湖北省荆州市石首桃花山镇中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

湖北省荆州市石首桃花山镇中学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. 物体在水平地面上运动，当它的速度由9m∕s减小到7m∕s的过程中内能的增量是某个定值，如果物体继续运动，又产生相等的内能增量，这时物体的速度将是 A．5.66m∕s       B．4.12m∕s        C．5m∕s          D．3 m∕s 参考答案： B 2. 动力学的奠基人是一位英国科学家，他于1687年出版了名著《自然哲学的数学原理》，在这部著作中，他提出了三条运动定律，是整个动力学的基础．这位科学家是          A．伽利略           B．牛顿               C．爱因斯坦      D．阿基米德 参考答案： B 3. （单选）如图，是以质点P为波源的机械波沿着一条一端固定的轻绳传播到质点Q的波形图，则质点P刚开始振动时的方向为（　　） 　 A． 向上 B． 向下 C． 向左 D． 向右 参考答案： 考点： 简谐运动的振动图象． 专题： 简谐运动专题． 分析： 由题，p点为振源，波从右向左传播，介质中各质点起振的方向与振源起振方向相同，由图上最左端的质点的振动方向判断． 解答： 解：根据题意，波从右向左传播，图示时刻，波最左端的质点振动方向向上，则振源A质点刚开始振动时的方向为向上． 故选：A． 点评： 本题考查的是波的基本特性：介质中各质点起振的方向与振源起振方向相同．比较简单 4. （多选）一列简谐横波，在t=4.0s时的波形如图甲所示，图乙是这列波中质点P的振动图象．关于该简谐波，下列说法正确的是____________． A．波速，向左传播 B．波速，向右传播 C．0到4．0s时间内，质点P通过的路程是1．0m D．0到4．0s时问内，质点P通过的路程是0．32m 参考答案： AD 5. （多选）如图所示，半径为r的圆形空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m电荷量为q的带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直于磁场向着圆心O射入，并由A'点射出，AOA'=120°，则该粒子在磁场中运动的时间是 参考答案： AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，劲度系数为的轻弹簧B竖直固定在桌面上．上端连接一个质量为m的物体，用细绳跨过定滑轮将物体m与另一根劲度系数为的轻弹簧C连接。当弹簧C处在水平位置且束发生形变时．其右端点位于a位置。现将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体m的弹力大小为，则ab间的距离为________。 参考答案： 下端弹簧仍处于压缩状态时，；下端弹簧处于拉伸状态时， 7. 如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B＝____________；粒子离开磁场时的动能为______________。 参考答案： ，mv02 8. 一降压变压器输入电压的最大值是220 V，另有负载电阻R，当R接在20 V的直流电源上时消耗的功率为P，若把它接到该变压器的副线圈上时消耗功率为P／2，则此变压器原、副线圈的匝数比=___________。 参考答案： 11:l 9. 如图3所示，A、B两轮半径之比为1：3，两轮边缘挤压在一起，在两轮转动中，接触点不存在打滑的现象， 则两轮边缘的线速度大小之比等于______。 A轮的角速度与B轮的角速度大小之比等于______。 参考答案： 1∶1， （2分）    3∶1（2分） 不存在打滑的轮边缘线速度相等，大小之比等于1∶1，根据，则。 10. 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为___________Js，金属的极限频率为              Hz（均保留两位有效数字） 参考答案： 11. 一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为             。 参考答案： 由万有引力提供向心力可得，，联立可解得 12. 质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，则此时乙球的速度大小为        m/s，方向         。 参考答案： 3.9   水平向左 13. 图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。 （1）完成下列实验步骤中的填空： ①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。 ②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。 ③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。 ④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。 ⑤在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。 ⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标，在坐标纸上做出1/a-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则1/a与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。 （2）完成下列填空： （ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。 （ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。 （ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。 参考答案： （2(23.9～24.5)　47.2(47.0～47.6)　1.16(1.13～1.19)； 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某学习小组做探究“合力做的功和物体速度变化关系”的实验如图所示．当图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2条、第3条…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出． （1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则关于是否完全平衡掉摩擦力，下面操作正确的是：　D　（填所选答案的字母序号） A．放开小车，小车能够自由下滑即可 B．放开小车，小车能够匀速下滑即可 C．放开拖着纸带的小车，小车能够自由下滑即可 D．放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可 （2）设第1次小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功为W．若在某次操作时用4根同样的橡皮筋并在一起进行，并使小车从同样的位置被弹出，则该次橡皮筋对小车做的功是　4W　． （3）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的　相邻点的间隔大致相同　部分进行测量． 参考答案： 解：实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，小车应做匀速直线运动，所以正确的做法是：放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，故ABC错误，D正确． 故选：D． （2）橡皮筋对小车做的功我们没法直接测量，所以我们是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功，为了让橡皮筋的功能有倍数关系就要求将橡皮筋拉到同一位置处．故第二次将4条橡皮筋并在一起，并且与第一次拉伸的长度一样，小车在橡皮筋的作用下从静止弹出，沿木板滑行，橡皮筋对小车所做的功是W的4倍， （3）要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分 故答案为：（1）D； （2）4W； （3）相邻点的间隔大致相同 15. 某同学做“测定玻璃折射率”实验时，完成光路图后，由于没有量角器，借助圆规以O为圆心画圆，分别交入射光线于A点，交OO′连线延长线于C点．分别过A点、C点作法线 NN′的垂线AB、CD交NN′于B点、D点，用刻度尺量得AB=l0cm，CD =6cm，求：        ①玻璃的折射率n；        ②光从这种玻璃进入空气时的临界角多大． 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16.     （8分）某网站报道：最近南亚某国发射了一颗人造环月卫星，卫星的质量为100kg，环绕周期为1小时……。一位同学对该新闻的真实性产生怀疑，他认为：一是该国的航天技术比起我国还有差距，近期不可能发射出环月卫星；二是该网站公布的数据似乎也有问题。该同学准备对该数据进行验证。他记不清引力恒量的数值且手边没有可查找的资料，但他记得月球半径约为地球半径的，地球半径为6400km，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度，地球表面重力加速度约为10m/s2。他由上述数据经过推导分析，进一步认定这是一则假新闻。请依上述数据写出他的论证过程及结论。 参考答案： 解析： 设为近月卫星，月球M对卫星m的万有引力是卫星运动的向心力，则有                            ①       （2分）          在月球表面：            ②       （2分）          由①②可得：             ③       （2分）          代入数据：       即绕月运行的卫星的最小周期为102.6min，远大于报导中的60min（1小时），故可判断其为假新闻。  （2分） 17. 如图所示，两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内，相距l＝0.3m，导轨的左端M、N用R＝0.2?的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r＝0.1?的金属杆，质量m＝0.1kg，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T，现对杆施一水平向右的拉力F＝1.5N，使它由静止开始运动，求 　　（1）杆能达到的最大的速度为多大?此时拉力的瞬时功率多大? 　　（2）当杆的速度为最大速度的一半时，杆的加速度多大? 　　（3）若杆达到最大速度后撤去拉力，则此后R上共产生多少热能? 参考答案： 18. 如图甲所示为一水平传送带装置的示意图，传送带两端点A与B间的距离为L=6.0m，一物块（可视为质点）从A．处以v0=7m/s的水平速度滑上传送带，设物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2，取g=10m/s2 （1）若传送带静止，求物块离开B点时的速度； （2）若传送带以v转=5m/s的速度逆时针匀速转动，求物块离开B点的速度； （3）物块离开B点的速度与传送带匀速运动的速度是有关系的．若传送带顺时针匀速运动，用v转表示传送带的速度，vB表示物块离开B点的速度，请在答题卡上的图乙中画出vB