湖南省岳阳市湘北中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

湖南省岳阳市湘北中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析一、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.（单选）半径为r的带缺口刚性金属圆环在纸面上固定放置，并处在变化的磁场中，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如甲图所示．磁场的方向垂直于纸面，规定垂直纸面向里为正，变化规律如乙图所示．则以下说法正确的是（）A．第2秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末两极板之间的电场强度大小为零D．第4秒末两极板之间的电场强度大小为参考答案：考点：法拉第电磁感应定律；电容；闭合电路的欧姆定律．分析：由图可知磁感应强度的变化，则由楞次定则可得出平行板上的带电情况；对带电粒子受力分析可知带电粒子的受力情况，由牛顿第二定律可知粒子的运动情况；根据粒子受力的变化可知粒子加速度的变化，通过分析可得出粒子的运动过程．解答：解：A、第2s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；故A正确；B、第3s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；故B错误；C、根据法拉第电磁感应定律可知，第2秒末感应电动势不变，则两极板之间的电场强度大小不为零，故C错误；D、由题意可知，第4秒末两极板间的电场强度大小E===，故D错误；故选：A．点评：本题属于综合性题目，注意将产生感应电流的部分看作电源，则可知电容器两端的电压等于线圈两端的电压，这样即可还原为我们常见题型．2.在离地H高处以初速度V0竖直向下抛一个小球,若球撞地时无机械能损失,那么此球的回跳高度是A.

B.

C.

D.参考答案：A3.（多选题）一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其P﹣T图象如图所示．下列判断正确的是（）A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．a，b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同参考答案：ADE【考点】理想气体的状态方程．【分析】由图示图象判断气体的状态变化过程，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题．【解答】解：A、由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确；B、由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸热，故B错误；C、由图象可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W＞0，气体温度降低，内能减少，△U＜0，由热力学第一定律可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C错误；D、由图象可知，a状态温度最低，分子平均动能最小，故D正确；E、由图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，故E正确；故选：ADE．4.如图所示，三个物块重均为100N，小球P重20N，作用在物块2的水平力F=20N,整个系统平衡，则A．1和2之间的摩擦力是20NB．2和3之间的摩擦力是20NC．物块3受5个力作用D．3与桌面间摩擦力为20N参考答案：BC整个系统平衡，则物块1只受到重力和物块2的支持力，1和2之间的摩擦力为0，A错误；物块2水平方向受拉力F和物块3的摩擦力，由二力平衡可知2和3之间的摩擦力是20N，B对；对物块3分析可知，水平方向受绳的拉力和物块2的摩擦力，二力平衡，所以物块3与桌面之间的摩擦力为0，物块3受重力、桌面的支持力、绳的拉力、物块2的压力和摩擦力5个力的作用，故C对D错。5.如图所示，A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。甲中A向前推B、B向前推墙；乙中A、B同时向前推墙。每人用力的大小都为F，方向水平。已知地面粗糙。则以下说法中正确的是

A．甲方式中墙受到的推力为2F

B．乙方式中墙受到的推力为2F

C．甲方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F

D．乙方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为2F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.（1）甲、乙、丙、三位同学在使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量同一个物体的长度时，分别测量的结果如下：甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是

同学。（2）现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图7所示）、小车、计时器、米尺、弹簧秤、还有钩码若干。实验步骤如下（不考虑摩擦力的影响，重力加速度为g），在空格中填入适当的公式。图7①用弹簧秤测出小车的重力，除以重力加速度g得到小车的质量M。②用弹簧秤沿斜面向上拉小车保持静止，测出此时的拉力F。③让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t，用米尺测量A1与A2之间的距离s，从运动学角度得小车的加速度a＝

。④已知A1与A2之间的距离s，小车的质量M，在小车中加钩码，所加钩码总质量为m，要保持小车与钩码的合外力F不变，应将A1相对于A2的高度调节为h＝

。⑤多次增加钩码，在小车与钩码的合外力保持不变情况下，利用（1）、（2）和（3）的测量和计算结果，可得钩码总质量m与小车从A1到A2时间t的关系为：m＝

。参考答案：7.如图所示，用皮带传动的两轮M、N半径分别是R、2R,A为M边缘一点,B距N轮的圆心距离为R,则A、B两点角速度之比为：__________；线速度之比为：_________；向心加速度之比为：_________。参考答案：8.氘核和氚核结合成氦核的核反应方程如下：①这个核反应称为_______________.②要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文.式中17.6MeV是核反应中_____________（选填“放出”或“吸收”）的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量____________（选填“增加”或“减少”）了__________kg.参考答案：9.如图所示为一面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时所产生的交流电的波形，则该交流电的频率是_________Hz，电压有效值为_______V。参考答案：50，212.110.（1）如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S和S′的大小关系是

