0.2s．则v0==m/s=2m/s．横坐标为20cm点的竖直方向的分速度vy=m/s=2m/s，经历的时间t==0.2s．在这段时间内水平位移x=v0t=0.2m，竖直位移y=gt2=0.2m，所以抛出点的横坐标为0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．纵坐标为0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即抛出点的坐标为（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球经P点时的重力势能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案为：2；﹣0.4．【点评】：解决本题的关键掌握“研究平抛运动”实验的注意事项，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，灵活运用运动学公式求解．9.（选修3—3）一定质量的理想气体经历一段变化过程，可用图上的直线AB表示，则A到B气体内能变化为______（选填“正值”、“负值”、“零”），气体_____（选填“吸收”或“放出”）热量。参考答案：

答案：零、吸收。10.若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为

；参考答案：11.某同学用如图甲所示的装置做“物体质量一定时，探究加速度与物体受力的关系”

实验。

①用游标卡尺测出正方体垫木a的边长l，如图乙所示，则l=____cm；②首先不挂钩码，前后反复移动垫木，使打点计时器打出的纸带上的点___________时，摩擦力就平衡好了。然后细绳绕过滑轮挂上钩码，打出纸带，求出相应的加速度。改变钩码数量，重做几次。最后探究加速度与物体受拉力（钩码重力）的关系。③实验中钩码重力大于绳子拉力，钩码重力越大，误差越大。请你在不增减实验器材的条件下提出一个方法克服上述不足。你的方法是___________________________________________。参考答案：①（2分）②疏密间隔相同（2分）③选钩码和小车作一整体为研究对象，使增加（或减少）的悬挂钩码取自（或放入）小车上，保证改变拉力时，研究对象质量不变12.如图，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将质量为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）．则在此过程中，软绳重力势能共变化了mgl（1﹣sinθ）；软绳离开斜面时，小物块的速度大小为．参考答案：考点：功能关系；动能和势能的相互转化．分析：分别研究物块静止时和软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，确定软绳的重心下降的高度，研究软绳重力势能的减少量．以软绳和物块组成的系统为研究对象，根据能量转化和守恒定律求小物块的速度大小．解答：解：物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=lsinθ，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度h2=l，则软绳重力势能共减少mgl（1﹣sinθ）；根据能量转化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案为：mgl（1﹣sinθ），．点评：本题中软绳不能看作质点，必须研究其重心下降的高度来研究其重力势能的变化．应用能量转化和守恒定律时，能量的形式分析不能遗漏．13.某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10Ω）B．电流表A2（量程20mA，内阻r2＝30Ω）C．电压表V（量程15V，内阻约为3000Ω）D．定值电阻R0＝100ΩE．滑动变阻器R1，最大阻值为5Ω，额定电流为1.0AF．滑动变阻器R2，最大阻值为5Ω，额定电流为0.5AG．电源E，电动势E＝4V（内阻不计）H．电键S及导线若干（1）为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，请从所给的器材中选择合适的实验器材

_______________________（均用器材前对应的序号字母填写）；（2）根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号；（3）待测电阻的表达式为Rx＝________________，式中各符号的物理意义为________________参考答案：（1）ABDEGH

（4分）

（2）

（4分）（3），其中I1、I2分别为A1和A2表示数，R0与r2分别为定值电阻和A2内阻的阻值。15.(1)某同学想测定一电压表内阻，他先用多用电表欧姆档进行粗测。该同学在进行欧姆调零时不慎调零不足。则该同学测到的电压表内阻与实际内阻相比_______（填偏大、偏小、相等）。(2)该同学选用下列实验器材对电压表内阻进行较精确测量。A．待测电压表V1（3V，内阻Rv1约为3K，测量值记为U1）B．电流表A1（0.6A，内阻RA1约为1，测量值记为I1）C．电压表V2（6V，内阻RV2为6K，测量值记为U2）D．滑动变阻器R0（0~10

1A）E．定值电阻R1（3K）F．定值电阻R2（10）G．直流电源E（电动势为18V，内阻约为1）①为了较精确测量待测电压表内阻，试选用上述器材并在虚线框中设计实验电路（电路中应标明所选仪器代号）。_______②写出用所选仪器测量电压表内阻的表达式（电流、电压用测量值表示，电阻用对应代号表示）___________________。参考答案：

(1).偏大

(2).

