2022-2023學(xué)年湖南省懷化市辰溪縣寺前中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年湖南省懷化市辰溪縣寺前中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識(shí)本身更重要.以下符合事實(shí)的是（

）A.奧斯特第一次提出了電場(chǎng)的概念B.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律C.庫(kù)侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律D.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕參考答案：bc2.如圖，用一根細(xì)線將小球懸掛于O點(diǎn)，在O正下方O’處有一釘子，將小球拉到P處后釋放，當(dāng)它擺到最低點(diǎn)P’時(shí)，懸線被釘子擋住，當(dāng)繩與釘子相碰的瞬間，下列說(shuō)法正確的是A．小球的線速度變大B．小球的角速度變大C．釘子越靠近小球細(xì)繩越容易斷D．釘子越靠近懸點(diǎn)O細(xì)繩越容易斷參考答案：BC3.如圖所示，帶等量異種電荷的兩塊相互平行的金屬板AB、CD長(zhǎng)都為L(zhǎng)，兩板間距為d，其間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)兩極板電壓U0為時(shí)，有一質(zhì)量為m，帶電量為q的質(zhì)子緊靠AB板上的上表面以初速度V0射入電場(chǎng)中，設(shè)質(zhì)子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)和CD相碰，求：（1）當(dāng)t=L/2V0時(shí)，質(zhì)子在豎直方向的位移是多大?(2)當(dāng)t=L/2V0時(shí)，突然改變兩金屬板帶電性質(zhì)，且兩板間電壓為U1，質(zhì)子恰能沿B端飛出電場(chǎng)，求電壓U1、U0的比值是多大?參考答案：

4.長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端栓一個(gè)質(zhì)量為m的小球，先令小球以O(shè)為圓心，L為半徑的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球能通過(guò)最高點(diǎn)，如圖所示，g為重力加速度，則（

）

A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度可能為零

B．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力可能為零

C．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小可能等于2

D．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力可能等于5mg參考答案：

答案：B5.(多選)甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的物體受到豎直向上的拉力作用，從同一高度向上運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示，已知t2=2t1，則下列說(shuō)法正確的是：（

）A．在時(shí)間內(nèi)甲乙間的距離越來(lái)越大B．在時(shí)刻兩物體的高度相同C．在時(shí)刻甲所受拉力的瞬時(shí)功率大于乙所受拉力的瞬時(shí)功率D．在時(shí)刻甲所受拉力的瞬時(shí)功率大于乙所受拉力的瞬時(shí)功率參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在高為h的平臺(tái)邊緣以初速度υ0水平拋出小球A，同時(shí)在水平地面上距臺(tái)面邊緣水平距離為s處豎直上拋小球B，兩球運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．為使兩球能在空中相遇，水平距離s應(yīng)＜v0；若水平距離為s0，則υB=．參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)；豎直上拋運(yùn)動(dòng)．分析：A做平拋運(yùn)動(dòng)，B球豎直上拋運(yùn)動(dòng)，要使兩球在空中相遇，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間必然小于A球運(yùn)動(dòng)時(shí)間，且A球的水平距離要等于s，兩球同時(shí)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的公式，抓住時(shí)間，位移的關(guān)系聯(lián)立方程即可求解．解答：解：由于A做平拋運(yùn)動(dòng)有：x=v0t，h=，可得：x=v0所以為使兩球能在空中相遇，水平距離應(yīng)有：s＜x，即：s＜v0．由：s0=v0t，h=+（vBt﹣）得：vB=故答案為：，．點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了平拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，關(guān)鍵要正確分析兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系．7.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的等邊三角形ABC導(dǎo)線框，在A處用輕質(zhì)細(xì)線豎直懸掛于質(zhì)量也為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的水平均勻硬桿一端，硬桿另一端通過(guò)輕質(zhì)彈簧連接地面，離桿左端L/3處有一光滑固定轉(zhuǎn)軸O。垂直于ABC平面有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，當(dāng)在導(dǎo)線框中通以逆時(shí)針方向大小為I的電流時(shí)，AB邊受到的安培力大小為________，此時(shí)彈簧對(duì)硬桿的拉力大小為________。參考答案：BIl；mg/4。 8.質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為，則質(zhì)點(diǎn)在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。參考答案：6m/s，9m/s9.某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標(biāo)有“6V，3W”的燈泡L，一只標(biāo)有“12Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器，一電源電動(dòng)勢(shì)為12V，電源內(nèi)阻不計(jì)，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．要想使調(diào)光電路的開關(guān)閉合后，改變滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求還需要_________________________（填寫實(shí)驗(yàn)器材），理由_____________________________________________