▲

.（填写选项前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．无法判断参考答案：A11.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程。（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D

吸热气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。A、B图中温度都是变化的；等温情况下，PV＝C，P－1/V图象是一条过原点的直线，所以图D正确。该过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，等温变化，所以Q＞0，气体要吸收热量。12.某学习小组设计了一种粗测小物体质量的方法．使用的器材有细绳、硬纸板、支架、刻度尺、铅笔、白纸、自制小滑轮、已知质量的小物块和若干待测小物体等．简化的实验装置如图所示，在A点固定一根细绳AP，以A为圆心、AP为半径描出圆弧CD，直线AC水平，AD竖直．在B点固定小滑轮，一根细绳绕过小滑轮，一端悬挂小物块（质量m0已知），另一端连接绳端P点．在结点P悬挂不同质量的待测小物体m，平衡时结点P处在圆弧CD上不同的位置．利用学过的物理知识，可求出结点P在圆弧CD上不同的位置时对应的待测物体的质量值m，并标在CD弧上．（1）在圆弧CD上从C点至D点标出的质量值应逐渐

（填写“增大”或“减小”）；（2）如图所示，BP延长线交竖直线AD于P′点，用刻度尺量出AP′长为l1，PP′长为l2，则在结点P处标出的质量值应为

．参考答案：解：（1）对物体m0分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：T=m0g…①再对结点P受力分析，如图所示：图中的力三角形与几何三角形APP′相似，故：…②解得：联立①②解得：m==越靠近D点，m增大；故答案为：（1）增大；（2）．13.“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示：（1）某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-△t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间△t越短，感应电动势E越大，即E与△t成反比。①实验过程是________的（填写“正确”“不正确”）；②实验结论__________________________________________（判断是否正确并说明理由）。（2）对实验数据的处理可以采用不同的方法①如果横坐标取_____________，就可获得如图3所示的图线；

②若在①基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将__________(填“不变”“增大”或“减小”)。

参考答案：)(1)①正确（2分）；②不正确，只有在磁通量变化相同的条件下，时间越短，感应电动势才越大。另外，从E-△t图象并不能得到E与△t成反比的结论。(2分)(2)

①1/△t

（2分）

②变大三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；B．使小磁针静止时如图所示。参考答案：（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L=lm，与水平夹角为=30o，导轨上端用导线CE连接(导轨和连接线电阻不计)，导轨处在磁感应强度为B=0．1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一根电阻为R=1的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上，棒上有吸水装置P。取沿导轨向下为x轴正方向，坐标原点在CE中点，开始时棒处在x=0位置(即与CE重合)，棒的起始质量不计。当棒自静止起下滑时，便开始吸水，质量逐渐增大，设棒质量的增大与位移x的平方根成正比，即m=，k为一常数，k=0.1kg/m1/2。求：

(1)金属棒下滑2m位移过程中，流过棒的电荷量是多少?

(2)猜测金属棒下滑过程中做的是什么性质的运动，并加以证明。

(3)金属棒下滑2m位移时速度为多大?参考答案：17.如图所示，质量为1kg可以看成质点的小球悬挂在长为0.9m的细线下端，将它拉至细线与竖直方向成θ=6O°的位置后自由释放。当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2kg的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的。已知木块与地面的动摩擦因数=0.2，重力加速度取g=10m/s2。求：(1) 小球与木块碰前瞬时速度的大小；(2) 小球与木块碰前瞬间所受拉力的大小；(3)木块在水平地面上滑行的距离。参考答案：见解析18.如图所示，固定的光滑圆弧面与质量为6kg的小车C的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个质量为2kg的滑块A，在小车C的左端有一个质量为2kg的滑块B，滑块A与B均可看做质点．现使滑块A从距小车的上表面高h=1.25m处由静止下滑，与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动，最终没有从小车C上滑出．已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5，小车C与水平地面的摩擦忽略不计，取g=10m/s2．求：（1）滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小；（2）小车C上表面的最短长度．参考答案：解：（1）滑块A下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAgh=mAv12，代入数据解得：v1=5m/s，A、B碰过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mAv1=（mA+mB）v2，代入数据解得：v2=2.5m/s；（2）A、B、C三者组成的系统动量守恒