2022-2023学年湖北省恩施市枣子坪中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年湖北省恩施市枣子坪中学高三物理上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.如图所示，木块m和M叠放在一固定在地面不动的斜面上，它们一起沿斜面匀速下滑，则m、M

间的动摩擦因数μ1和M、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有(

)A．μ1＝0，μ2＝0B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0

D．μ1≠0，μ2≠0参考答案：BD2.（多选）如图，将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板，绳子处于竖直伸直状态，AB接触面不光滑，整个装置静止。则B的受力个数可能是:A．1

B．2

C．3

D．4参考答案：BD

解析：对A物体分析，若绳子的拉力等于A的重力，则A对B没有压力；则B对A没有支持力，故B可能受重力，地面支持力两个力；若拉力小于重力，则AB间有弹力的作用，根据共点力的平衡条件可知，若AB间没有摩擦力，则A不可能平衡；故AB间一定有摩擦力；根据牛顿第三定律故B受4个力；故选BD3.在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有

A．在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1

B．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒

C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1－△Ek）机械能转化为电能

D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△Ek=W1－W2参考答案：CD4.（多选）法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机──法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕．法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连．当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则A．电刷Ｂ的电势高于电刷Ａ的电势Ｂ．若仅将电刷A向盘边缘移动，使电刷A、B之间距离增大，灵敏电流计的示数将变大

Ｃ．若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将变大

Ｄ．金属盘转动的转速越大，维持其做匀速转动所需外力做功的功率越小参考答案：AB5.如图所示是查德威克实验示意图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子，这种粒子是（

）

A．正电子

B．中子

C．光子

D．电子参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图所示的一段纸带，测得AB=7.56cmBC=9.12cm，已知交流电源频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s，实验测出的重力加速值是

m/s2，产生误差的原因 。参考答案：2.09，

9.75,

空气阻力；纸带和计时器限位孔之间有摩擦。计数点的时间间隔为：，打B点的速度为：物体的加速度为：，实验测出的重力加速度值比公认值偏小，原因可能是物体下落过程中存在空气阻力和纸带和计时器限位孔之间有摩擦；7.为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．己知线圈由a端开始绕至b端：当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．（1）在图中L上画上几匝线圈，以便能看清线圈绕向；（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针将指向．（3）当条形磁铁插入线圈中不动时，指针将指向

．（选填“左侧”、“右侧”或“中央”）

参考答案：

(1)如右图所示。(2)左侧(3)中央8.19世纪和20世纪之交，经典物理已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”，人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事实，“两朵乌云”是指

（填“宏观问题”或“微观问题”）与

（填“高速问题”或“低速问题”）。参考答案：微观问题

高速问题9.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速，1.6~1.9

10.如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm。将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为＿＿＿＿s，在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s2。(取g＝10m/s2)参考答案：0.785

0.08小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动，小环运动到最低点所需的最短时间为t=T/4==0.785s。由机械能守恒定律，mgH=mv2，在最低点处的速度为v=。在最低点处的加速度为a===0.08m/s2。

11.（4分）某种油的密度为，摩尔质量为M，则这种油的摩尔体积V=

。若已知阿伏伽德罗常数为NA，把油分子看成球形，则油分子的直径可以表示为

。参考答案：（2分）（2分）12.如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。参考答案：13.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨后卫星的轨道半径

