2022-2023學(xué)年河南省南陽(yáng)市第十六中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年河南省南陽(yáng)市第十六中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向左，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系如圖。一個(gè)帶電液滴在紙面內(nèi)復(fù)合場(chǎng)區(qū)域內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向及能量變化的可能情況是：A．若帶正電，可能沿y軸負(fù)方向，電勢(shì)能增加；B．若帶正電，可能沿x軸正方向，機(jī)械能增加；C．若帶負(fù)電，可能沿x軸負(fù)方向，動(dòng)能增加；D．不論帶電正負(fù)，不論方向如何，只要是在紙面內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)，其機(jī)械能就減少參考答案：AD2.用a、b兩束單色光照射同一單縫做衍射實(shí)驗(yàn)，觀察衍射圖樣發(fā)現(xiàn)：a光的中央亮紋比b光的中央亮紋窄，下列說(shuō)法正確的是（

B

）A．a(chǎn)、b兩束單色光以相同的入射角從空氣射入水中，b光的折射角小B．a(chǎn)、b兩束單色光在水下同一深度處，b光照亮水面的面積較大C．用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距較大D．用a光照射某金屬，不能發(fā)生光電效應(yīng)，用b光照射有可能發(fā)生光電效應(yīng)參考答案：B3.如圖5－1－17所示，一水平傳送帶以速度v1向右勻速傳動(dòng)，某時(shí)刻有一物塊以水平速度v2從右端滑上傳送帶，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．若物塊能從左端離開傳送帶，它在帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定比傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)

B．若物塊還從右端離開傳送帶，則整個(gè)過(guò)程中，傳送帶對(duì)物塊所做的總功一定不會(huì)為正值C．若物塊還從右端離開傳送帶，則物塊的速度為零時(shí)，傳送帶上產(chǎn)生的滑痕長(zhǎng)度達(dá)到最長(zhǎng)D．物塊在離開傳送帶之前，一定不會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：B4.如右圖所示為一個(gè)豎直放置的彈簧振子，物體沿豎直方向在A、B之間做上下振動(dòng)，O點(diǎn)為平衡位置，A點(diǎn)位置恰好為彈簧的原長(zhǎng)。物體由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)（C、D兩點(diǎn)未在圖上標(biāo)出）的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加了3.0J，重力勢(shì)能減少了2.0J。下列說(shuō)法正確的A．物體的動(dòng)能增加1.0J

B．C點(diǎn)的位置可能在平衡位置以上

C．D點(diǎn)的位置可能在平衡位置以上D．物體經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向可能指向平衡位置參考答案：BD5.（單選）如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計(jì)摩擦，在此過(guò)程中()A．N1始終減小，N2始終增大B．N1先增大后減小，N2始終減小C．N1始終減小，N2始終減小D．N1先增大后減小，N2先減小后增大參考答案：C試題分析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示，設(shè)：板與豎直方向夾角為，則：，，隨著板順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，越來(lái)越大，因此N2越來(lái)越小，同樣也越來(lái)越小，答案C正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了A、B、C三點(diǎn)，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了如圖所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。那么小球平拋的初速度為

，小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為

。(取)

參考答案：7.（選修3—3）如圖一活塞與汽缸密封了一定質(zhì)量的氣體，活塞與汽缸之間摩擦不計(jì)，可在汽缸中自有移動(dòng)，汽缸固定在地面上不動(dòng)?，F(xiàn)通過(guò)一熱源對(duì)汽缸加熱，某同學(xué)測(cè)出氣體吸收的熱量為2.0×106J，算出活塞移動(dòng)對(duì)外做功為2.5×106J，則氣體內(nèi)能______（選填“增加”或“減少”）______J,該同學(xué)測(cè)算出的數(shù)據(jù)有何問(wèn)題？____________________________參考答案：答案：減少、5×10-4、違反熱力學(xué)第二定律8.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）9.（5分）兩個(gè)共力點(diǎn)F1,F2互相垂直，合力為F，F(xiàn)1與F之間的夾角為α，F(xiàn)2與F之間的夾角β，如圖所示，若保持合力F的大小和方向均不變，而改變F1時(shí)，對(duì)于F2的變化情況以下判斷正確的是

