2022-2023學(xué)年河南省商丘市馬牧完全中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年河南省商丘市馬牧完全中學(xué)高三物理上學(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.（雙項(xiàng)選擇題）兩小磁針在同一水平面上，因受某種磁場的作用后相互平行，如圖所示，產(chǎn)生這種效果的磁場可能是(忽略小磁針相互作用)A．某條通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場B．相距很近的異名磁極間的磁場C．某個(gè)通電螺線管產(chǎn)生的磁場，其中一個(gè)磁針在管內(nèi)，一個(gè)磁針在管外D．某個(gè)單匝通電圓形電流的磁場，一個(gè)磁針在環(huán)內(nèi)，一個(gè)磁針在環(huán)外參考答案：AB2.(單選)如圖（a）所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖（b）所示的電壓．t=0時(shí)，Q板比P板電勢高5V，此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)有一個(gè)電子，速度為零，電子在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，使得電子的位置和速度隨時(shí)間變化．假設(shè)電子始終未與兩板相碰．在0＜t＜8×10-10s的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于M點(diǎn)的右側(cè)，速度方向向左且大小逐漸減小的時(shí)間是

A．0＜t＜2×10-10s

B．2×10-10s＜t＜4×10-10sC．4×10-10s＜t＜6×10-10s

D．6×10-10s＜t＜8×10-10s參考答案：D3.如圖，兩個(gè)完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v分別水平拋出和豎直向上拋出，下列說法正確的是A．兩小球落地時(shí)的速度相同B．兩小球落地時(shí)，A球重力的瞬時(shí)功率較小C．從開始運(yùn)動(dòng)至落地，A球重力做功較大D．從開始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對A小球做功的平均功率較小參考答案：

【知識(shí)點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時(shí)功率機(jī)械能守恒E1E3【答案解析】B

解析：A、兩個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，可以判斷它們落地時(shí)的速度大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤B、到達(dá)底端時(shí)速率相同，重力相同，但A物重力與速度有夾角，B物語速度方向相同，所以B正確.C、由重力做功表達(dá)式得兩物體運(yùn)動(dòng)過程重力對小球做功都為mgh.D、重力做功表達(dá)式得兩物體運(yùn)動(dòng)過程重力對小球做功相同，但A所用時(shí)間小于B所用時(shí)間，根據(jù)可知重力對A小球做功德平均功率較大，故D錯(cuò).故選B.【思路點(diǎn)撥】兩個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，可以判斷它們落地時(shí)的速度大小，再由平均功率和瞬時(shí)功率公式得出結(jié)論.4.太空探測器從一星球表面豎直升空,已知探測器質(zhì)量恒為2000kg,發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供恒定的推力.該星球表面沒有大氣層，探測器在星球表面升空后發(fā)動(dòng)機(jī)因故障而突然關(guān)閉,如圖所示為探測器從升空到落回星球表面的速度隨時(shí)間變化圖象.則由此可以判斷A．該星球表面的重力加速度為5m/s2B．探測器在星球表面達(dá)到的最大高度為480mC．該發(fā)動(dòng)機(jī)的推力為1.5×104ND．探測器在星球表面落地時(shí)的速度為40m/s參考答案：BC5.某學(xué)生在體育場上拋出鉛球，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。已知在B點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是(

)A．D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大

B．D點(diǎn)的加速度比C點(diǎn)加速度大

C．從B到D加速度與速度始終垂直

D．從B到D加速度與速度的夾角先增大后減小參考答案：A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，真空中有一頂角為75o，折射率為n=的三棱鏡．欲使光線從棱鏡的側(cè)面AB進(jìn)入，再直接從側(cè)面AC射出，求入射角θ的取值范圍為