（填“变大”，“变小”或“不变”），前后角速度之比为

。参考答案：变大，8:1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图（a）是“测电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，原因是：新电池的内阻很小∴，从而影响测量值的精确性．为了较精确地测量一节新干电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0（R0=1.5Ω），滑动变阻器R1（0～10Ω），滑动变阻器R2（0～200Ω），开关S．（1）实验电路原理图如图（b），加接电阻R0有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏．（2）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用R1（填R1或R2）．（3）用笔画线代替导线在图（c）中完成实物连接图．（4）实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数在给出的U﹣I坐标系中画出U﹣I图线如图（d）所示，则新干电池的内阻r=0.29Ω．（保留两位有效数字）参考答案：考点：测定电源的电动势和内阻．版权所有专题：实验题；恒定电流专题．分析：本题的关键是明确新电池的内阻很小，电池的内压降很小，电压表的读数变化很小，所以实验应选内阻较大的旧电池；题（1）的关键是明确定值电阻除方便操作和测量外，还可以保护电池和电流表；题（2）的关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻即可；题（3）的关键是连线时注意电表的量程和正负极；题（4）的关键是根据闭合电路欧姆定律写出关于U与I的函数表达式，然后根据斜率和截距的概念即可求解．解答：解：根据U=E﹣Ir可知，由于新电池时内阻很小，电池内压降很小，电压表的读数变化很小，所以如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，原因是新电池的内阻很小，内电路的电压降很小；（1）：加接电阻R0有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（或限制电流，防止电源短路）；（2）：电流表的量程=0.6A，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻应为：=，所以变阻器应选；（3）如图所示：（4）：根据闭合电路欧姆定律应用：E=U+I（r+），整理可得：U=﹣（r+）I+E，根据函数斜率的概念应有：r+=，解得r=0.29；故答案为：读数变化很小，新电池的内阻很小，内电路的电压降很小（1）防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（2）（3）如图（4）0.29点评：应明确：①测定电池电动势和内阻实验应选择内阻较大的旧电池；②通过电流表的最小电流应为电流表量程的；③遇到根据图象求解的问题，应根据物理规律整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，再根据斜率和截距的概念即可求解．15.在“实验：用伏安法测量金属丝电阻率ρ”中，实验用的电源电动势为3V，金属丝的最大电阻为5Ω。①为使测量更为准确，请在图甲中正确选择电流表的量程并接入电路。②用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，其读数为d=

mm。③滑动变阻器触头调至一合适位置后不动。闭合开关，P的位置选在ac的中点b，读出金属丝接人电路的长度为L，电压表、电流表的示数分别为U、I。请用U、I、L、d写出计算金属丝电阻率的表达式：ρ=

。④本电路测量结果：ρ测____ρ真。（选填“>”或“<”）参考答案：①如下图所示②0.690（0.688～0.693）

③

④＜四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B两个小物块，A离轴心r1＝20cm，B离轴心r2＝30cm，A、B与盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍．求：(1)若细线上没有张力，圆盘转动的角速度ω应满足什么条件？(2)欲使A、B与盘面间不发生相对滑动，则盘转动的最大角速度多大？(3)当圆盘转速达到A、B刚好不滑动时，烧断细绳，则A、B将怎样运动？(g取10m/s2)参考答案：解析(1)当物块B所需向心力FB≤Ffm时，细线上张力为零．随着角速度的增大，当FB＝Ffm时，有kmg＝mωr2，得ω0＝＝＝＝3．6rad/s.当ω≤ω0＝3.6rad/s时，细线上不会有张力．(2)当A、B所受静摩擦力均达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度达到最大值ωm，超过ωm时，A、B将相对圆盘滑动．(设细线中张力为T.)对A有kmg－T＝mωm2·r1，对B有kmg＋T＝mωm2·r2，解得ωm＝＝＝4.0rad/s.(3)烧断细线时，A做圆周运动所需向心力FA＝mωm2r1＝3.2N，最大静摩擦力为4N，A物体随盘一起转动．B此时所需向心力为FB＝mωm2r2＝4.8N，大于它的最大静摩擦力4N，因此B物体将沿一条曲线运动，离圆心越来越远．

17.(计算)光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮（不计定滑轮的质量和摩擦），绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30kg，两车间的距离足够远。现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为0．5m/s时，停止拉绳。求：（1）人在拉绳过程做了多少功？（2）若人停止拉绳后，至少以多大速度

立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？参考答案：(1)5．625J(2)当人跳离甲车的速度大于或等于0．5m/s时，两车才不会相撞。解：（1）设甲、乙两车和人的质量分别为m甲、m乙和m人，停止拉绳时甲车的速度为v甲，乙车的速度为v乙，由动量守恒定律得

（m甲+m人）v甲=m乙v乙

（2分）

求得：v甲=0．25m/s

（1分）

由功与能的关系可知，人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量。

W=（m甲+m人）v甲2+m乙v乙2=5．625J（2分）（2）设人跳离甲车时人的速度为v人，人离开甲车前后由动量守恒定律得

（2分）人跳到乙车时：

（2分） 代入得：

（1分）

当人跳离甲车的速度大于或等于0．5m/s时，两车才不会相撞。18.2012年11月，我国舰载机在航母上首降成功．设某一舰载机总质量为m=2.5×l04kg，速度为vo=42m/s，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，飞机将在甲板上以ao=0.8m/s2的