A.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變大；

B.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變小；

C.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變大；

D.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變小。參考答案：

AD10.有人設(shè)想了一種靜電場(chǎng)：電場(chǎng)的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場(chǎng)是否可能存在？試述理由。

參考答案：這種分布的靜電場(chǎng)不可能存在.因?yàn)殪o電場(chǎng)是保守場(chǎng)，電荷沿任意閉合路徑一周電場(chǎng)力做的功等于0，但在這種電場(chǎng)中，電荷可以沿某一閉合路徑移動(dòng)一周而電場(chǎng)力做功不為0．（5分）11.如圖，光滑輕桿AB、BC通過(guò)A、B、C三點(diǎn)的鉸接連接，與水平地面形成一個(gè)在豎直平面內(nèi)三角形，AB桿長(zhǎng)為．BC桿與水平面成角，AB桿與水平面成角。一個(gè)質(zhì)量為m的小球穿在BC桿上，并靜止在底端C處?，F(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)水平向左mg的恒力，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到CB桿的中點(diǎn)時(shí)，它的速度大小為

，小球沿CB桿向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中AB桿對(duì)B處鉸鏈的作用力隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為．參考答案：,12.某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知小車質(zhì)量M=214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0=7.4g，所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的交流電頻率=50Hz。其實(shí)驗(yàn)步驟是：

A．按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置

B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)

C．取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m

D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a

E．重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)B~D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度，回答以下問(wèn)題：（1）按上述方案做實(shí)驗(yàn)，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？______（填“是”或“否”）。（2）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=_______m/s2。（3）某同學(xué)將有關(guān)數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像（如圖），造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)最主要的一條原因是________，由該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是________，其大小是___________。

參考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力;砝碼盤重力；

0.0713.（單選）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與分子間勢(shì)能分別取決于氣體的()A.溫度與體積

B．體積和壓強(qiáng)

C.溫度和壓強(qiáng)

D．壓強(qiáng)和溫度參考答案：A三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（5分）如圖所示，在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時(shí)撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落。改變整個(gè)裝置的高度做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時(shí)落地。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了A球在離開軌道后

（）

A.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)

D.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：答案：C15.某同學(xué)利用如圖所示的裝置測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，該彈簧豎直懸掛起來(lái)，在自由端掛上砝碼盤。通過(guò)改變盤中砝碼的質(zhì)量，測(cè)得6組砝碼的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度l，畫出m-l圖線，對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出，如圖乙所示。（重力加速度g=10m/s2）①采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理，該彈簧的勁度系數(shù)為

N/m

。（保留2位有效數(shù)字）②請(qǐng)你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與考慮砝碼盤的質(zhì)量相比，結(jié)果

。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)參考答案：①3.4

(3.2-3.5都可以)

②相同

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑的水平導(dǎo)軌右端處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長(zhǎng)度=4.0m，皮帶以恒定速率=3.0m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．三個(gè)質(zhì)量均為=1.0kg的滑塊、、置于水平導(dǎo)軌上，、之間有一段輕彈簧剛好處于原長(zhǎng)，滑塊與輕彈簧連接，未連接彈簧，、處于靜止?fàn)顟B(tài)且離點(diǎn)足夠遠(yuǎn)，現(xiàn)讓滑塊以初速度=3.0m/s沿、連線方向向運(yùn)動(dòng)，與碰撞后粘合在一起，碰撞時(shí)間極短．滑塊脫離彈簧后滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上．已知滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，重力加速度=10m/s2．求：（1）滑塊、碰撞時(shí)損失的機(jī)械能；（2）滑塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量；（3）若每次實(shí)驗(yàn)開始時(shí)滑塊的初速度大小不相同，要使滑塊滑上傳送帶后總能落至地面上的同一位置，則的取值范圍是什么?參考答案：（1）2.25J（2）0.5J（3）m/sm/s

