2022-2023学年河北省秦皇岛市双望镇中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年河北省秦皇岛市双望镇中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.如图所示，斜面体b的质量为M，放在粗糙的水平地面上．质量为m的滑块a静止放置在斜面上能够沿斜面匀加速下滑。现用沿斜面向上恒定外力使滑块从斜面底部从静止开始向上运动．中途撤去外力，滑块从开始运动到滑回底部的过程中，斜面始终保持静止，斜面足够长。在此过程中下列说法正确的是A、地面对b一直有向左的摩擦力B、地面对b的摩擦力方向先向右后向左第4页（共10页）

C、地面对b的支持力保持不变D、地面对b的支持力一直小于(M＋m)g参考答案：AD2.（单选）如图所示，不带电的金属球A固定在绝缘底座上，它的正上方有B点，该处

有带电液滴不断地自静止开始落下(不计空气阻力)，液滴到达A球后将电荷量全部传给A球，设前一液滴到达A球后，后一液滴才开始下落，不计B点未下落带电液滴对下落液滴的影响，则下列叙述中正确的是

（

）A.第一滴液滴做自由落体运动，以后液滴做变加速运动，都能到达A球B.当液滴下落到重力等于电场力位置时，开始做匀速运动C.能够下落到A球的所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等D.所有液滴下落过程中电场力做功相等参考答案：C解析：A、第一滴液滴只受重力做自由落体运动，以后液滴将受力向上的电场力作用而做变加速运动，随着球A液滴增多，带电量增大，空间产生的场强增强，以后液滴所受的电场力增大，这些液滴先加速后减速，就不一定能到达A球，故A错误．B、当液滴下落到重力等于电场力位置时，继续向下运动时电场力增大，电场力将大于重力，开始做减速运动，故B错误．C、当液滴所受的电场力与重力相等时动能最大，则有：mg=k，x是动能最大的位置到A距离，由于A球的电荷量qA在不断增大，x增大，所以第一滴液滴以后的液滴动能最大的位置将不断上移，合外力做功不等，则最大动能不相等，故C正确．

D、由于所有液滴下落过程中所受的电场力不等，若能到达A球，根据功的公式W=Fl可知，通过的位移相等，电场力做功不相等；若不能到达A球，液滴将返回到B点，电场力做功为零，即电场力做功相等，故D错误．故选：C．

3.如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a，b、c、d，e，f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场E平行，bedf平面与电场E垂直，则下列说法中正确的是（

）

A．b、d两点的电场强度相同

B．bedf平面是等势面C．整个球面是等势面

D．在球面上任意两点之间移动点电荷+q时，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大参考答案：BD4.如图2所示为某质点做直线运动的v-t图像，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是

A．质点始终向同一方向运动

B．4s内通过的路程为4m，而位移为零

C．4s末质点离出发点最远

D．加速度大小不变，方向与初速度方向相同参考答案：B图象的斜率不变，因此物体做匀变速直线运动，开始时速度方向与加速度方向相反，物体做减速运动，t=2s时，物体速度减为零，然后物体反向加速运动，t=4s时，回到起始点，由图可知物体所经历的路程为：L=2××2=4(m)，位移为零，故ACD错误，B正确．5.一位同学为了测算卫星在月球表面附近做匀速圆周运动的环绕速度，提出了如下实验方案：在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，测出物体上升的最大高度h，已知月球的半径为R，便可测算出绕月卫星的环绕速度。按此方案，绕月卫星的环绕速度为

（

）A. B. C. D.参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。右图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）参考答案：．方向由a至b7.（6分）图中为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。

（1）若要增大显示波形的亮度，应调节_______旋钮。（2）若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节______旋钮。（3）若要将波形曲线调至屏中央，应调节____与______旋钮。参考答案：

答案：⑴辉度（或写为）⑵聚焦（或写为○）⑶垂直位移（或写为↓↑）水平位移（或写为）8.（2）．氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则=．参考答案：由第4能级跃迁到第2能级，有：，从第2能级跃迁到基态，有：，则=．

9.（6分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C，质量为m=2.0×10-15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：⑴经过

秒烟尘颗粒可以被全部吸附？⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了

焦耳功？参考答案：⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒受到的电场力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J10.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，测力计的挂钩可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝_________cm参考答案：(1)(2分)

200

N/m，(2分)

