湖北省恩施市咸丰县第一中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

湖北省恩施市咸丰县第一中学2022-2023学年高三物理上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. 如图所示的竖直平面内，水平条形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直平面向里的匀强磁场，其宽度均为d，I和Ⅱ之间有一宽度为h的无磁场区域，h＞d．一质量为m、边长为d的正方形线框从距区域I上边界高度h处由静止释放，线框能匀速地通过磁场区域I和Ⅱ，重力加速度为g，空气阻力忽略不计．则下列说法正确的是（　　） A．区域I与区域Ⅱ内磁场的磁感应强度大小的比值BⅠ：BⅡ一定大于l B．线框通过区域I和区域Ⅱ时的速度大小之比VⅠ：VⅡ=：1 C．线框通过区域I和区域Ⅱ时产生的热量相等 D．线框通过区域I和区域Ⅱ时通过线框某一横截面的电荷量相等 参考答案： AC 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；功能关系；闭合电路的欧姆定律；焦耳定律． 【分析】根据动能定理判断线框在两个磁场中速度大小，再根据共点力的平衡条件分析磁感应强度大小关系；根据功能关系分析线框通过区域I和区域Ⅱ时产生的热量；根据电荷量经验公式通过线框某一横截面的电荷量． 【解答】解：AB、设线框通过区域I和区域Ⅱ时的速度大小分别为vⅠ、vⅡ，根据动能定理可得：mgh=，mg（2h﹣d）=，由于h＞d，所以VⅠ＜VⅡ；根据共点力的平衡条件可得：BId=mg，即，所以有，，BⅠ：BⅡ=＞1，故A正确、B错误； C、根据功能关系可知，线框匀速通过磁场区域，重力势能的减少等于产生的焦耳热，所以线框通过区域I和区域Ⅱ时产生的热量相等，故C正确； D、根据电荷量计算公式可得q=It=，由于两个区域的磁感应强度不同，所以线框通过区域I和区域Ⅱ时通过线框某一横截面的电荷量不相等，故D错误． 故选：AC． 2. 甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动的v-t图象如图所示,则(    ) A. 两个物体两次相遇的时刻是2s末和6s末 B.t= 4s时甲在乙的后面 C. t=2s时两物体相距最远 D.甲物体一直向前运动而乙物体先向前运动2s，随后向后运动 参考答案： AB 3. （单选）小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示．则下列有关说法中正确的是（　　） 　 A．该交流电电压的有效值为100V B． 交流电电压的瞬时值为100V 　 C． t=0.02s时刻线圈平面在中性面 D． 交流电的频率为0.02Hz 参考答案： 考点： 交流的峰值、有效值以及它们的关系． 专题： 交流电专题． 分析： 从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解． 解答： 解：A、由图可知，交流电的最大电压E=100V，则有效值U=V，故A错误； B、根据图象可知，交流电电压的瞬时值不断变化，故B错误： C、由图象可知，t=0.02s时刻，感应电动势为零，线圈平面在中性面，故C正确， D、因周期T=0.02s，周期与频率关系有，f==50Hz，故D错误． 故选：C． 点评： 本题比较简单考查了交流电最大值、有效值、周期、频率等问题，要学会正确分析图象，从图象获取有用信息求解． 4. 如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8T。将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6） A. 2.5m/s，1W B. 5m/s，1W C. 7.5m/s，9W D. 15m/s，9W 参考答案： B 试题分析：导体棒做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：，解得；导体棒产生的感应电动势，电路电流，灯泡消耗的功率，解得，故选项B正确。 考点：电功、电功率 【名师点睛】当导体棒所受合力为零时，导体棒做匀速直线运动，由平衡条件可以求出导体棒的速度；由求出导体棒产生的感应电动势，然后由闭合电路欧姆定律及电功率公式求出灯泡消耗的功率。 5. （单选题）如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内．为了使脚所受的拉力增大，下面可采取的方法是(      ) A．只增加重物的质量               B．只增加绳的长度 C．只将病人的脚向右移动远离定滑轮 D．只将两定滑轮的间距变大 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。 请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。 水对铁球的浮力大小为_________，若___________，就说明了作用力与反作用力大小相等。 参考答案： 7. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波的传播速度v＝2m/s，则：     ①从这一时刻起x＝4m处质点的振动方程是y＝     cm；     ②从这一时刻起x＝5m处质点在4.5s内通过的路程s＝       cm。 参考答案： ①（2分）；②45 8. 汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103 N，则汽车所能达到的最大速度为 ________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________ s。 参考答案： 10， 40/3 9. 如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。 ①如果是用×10 Ω挡测量电阻，则读数为________Ω。 ②如果是用直流10V挡测量电压，则读数为________V。 参考答案： （i）D E F   　（ii）①140　   ②5.2 10. 在2004年6月10日联合国大会第58次会议上，鼓掌通过一项决议。