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（2）請(qǐng)?jiān)谟疫叺姆娇騼?nèi)畫出符合設(shè)計(jì)要求的電路圖．參考答案：（1）一個(gè)分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)電路其電路圖如圖所示，通過(guò)計(jì)算可知，當(dāng)滑動(dòng)觸片P使燈泡正確發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)電阻器左邊部分電阻為R1=7.42Ω，通過(guò)部分的電流將大于1A，所以滑動(dòng)變阻器將破壞，因此不能滿足燈泡正常發(fā)光的情況．

（2）電路圖如圖所示．10.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時(shí)從原來(lái)靜止在光滑水平面上的小車兩端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車后，小車的運(yùn)動(dòng)速度大小為______________m/s，方向與______________（選填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。參考答案：1.5m/s，甲11.如圖是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（頻率為50Hz）測(cè)

定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)得到的紙帶，從O點(diǎn)開始每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為___________s，測(cè)得OA=6.80cm，CD=3.20cm，DE=2.00cm，則物體運(yùn)動(dòng)加速度大小為_________m/s2，D點(diǎn)的速度大小為__________m/s。參考答案：12.如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)對(duì)棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時(shí)電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：3

5解析：棒達(dá)到穩(wěn)定速度1.5m/s時(shí)，金屬棒MN下半段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Bdv=3V，燈泡中電流I=1A，金屬棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率為P=Fv=2×1.5W=3W。金屬棒MN下半段兩端點(diǎn)電壓為2V，電壓表讀數(shù)為3V+2V=5V。13.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為

。（估算時(shí)不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（實(shí)驗(yàn)）兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖（a）所示的電路測(cè)定定值電阻R0以及電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V1

的測(cè)量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)分別描繪了如圖（b）所示的兩條U﹣I直線，回答下列問題：（1）該同學(xué)首先用多用電表粗略測(cè)量電源的電壓，電表指針和選擇開關(guān)分別如圖（C）所示，則該電表讀數(shù)為1.50V；

（2）根據(jù)甲乙兩同學(xué)描繪的直線，可知甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V1（填“V1”或“V2”）和電流表A的數(shù)據(jù)描繪的圖線，可以測(cè)得E和r（填寫物理量符號(hào)R0或E和r），計(jì)算結(jié)果為E=1.5V，r=1Ω；（3）甲、乙圖線的交點(diǎn)表示滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭恰好位于最左端（填：最左端、最右端或中間）．參考答案：（1）1.50；（2）V1；E和r；E=1.5V，r=1Ω；（3）最左端測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻解：（1）由圖示多用電表可知，選擇開關(guān)置于直流電壓2.5V擋，由圖示表盤可知，其分度值為0.05V，所示為1.50V．（2）從電路連接可以看出，電流表A的讀數(shù)增大時(shí)，電壓表V1的讀數(shù)減小，電壓表V2的讀數(shù)增大．由圖象可知，電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)繪制圖象是甲；根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)繪制圖象是乙．由電源的U﹣I圖象可以求出電源電動(dòng)勢(shì)E與內(nèi)阻r；由圖b所示圖象可知，甲圖象在U軸上的截距為1.5V，即電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，電源的內(nèi)阻：r===1Ω，即電源的內(nèi)阻為r=1Ω．（3）由圖b所示圖象可知，甲、乙圖線的交點(diǎn)表示兩電壓表示數(shù)相等，由圖a所示電路圖可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭恰好位于最左端．故答案為：（1）1.50；（2）V1；E和r；E=1.5V，r=1Ω；（3）最左端15.某同學(xué)用如圖甲的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：（1）安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，紙帶的兩個(gè)限位孔必須處在同一