▲

。

參考答案：450＜θ＜9007.某同學(xué)采用如圖3所示的裝置進(jìn)行了有關(guān)“動(dòng)能定理”研究的實(shí)驗(yàn)。a．按圖3把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，不掛配重，反復(fù)移動(dòng)墊木直到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)；b．把細(xì)線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質(zhì)量為100g的配重，接通電源，放開小車，電火花計(jì)時(shí)器在被小車帶動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)。從某點(diǎn)A開始，此后在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)為B、C、D、……；c．測量出B、C、D、……各點(diǎn)與A點(diǎn)的距離，分別記為x1、x2、x3、……；d．用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；e．求出B、C、D、……各點(diǎn)的速度大小，分別記為υ1、υ2、υ3、……，再求出它們的平方υ12、υ22、υ32、……；f．用縱坐標(biāo)表示速度的平方υ2，橫坐標(biāo)表示配重重力所做的功W，作出υ2－W圖象，并在圖象中描出（Wi，υi2）坐標(biāo)點(diǎn)，再連成圖線；(重力加速度g=9.80m/s2，以下計(jì)算保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）①

該同學(xué)得到的υ2－W圖象如圖4所示。通過圖象可知，打A點(diǎn)時(shí)對應(yīng)小車的速度υ0=_________m/s；②

小車的質(zhì)量M=

kg。參考答案：8.某同學(xué)用彈簧秤、木塊和細(xì)線去粗略測定木塊跟一個(gè)固定斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．木塊放在斜面上，不加拉力時(shí)將保持靜止．實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：（1）用彈簧秤測出

；（2）用彈簧秤平行斜面拉動(dòng)木塊，使木塊沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)，記下彈簧秤的示數(shù)F1；（3）用彈簧秤平行斜面拉動(dòng)木塊，

，記下彈簧秤的示數(shù)F2．(4)推導(dǎo)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

.參考答案：9.如圖所示，光滑斜面長為a，寬為b，傾角為θ，一物塊沿斜面從左上方頂點(diǎn)P水平射入，而從右下方頂點(diǎn)Q離開斜面，此物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

；入射初速度v的大小為

．參考答案：a=gsinθ,v0=a 10.長度為L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端有一質(zhì)量為m=3kg的小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時(shí)速率為2m／s時(shí)，小球受到細(xì)桿的

力（填拉或支持），大小為

N，g取10m／s。參考答案：支持力，611.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于12.在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧如圖甲連接起來研究。(1)某次通過毫米刻度尺讀數(shù)如圖乙所示，指針示數(shù)為

_____

cm。(2)在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和下表。用表中數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧I的勁度系數(shù)為_____N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字，取g=l0m·s-2)。由表中數(shù)據(jù)________

（填"能"或"不能"）計(jì)算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)。參考答案：

(1).25.85

(2).12.5（12.3-12.7）

(3).能【詳解】（1）指針示數(shù)為25.85cm.（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)彈力的變化量△F=0.5N時(shí)，彈簧形變量的變化量為△x=4.00cm，根據(jù)胡克定律知：．

結(jié)合L1和L2示數(shù)的變化，可以得出彈簧Ⅱ形變量的變化量，結(jié)合彈力變化量，根據(jù)胡克定律能求出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)．13.（4分）如圖，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為的A、B兩點(diǎn)，邊線AB與電場線的夾角為，將一電量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，若沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場力做的功

；若沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場力做的功

；若沿曲線ADB移動(dòng)該電荷，電場力做的功

，由此可知，電荷在電場中移動(dòng)時(shí)，電場力做功的特點(diǎn)是：

。

參考答案：答案：，，電場力做功的大小與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用圖甲所示的電路測繪額定電壓為3.0V的小燈泡伏安特性曲線，并研究小燈泡實(shí)際功率及燈絲溫度等問題根據(jù)電路圖，將圖乙中的實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。②該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小燈泡I—U圖線如圖。形成圖中小燈泡伏安特性圖線是曲線的原因?yàn)開_______．③根據(jù)I—U圖線，可確定小燈泡在電壓為2．0V時(shí)實(shí)際功率為________．（保留兩位有效數(shù)字）④已知小燈泡燈絲在t=27oC時(shí)電阻是1.5Ω，并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k(273+t)，k為比例常數(shù)。根據(jù)I—U圖線，估算該燈泡正常工作時(shí)燈絲的溫度約為

