2022-2023学年湖南省益阳市桃江县第五中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省益阳市桃江县第五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.以下有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是______________．

A．汤姆孙发现中子

B．光电效应实验表明了光具有波动性

C．a粒子散射实验表明了原子具有核式结构

D．玻尔为解释光电效应的实验规律提出了光子说参考答案：C2.下面关于加速度的描述中正确的是A．加速度描述了物体速度变化的多少B．加速度方向与速度方向相反时物体做减速运动C．加速度在数值上等于单位时间里速度大小的变化D．加速度减小时物体一定做减速运动参考答案：B3.如图所示，在光滑绝缘斜面上放置一矩形铝框abcd,铝框的质量为m、电阻为R，斜面上ef线与gh线间有垂直斜面向上的匀强磁场，ef//gh//pq//ab,eh>bc。如果铝框从磁场上方的某一位置由静止开始运动。则从开始运动到ab边到达gh线之前的速度(v)—时间(t)图象可能正确的有：（

）

参考答案：4.如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h之值可能为（g=10m/s2）

A．8m

B．9m

C．10m

D．11m参考答案：B5.（多选）据河南日报消息，京广铁路不久也将开通时速达到300公里以上“动车组”列车。届时，乘列车就可以体验时速300公里的追风感觉。我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是(

)A.减小内外轨的高度差 B.增加内外轨的高度差C.减小弯道半径 D.增大弯道半径参考答案：BD解析：A、对运行的火车进行受力分析如图，得：mgtanθ＝m，由于θ较小，则tanθ≈sinθ≈，h为内外轨道的高度差，L为路面的宽度．则mg＝，L、R一定，v增大，需要h增大．故A错误，B正确．

C、设弯道半径为R，路面的倾角为θ，由牛顿第二定律得

mgtanθ＝m，θ一定，v增大时，可增大半径R．故C错误，D正确．故选：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

-3mv02/8

动量守恒：；动能定理：。7.地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的____倍。参考答案：由万有引力提供向心力可知，，联立以上两式可得。8.一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示。突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为________N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为________J。参考答案：０

N；

５０

J。9.伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律。伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，如图所示。图中OA表示测得的时间，矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD的长度表示

。P为DE的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B，则AB的长度表示

。参考答案：答案：平均速度

物块的末速度解析：匀变速直线运动的v-t图像所围面积表示位移，中位线表示平均速度。最高点的纵坐标表示末速度。10.在“用打点计时器测速度”的实验中，某同学在打出的纸带上选取了A、B、C三个计数点，如图所示，A、B两点间的时间间隔为

▲

s。现用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，则纸带经过B、C两点间的平均速度大小为

▲

m/s。参考答案：11.如图所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个星球半径大小相同的星球表面上的振动图象，其中实线是A星球上的，虚线是B星球上的，那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是__________。参考答案：4：112.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道。现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时，小车移动的距离为______________，小球的速度为_________参考答案：13.有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播，某时刻的波形如图所示，把此时刻作为零时刻，质点A的振动方程为y=

m.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.硅光电池是太阳能电池的一种，某同学为了测定该电池的电动势和内电阻，设计了如图甲所示电路。图中与A1串联的定值电阻的阻值为R0，电流表视为理想电表，在一定强度的光照下进行下述实验（计算结果保留两位有效数字）①闭合开关，调节滑动变阻器，读出电流表A1、A2的值I1、I2。为了作出此电池的U－I曲线，需要计算出电路的路端电压U，则U＝_________（用题中所给字母表示）②根据测量数据作出该硅光电池的U－I图象如图乙所示，该电池的电动势E=______V，在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下，此电池的内阻r＝______Ω；③若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻，此时对应的电池内阻r＝_______Ω。参考答案：①

I1R0

②

2.9

；4.0

③5.6

从该硅光电池的U－I图象可知电动势为2.9V，由（0mA,2.9V）与（200mA,2.1V）两点的此电池的内阻为4.0Ω。从该硅光电池的U－I图象与电阻为6.0Ω的导体的伏安特性曲线的交点可求出此时对应的电池内阻15.某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率ρ．（1）用游标卡尺测量其长度，如图1所示，则其长度L=

mm．（2）为精确测量R的阻值，该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻．他将红黑表笔分别插入“+”、“﹣”插孔中，将选择开关置于“×l”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度如图2甲所示．试问：①为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“