線上；（2）接通電，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，松開

；（3）將紙帶上打出第一個(gè)點(diǎn)記為0，并在離0點(diǎn)較遠(yuǎn)的任意點(diǎn)依次選取幾個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，分別記為1，2，3，….量出各點(diǎn)與0點(diǎn)的距離h，算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，分別記為v1至v6，數(shù)據(jù)如下表：代表符號(hào)v1v2v3v4v5v6數(shù)值（m/s）2.802.993.293.393.593.78表中有一個(gè)數(shù)據(jù)有較大誤差，代表符號(hào)為

。（4）修正數(shù)據(jù)后，該同學(xué)計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度的平方值，并作v2–h圖象，如圖乙所示，若得出的直線斜率為k，則可測(cè)出重力加速度g=

．與真實(shí)值相比，測(cè)出的g值

．（填“偏小”或“偏大”）參考答案：答案：（1）豎直（2）紙帶（或“夾子”，不能寫“重物”）（3）v3（4），偏小解析：（1）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)要求可知：安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，紙帶的兩個(gè)限位孔必須處在同一豎直線上；（2）接通電，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，松開紙帶或鐵夾，讓紙帶和重物一起作自由落體運(yùn)動(dòng)。(3)根據(jù)可知是的一組數(shù)據(jù)誤差較大；（4）由可得：；由于重物和紙帶下落過(guò)程中受到限位孔的阻力作用，速度值偏小，即測(cè)量值與真實(shí)值相比，測(cè)出的值偏小。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為mB=2kg的木塊B靜止在光滑水平面上。一質(zhì)量為mA=1kg的木塊A以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，與B碰撞后都向右運(yùn)動(dòng)。木塊B與擋板碰撞后立即反彈（設(shè)木塊B與擋板碰撞過(guò)程無(wú)機(jī)械能損失）。后來(lái)木塊B與A發(fā)生二次碰撞，碰后A、B同向運(yùn)動(dòng)，速度大小分別為1.2m/s、0.9m/s。求：①第一次木塊A、B碰撞后瞬間B的速度大??；②木塊A、B第一次碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多少？參考答案：①設(shè)A、B第一次碰撞后的速度大小分別為

vA1、vB1，取向右為正方向，對(duì)于A、B組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得：

B與擋板碰撞，因?yàn)闆]有機(jī)械能損失，所以B以原速率反彈，則第二次A、B碰撞前瞬間的速度大小仍然分別為vA1、vB1，設(shè)碰撞后的速度大小分別為vA2、vB2，由題意知，vA2和vB2方向均向左，取向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：

vB1=2m/s

②第一次碰撞過(guò)程中，設(shè)損失的機(jī)械能為E，根據(jù)能量守恒定律得：

解得：17.如圖所示，在坐標(biāo)系xOy內(nèi)有一半徑為a的圓形區(qū)域，圓心坐標(biāo)為O1（a，0），圓內(nèi)分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在直線y＝a的上方和直線x＝2a的左側(cè)區(qū)域內(nèi)，有一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E．一質(zhì)量為m、電荷量為+q（q>0）的粒子以速度v從O點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入，當(dāng)速度方向沿x軸正方向時(shí)，粒子恰好從O1點(diǎn)正上方的A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力。（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的位置坐標(biāo)；（3）若粒子以速度v從O點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入第一象限，當(dāng)速度方向沿x軸正方向的夾角