(3).【分析】由欧姆表测电阻基本原理可知欧姆调零不足，即实际内阻大于理论内阻；测量电阻的基本原理是伏安法，待测电压表可读出本身的电压，可与定值电阻串联，用电压表V2测出串联总电压，即可根据串联电路电压与电阻成正比的特点求解电压表的内阻．由于变阻器总电阻较小，为方便调节，可接成分压式；【详解】解：(1)由欧姆表测电阻基本原理，，实验中，欧姆调零不足，即实际内阻大于理论内阻，当指针指在某位置时，实际电阻小于测得电阻，即测量值偏大；(2)实验中，采用伏安法测量电压表内阻，电压表电压为U1，因电压表满偏电流只有1mA左右，用题目所给电流表无法直接测量，故采用电压表V2间接测量，电压表V2内阻已知，即为流过V2的电流。实验中，滑动变阻器阻值较小，采用分压式接法便于调节电压，但滑动变阻器有最大电流，若直接将滑动变阻器与电源串联，会使滑动变阻器超载，故将定值电阻R2与滑动变阻器串联，保护电路。实验电路如图所示。(3)待测电压表电流，待测电压表电压为，故待测电压表电阻四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，空间存在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，ab、cd是相互平行的间距为l的长直导轨，它们处于同一水平面内，左端由金属丝bc相连，MN是跨接在导轨上质量为m的导体棒，已知MN与bc的总电阻为R，ab、cd的电阻不计。用水平向右的拉力使导体棒沿导轨做匀速运动，并始终保持棒与导轨垂直且接触良好。图乙是棒所受拉力和安培力与时间关系的图象，已知重力加速度为g。（1）求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ；（2）已知导体棒发生位移s的过程中bc边上产生的焦耳热为Q，求导体棒的电阻值；（3）在导体棒发生位移s后轨道变为光滑轨道，此后水平拉力的大小仍保持不变，图丙中Ⅰ、Ⅱ是两位同学画出的导体棒所受安培力随时间变化的图线。判断他们画的是否正确，若正确请说明理由；若都不正确，请你在图中定性画出你认为正确的图线，并说明理由。（要求：说理过程写出必要的数学表达式）参考答案：（1）根据导体棒MN匀速运动可知它受牵引力、安培力和摩擦力f三力平衡，由图象可知拉力大小为F0，安培力大小为，根据牛顿第二定律有：

解得

（4分）（2）根据功能关系可知导体棒MN克服安培力做功将机械能转化为电能，在电路中电能转化为电热，电路中的总电热Q总=（3分）

设导体棒的电阻值为r，根据电阻串联关系可知

解得

（4分）（3）两位同学画的图线都不正确。（2分）设导体棒运动的速度大小为v，产生的感应电动势为E，感应电流为I

解得根据牛顿第二定律有分析可知随着导体棒加速，安培力逐渐增大，加速度逐渐减小。当时导体棒将做匀速运动，不再变化。（3分）其变化过程如图所示。（2分）17.如图所示，水平地面上方有一高度为H、上下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B．矩形导线框ab边长为l1，cd边长为l2，导线框的质量为m，电阻为R．磁场方向垂直于线框平面向里，磁场高度H＞l2．线框从某高处由静止落下，当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向向下、大小为0.6g；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为0.2g．在运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边总平行于PQ．空气阻力不计，重力加速度为g．求：（1）线框的cd边刚进入磁场时，通过线框导线中的电流；（2）线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小；（3）线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量．参考答案：考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．专题： 电磁感应——功能问题．分析： （1）线框的cd边刚进入磁场时，受到重力和竖直向上的安培力作用，根据牛顿第二定律和安培力公式F=BIl结合求解电流．（2）当线框的cd边刚离开磁场时，由牛顿第二定律得到电流表达式，由欧姆定律I==得到速度的关系式．当ab进入磁场后，线框做匀加速运动，加速度为g，通过位移H﹣l2时ab离开磁场，由运动学公式求解线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小．（3）由E=、I=、q=I△t结合求解电量．解答： 解：（1）设线框的cd边刚进入磁场时线框导线中的电流为I1，依据题意、根据牛顿第二定律有mg﹣BI1l1=I1=（2）设线框ab边刚进入磁场时线框的速度大小为v1，线框的cd边刚离开磁场时速度大小为v2，线框的cd边刚离磁场时线框导线中的电流为I2，