解析：（1）設(shè)A和B碰撞后共同速度為，對(duì)A、B有：動(dòng)量守恒

①碰撞時(shí)損失機(jī)械能

②解得J（2）設(shè)AB碰撞后，彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)AB的速度為，C的速度為。對(duì)A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)從AB碰撞后到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，有：動(dòng)量守恒：③機(jī)械能守恒：④

解得m/sC以滑上傳送帶，假設(shè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移為時(shí)與傳送帶共速，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

解得m＜加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，有：s

⑤C在傳送帶上滑過(guò)的相對(duì)位移為m

⑥摩擦生熱=0.5J(3)設(shè)A的最大速度為，滑塊C在與彈簧分離時(shí)的速度為、AB的速度為,則C在傳送帶上一直勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到在P點(diǎn)與傳送帶共速，有：⑦

解得m/s設(shè)A的最小速度為，滑塊C在與彈簧分離時(shí)的速度為、AB的速度為,則C在傳送帶上一直勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到在P點(diǎn)與傳送帶共速，有：⑧解得m/s對(duì)A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)從AB碰撞后到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，有：動(dòng)量守恒：

⑨機(jī)械能守恒：

⑩

解得m/s同理m/s

所以m/sm/s17.一質(zhì)量為m=2.0kg的小物塊隨足夠長(zhǎng)的水平傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，被一水平向左飛來(lái)的子彈擊中并從物塊中穿過(guò)，如圖1所示。固定在傳送帶右端的位移傳感器紀(jì)錄了小物塊被擊中后的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示（圖象前3s內(nèi)為二次函數(shù)，3-4.5s內(nèi)為一次函數(shù)，取向左運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍Ｒ阎獋魉蛶У乃俣缺３植蛔?，g取10m/s2。（1）定性描述小物塊在前3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況；（2）求傳送帶速度v的大小;（3）求物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.參考答案：（1）前2s向左勻減速運(yùn)動(dòng)，第3s內(nèi)向右勻加速運(yùn)動(dòng)（2）因第3-4.5s內(nèi)s-t圖像為一次函數(shù)，說(shuō)明小物塊已與傳送帶保持相對(duì)靜止即與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，因此段時(shí)間圖像斜率為負(fù)值，所以傳送帶的速度方向順時(shí)針。

傳送帶的速度v的大小為

m/s（3）由圖像可知在第3s內(nèi)小物塊做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則

(其中s=1m,t=1s)

解得μ=0.2

18.光滑的圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CE連接。水平軌道的CD段光滑、DE段粗糙。一根輕質(zhì)彈簧一端固定在C處的豎直面上，另一端與質(zhì)量為2m的物塊b剛好在D點(diǎn)接觸（不連接），彈簧處于自然長(zhǎng)度。將質(zhì)量為m的物塊a從頂端F點(diǎn)靜止釋放后，沿圓弧軌道下滑。物塊a與物塊b第一次碰撞后一起向左壓縮彈簧。已知圓弧軌道半徑為r，=l，物塊a、b與DE段水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.2和μ2=0.4，重力加速度為g。物塊a、b均可視為質(zhì)點(diǎn)。求：（1）物塊a第一次經(jīng)過(guò)E點(diǎn)時(shí)的速度是多少？（2）試討論l取何值時(shí)，a、b能且只能發(fā)生一次碰撞？此題為力學(xué)多過(guò)程的組合題，難度偏難。涉及到機(jī)械能守恒、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒等重點(diǎn)力學(xué)知識(shí)。題目設(shè)計(jì)的場(chǎng)景是廣東高考題常見的水平面加半圓弧面，為了增加新意，本題加入了一個(gè)新元素——彈簧。但為了不增加難度，設(shè)計(jì)了從彈簧壓縮到恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。本題的難點(diǎn)在于討論點(diǎn)，需要學(xué)生看清楚問(wèn)題“能且只能”。參考答案：（1）物塊a由F到E過(guò)程中，由機(jī)械能守恒有：

…………（2分）

解得第一次經(jīng)過(guò)E點(diǎn)