℃.參考答案：①如右圖所示②隨著燈兩端電壓升高，電流增大，燈絲溫度甚高，電阻率增大，電阻變大③（2分）0.68W

④（2分）約1031℃15.用20分度的游標(biāo)卡尺測量物體的長度時(shí)游標(biāo)尺所在位置如圖所示，物體的長度為________cm。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在豎直平面的xoy坐標(biāo)系內(nèi)，一根長為的不可伸長的細(xì)繩，一端固定在拉力傳感器A上，另一端系一質(zhì)量為m的小球．x軸上的P點(diǎn)固定一個(gè)表面光滑的小釘，P點(diǎn)與傳感器A相距．現(xiàn)拉小球使細(xì)繩繃直并處在水平位置。然后由靜止釋放小球，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子后，小球可以繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度大小為g，求：

(1)若小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)拉力傳感器的示數(shù)為7mg，求此時(shí)小球的速度大?。?2)傳感器A與坐標(biāo)原點(diǎn)O之間的距離；

(3)若小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)繩子恰好斷開，請確定小球經(jīng)過y軸的位置．參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】

機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律C2D4E3【答案解析】(1)(2)(3)（0，）

解析：⑴小球在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得：

由題意知由以上兩式解得⑵由機(jī)械能守恒定律得：解得傳感器A與O點(diǎn)間的距離⑶

解得即小球離開y軸的坐標(biāo)為（0，）【思路點(diǎn)撥】（1）由牛頓第二定律求的速度；（2）有機(jī)械能守恒求的距離（3）小球從最低點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)即可求得,小球在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與牛頓第二定律即可正確解題；解題時(shí)要注意，小球到達(dá)最帝點(diǎn)時(shí)，重力和拉力提供向心力．17.如圖所示，在紙面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，以第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM（與負(fù)x軸成45°角）和正y軸為界，在x<0的區(qū)域建立勻強(qiáng)電場，方向水平向左，場強(qiáng)大小E=2V/m；以直線OM和正x軸為界、在y＜0的區(qū)域建立垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T．一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以的初速度射入磁場。已知粒子的比荷為q/m=5×104C/kg，求：（l）粒子經(jīng)過1/4圓弧第一次經(jīng)過磁場邊界時(shí)的位置坐標(biāo)？（2）粒子在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間？（3）粒子最終將從電場區(qū)域D點(diǎn)離開電場，則D點(diǎn)離O點(diǎn)的距離是多少？參考答案：見解析18.如圖所示，傾斜軌道AB的傾角為37o，CD、EF軌道水平，AB與CD通過光滑圓弧管道BC連接，CD右端與豎直光滑圓周軌道相連。小球可以從D進(jìn)入該軌道，沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，從E滑出該軌道進(jìn)入EF水平軌道。a、b為兩完全相同的小球，a球由靜止從A點(diǎn)釋放，在C處與b球發(fā)生彈性碰撞。已知AB長為5R，CD長為R，重力加速度為g，小球與斜軌AB及水平軌道CD、EF的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，sin37o=0.6，cos37o=0.8，圓弧管道BC入口B與出口C的高度差為1.8R。求：⑴a球滑到斜面底端C時(shí)速度為多大？a、b球在C處碰后速度各為多少？⑵要使小球在運(yùn)動(dòng)過程中不脫離軌道，豎直圓周軌道的半徑R’應(yīng)該滿足什么條件？若R’=2.5R，兩球最后所停位置距D（或E）多遠(yuǎn)？注：在運(yùn)算中，根號中的數(shù)值無需算出。參考答案：（1）設(shè)a球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為v，a球從A運(yùn)動(dòng)至C過程，由動(dòng)能定理有

①

可得

②b球在C發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，設(shè)a、b碰后瞬間速度分別為va、vb，則有

③

④由②③④可得

⑤可知，a、b碰后交換速度，a靜止，b向右運(yùn)動(dòng)。（2）要使小球b脫離軌道，有兩種情況：情況一：小球b能滑過圓周軌道最高點(diǎn)，進(jìn)入EF軌道。則小球b在最高點(diǎn)P應(yīng)滿足

⑥小球b碰后直到P點(diǎn)過程，由動(dòng)能定理，有

⑦由⑤⑥⑦式，可得

情況二：小球b上滑至四分之一圓軌道的Q點(diǎn)時(shí)，速度減為零，然后滑回D。則由動(dòng)能定理有

⑧由⑤⑧式，可得

（3）若，由