决议摘录如下： 联合国大会， 承认物理学为了解自然界提供了重要基础， 注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石， 确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础设施的工具， 意识到2005年是爱因斯坦科学发现一百周年，这些发现为现代物理学奠定了基础， ． ……； ． ……； ．宣告2005年为                    年． 参考答案： 国际物理（或世界物理）．   11. 固定在水平地面上的光滑半球形曲面，半径为R，已知重力加速度为g。一小滑块从顶端静止开始沿曲面滑下，滑块脱离球面时的向心加速度大小为＿＿＿＿，角速度大小为＿＿＿＿＿。 参考答案： ， 12. 如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀 强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流强度I，则金属框受到的磁场力为   A．0   B．ILB   C．ILB   D．2ILB 参考答案： B 本题考查对基本概念的理解。由通电导线在磁场中所受安培力大小的计算公式可知选项B正确。 13. (5分)如图所示，一定质量的理想气体可由状态1经等容过程到状态2，再经等压过程到状态3，也可先经等压过程到状态4，再经等容过程到状态3。已知状态1的温度和状态3的温度相同，状态2的温度为T2，状态4的温度为T4，则状态1和状态3的温度T1=T3=         。 参考答案：     答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学的主要操作步骤如下：     a.取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点：     b．在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离：     c．拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度（约为5），然后由静止释放小球：     d．用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t。     ①用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g=______________； ②如果已知摆球直径为2.00 cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂。如图所示，那么单摆摆长是__________cm。如果测定了40次全振动是时间如图中秒表所示，那么单摆的摆动周期是__________s。 参考答案： 15. 某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。 （ⅰ）小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1； （ⅱ）在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤（ⅰ），小物块落点分别记为M2、M3、M4……； （ⅲ）测量相关数据，进行数据处理。 （1）为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的          （填正确答案标号）。 A．小物块的质量m         B．橡皮筋的原长x C．橡皮筋的伸长量Δx      D．桌面到地面的高度h E．小物块抛出点到落地点的水平距离L （2）将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……。若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、       为横坐标作图，才能得到一条直线。 （3）由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于        （填“偶然误差”或“系统误差”）。 参考答案： （1）ADE（2）L2（3）系统误差 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图，一束单色光射入一半径为0.1m玻璃球体，入射角为，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。求： ①此玻璃的折射率； ②光在玻璃球内的传播时间。 参考答案：      （1）作出光线在玻璃球体内光路图，A、C是折射点，B反射点，OD平行于入射光线，由几何知识得，，则由几何关系得： 折射角，入射角 所以折射率为 ②光在玻璃球内的传播速度 光在玻璃球内传播的距离 故光在玻璃球内的传播时间 17. （15分）翼型飞行器有很好的飞行性能。其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响。同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态。已知：飞行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1=C1v2；空气阻力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2=C2v2。其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图1所示的关系。飞行员和装备的总质量为90kg。 （1）若飞行员使飞行器以速度在空中沿水平方向匀速飞行，如图2所示。则飞行器受到动力F大小为多少？ （2）若飞行员关闭飞行器的动力，使飞行器匀速滑行，且滑行速度与地平线的夹角θ=30°。如图3所示。则速度的大小为多少？（结果可用根式表示） （3）若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图4所示，在此过程中C2只能在1.75~2.5N·s2/m2之间调节，且C1、C2的大小与飞行器的倾斜程度无关。则飞行器绕行一周动力F做功的最小值为多少？ 参考答案