20

cm11.（4分）把小球水平抛出，空气阻力不计，抛出后在t1、t2两个时刻，小球的速度与水平方向的夹角分别是30o、45o，则t1：t2=

，小球自抛出到此两个时刻下落的高度之比h1：h2=

。参考答案：1：，1：312.如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，Er

定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W．参考答案：6.4

3.8413.某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。参考答案：

(1).低于

(2).大于【详解】由题意可知，容器与活塞绝热性能良好，容器内气体与外界不发生热交换，故，但活塞移动的过程中，容器内气体压强减小，则容器内气体正在膨胀，体积增大，气体对外界做功，即，根据热力学第一定律可知：，故容器内气体内能减小，温度降低，低于外界温度。最终容器内气体压强和外界气体压强相同，根据理想气体状态方程：又，m为容器内气体质量联立得：取容器外界质量也为m的一部分气体，由于容器内温度T低于外界温度，故容器内气体密度大于外界。故本题答案为：低于；大于。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m=1kg，当地重力加速度大小为g=9.80m/s2．实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值．回答下列问题（以下计算结果均保留3位有效数字）：（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=3.90m/s；（2）根据以上数据，可知重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量等于7.70J，动能的增加量等于7.61J．重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是阻力做负功．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：（1）打点计时器所用电源的频率为50Hz，可知其周期，由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的速度．（2）由重力势能表达式mgh可得重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量；由动能表达式可得B点的动能，由于有阻力做功，故减少的重力势能没有全部转化为动能．解答：解：（1）打点计时器周期为0.02s，B点的速度为：；（2）重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.7875=7.70J；增加的动能为：；由于有阻力做功，故减少的重力势能大于增加的动能．故答案为：（1）3.90；（2）7.70J，7.61J；阻力做负功．点评：验证机械能守恒的问题，要掌握如何求一个点的速度，一般的方法是用“平均速度等于中间时刻的瞬时速度”．15.探究金属丝的电阻与长度关系的实验中，取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室提供了下列器材：电压表V（0-3V-15V）、电流表A（0-0.6A-3A）、4V直流电源、滑动变阻器（0-20Ω）、刻度尺、开关和导线若干．（1）用刻度尺测量金属丝AP段长度l，用电压表和电流表测量AP段的电阻R，请你用笔划线代替导线，在图甲中用三根导线连接好电路．闭合开关前，应注意

▲

．（2）实验过程中，某次测量电压表、电流表指针偏转如图乙所示，则电流表和电压表的读数分别为I=

▲

A，U=

▲

V．（3）实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表：l/cm30.0040.0050.0060.0070.0080.00R/Ω2.12.93.54.25.05.7

请在图丙坐标中，描点作出R-l图线；根据图线得到的结论是

▲

．（4）某实验小组在实验中，调节金属夹P时，发现电压表有示数，电流表的示数为零，原因可能是

▲

．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在光滑水平面上有质量均为lkg，半径均为5cm的A、B两个小球.如图所示，小球.A从很远处以水平速度v0=2m/s向右正对B球运动,从某时刻两小球间开始有F=2N的恒定引力作用。在经过一段时间后，两球间距缩小4m，从此时刻起，两球间开始有F'=2N的恒定斥力作用。(1)两球从开始有引力作用到开始有斥力作州经历时间为多少？(2)为了使两球不相碰，开始有斥力时两球球心间距离应满足什么条件？

参考答案：【解析】⑴当有引力作用时，设两球加速度大小分别为和，由牛顿第二定律，得（2分）再由位移关系：（2分）解得这段时间（2分）（2）设两球开始有斥力作用时的速度大小分别是、则和，（2分）A球做匀减速运动，B球先做匀减速运动到速度为零后再反方向加速，两球速度相等之前，两球间的距离一直减小，之后就逐渐变大，如果在两球速度相等之前不相碰，以后就不会相碰。设这段时间为，共同的速度为v，两球加速度大小仍相同，取的方向为正方向

联立以上方程得：（2分）

（2分）不相碰应满足：（1分）代入数据可得：（1分）

17.在2014年9月24日仁川亚运会上，我国举重运动员向艳梅以268公斤的总成绩夺得69公斤级金牌，并打破了亚运会纪录，举重运动是力量与技巧充分结合的体育项目，就“抓举”而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤，下图表示了其中的三个状态．已知杠铃质量为150kg．运动员从发力到支撑，杠铃上升的距离为h1=0.64m，历时0.8s；从支撑到起立，杠铃上升的距离为h2=0.86m．若从发力到支撑过程可简化为先匀加速上升达到最大速度，再竖直上抛达到最高点，忽略一切阻力，g=10n/s2．求：（1）从发力到支撑的过程中杠铃向上运动的最大速度；（2）运动员发力过程对杠铃的平均作用力的大小；（3）在整个过程中运动员对杠铃所做的功．

参考答案：（1）从发力到支撑的过程中杠铃向上运动的最大速度为1.6m/s；（2）运动员发力过程对杠铃的平均作用力的大小为1875N；（3）在整个过程中运动员对杠铃所做的功为2250J．

考点：功能关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系；牛顿第二定律．.分析：（1）由平均速度公式可利用位移关系求出最大速度；（2）由运动学公式可求得加速度，再由年顿第二定律可求得恒力的大小．（3）根据功能关系直接求解．解答：解：（1）设杠铃在该过程中