”档位置．②再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“0Ω”处，如图2乙所示，那么他该调节

直至指针指在“0Ω”处再继续实验，结果看到指针指在如图2丙所示位置．（3）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：A．灵敏电流计G（量程200μA，内阻300Ω）B．电流表A（量程3A，内阻约0.3Ω）C．电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）D．电压表V2（量程l5V，内阻约5kΩ）E．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）F．F．最大阻值为99.99Ω的电阻箱R2以及电源E（电动势4V，内阻可忽略）、电键、导线若干为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大，除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材（只需填器材前面的字母）有

．请在图3的方框中画出你设计的电路图．参考答案：解：（1）游标卡尺的固定刻度读数为7cm=70mm，游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为79mm+0.15mm=70.15mm．（2）①欧姆表的零刻度在右边，指针偏转角度较小说明被测阻值较大，应换较大档，即“×10”档；②欧姆表换挡后应使两表笔短接，重新调节欧姆调零旋钮，使指针指右端零；（3）由图丙可以看出被测阻值约为：10×15=150Ω，器材中给出的电源电动势为4V，为了读数的准确性电压表选3V量程，即C，电路中的最大电流为I==≈0.02A，该电流远小于电流表量程0.6A，量程太大，读数误差太大，因此可以选择A、灵敏电流计；由于电流大于灵敏电流计量程，可以用F电阻箱与灵敏电流计并联分流；此外还需要滑动变阻器E，因此所需实验器材为A、C、E、F．滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应采用分压接法，灵敏电流计可以采用内接法，实验电路图如图所示：故答案为：（1）70.15；（2）①×10；②欧姆调零旋钮；（3）ACEF；电路图如图所示．【考点】测定金属的电阻率．【分析】（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．（2）用欧姆表测电阻，要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零．（3）根据电源电动势选择电压表，根据电路中最大电流选择电流表，滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应采用分压接法，灵敏电流计可以采用内接法．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一位质量m=60kg参加“挑战极限”的业余选手，要越过一宽度为s=2.5m的水沟，跃上高为H=2.0m的平台，采用的方法是：人手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端，从A点由静止开始匀加速助跑，至B点时，杆另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变、同时脚蹬地，人被弹起，离地时重心高h=0.8m，到达最高点时杆处于竖直，人的重心在杆的顶端．运动过程中空气阻力可忽略不计．（取g=10m/s2）（1）第一次试跳，人恰能到达最高点，则人在B点离开地面时的速度v1是多少？

（2）第二次试跳，人在最高点放开杆水平飞出，在空中作抛物线运动（水平方向为匀速，竖直方向为自由下落）恰好趴落到平台边缘，则人在最高点飞出时速度v2至少多大？

（3）设在第二次试跳中，人跑到B点时速度大小为vB=8m/s，求人在B点蹬地弹起瞬间，至少应做多少功？参考答案：（1）对人受力分析可知，人的机械能守恒定律，所以

得：v1=7m/s（2）人飞出后作平抛运动，最高点速度v最小时人刚好落在平台上，则

得：V2=5m/s（3）设蹬地瞬间人做功W，由动能定理，有

所以

W＝=300J．

17.光滑水平面上，一个水平长木板与半径R未知的半圆组成如图所示的装置，装置质量M=5kg。在装置的右端放一质量为m=1kg的小滑块(可视为质点),小滑块与长木板间的动摩擦因数=0.5，装置与小滑块一起以v0=10m/s的速度向左运动。现给装置加一个F=55N向右的水平推力，小滑块与木板发生相对滑动，当小滑块滑至长木板左端A时，装置速度恰好减速为0，此时撤去外力F并将装置锁定不动。小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B。滑块脱离半圆形轨道后又落回长木板。已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功Wf=2.5J。g取10m/s2．求：

(1)装置运动的时间和位移；

(2)长木板的长度l；

(3)小滑块最后落回长木板上的落点离A的距离。参考答案：解：（1）对M：……………（2分）解得a1=10m/s2设装置运动的时间为t1，由……（1分）解得t1=1s………（1分）装置向左运动的距离=5m…………（2分）（2）对m：……（1分）解得a2=5m/s2设滑块到A点的速度为v1，则…（1分）解得v1=5m/s小滑块向左运动距离=7.5m（1分）则木板长为2.5m（1分）（3）设滑块在B点的速度为v2，从A至B：（2分）在B点：…………（1分）联立解得：

小滑块平抛运动时：………………（1分）落点离A的距离：…（1分）解得：………………（1分）18.（16分）如图，质量m=1kg的物体以的初速度从水平面的某点向右运动并冲上半径的竖直光滑半圆环。物体与水平面间有摩擦。（1