湖北省荆州市洪湖登峰学校2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

湖北省荆州市洪湖登峰学校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. （多选题）图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是(　　) A．电流表的示数为2A B．原、副线圈匝数比为1∶2 C．电压表的示数为电压的有效值      D．原线圈中交变电压的频率为100Hz 参考答案： AC 考点：交变电流，理想变压器 2. 物理关系不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系．如关系式U＝IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V(伏)与A(安)和Ω(欧)的乘积等效．现有物理量单位：m(米)、s(秒)、V(伏)、C(库)、A(安)和T(特)，由他们组合成的单位与力的单位N(牛)等效的是(　　) A. C·V·m  B. C·T·m/s  C. T·A·m/s  D. T·m2/s 参考答案： B 3. （多选）如图所示，某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合，杆竖直放置。杆上有A、B、O三点，其中O为等量异种电荷连线的中点，AO=BO。现有一带电小圆环从杆上A点以初速度向B点滑动，滑到B点时速度恰好为0。则关于小圆环的运动，下列说法正确的是(   ) A.运动的加速度先变大再变小 B.电场力先做正功后做负功 C.运动到O点的动能为初动能的一半 D.运动到O点的速度小于 参考答案： AC 4. 我们常说：“日出东方，夕阳西下”，这时的参考系是： A．地面（地球）　   B．云 C．太阳　                 D．月亮 参考答案： A 5. 如图，叠放的两个物块无相对滑动地沿斜面一起下滑，甲图两物块接触面平行于斜面且摩擦力的大小为f1，乙图两物块接触面与斜面不平行且摩擦力的大小为f2，丙图两物块接触面水平且摩擦力的大小为f3，下列判断正确的是 A. 若斜面光滑，f1＝0，f2≠0，f3≠0 B. 若斜面光滑，f1≠0，f2≠0，f3＝0 C. 若两滑块一起匀速下滑f1≠0，f2＝0，f3≠0 D. 若两滑块一起匀速下滑，f1＝0，f2≠0，f3≠0 参考答案： A 【分析】 本题考查整体法与隔离法的应用，注意对物体的受力分析。 【详解】AB．若斜面光滑，整体沿斜面下滑加速度为，甲、乙、丙三图上方物块重力沿斜面向下分力均为，甲图上方物块支持力垂直斜面在斜面没有分力，乙图和丙图接触面支持力在斜面上均有分力，必有摩擦力才能使合力为，故A正确，B错误； CD．若滑块一起匀速下滑，上方滑块合力为0，必有 ， ，，故C、D错误。 故选：A。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为。今有一束单色光射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，则入射光线与水平方向的夹角是______。 参考答案： 30° 7. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。右图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流           （填“方向由a至b”、 “方向由b至a”或“始终为零”） 参考答案： ．方向由a至b 8. 如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10－7m的激光，屏上点距双缝和的路程差为7.95×10－7m。则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_________（填“变宽”、“变窄”或“不变”）。 参考答案： 暗条纹（2分）；变宽（2分） 9. 氦4核的产生可以有多种方式，其中一种是由氦3核与氘核结合而成，其核反应方程式是_________；若质子、氘核与氦3核的质量分别为m1、m2和m3，该核反应产生核能为E，且以射线的形式释放，真空中光速用c表示，普朗克常量为h，则氦4核的质量m4=________ ，射线的频率为________。 参考答案：           10. 现有a、b两种单色光，其波长关系为用a光照射某种金属时，恰好发生光电效应。则：①用b光照射该金属时，           发生光电效应；（填“能”或“不能”） ②若增加a光强度，释放出光电子的最大初动能          增大。（填“能”或“不能”） 参考答案： 11. 为了“验证牛顿运动定律”，现提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量．请思考探究思路并回答下列问题： (1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法？_______________________________. (2)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表： 次数 1 2 3 4 5 小车加速度a/m·s－2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16 小车质量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 根据上述实验数据，用计算机绘制出a—m图象如图所示： 通过对图象(图甲)的观察，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，为了验证猜想，请在图乙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象． (3) 在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是________________________________________________________． 参考答案： (1)把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力 (2)如图所示             (3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分 12. 如图所示，三棱镜截面是边长为L=2cm的等边三角形，一束单色光与AB边成30°角斜射到AB边中点上，光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，再经过三棱镜折射后离开三棱镜。光束离开三棱镜时相对于入射光线偏转的角度为θ=___________；棱镜对这束单色光的折射率n=___________；这束光通过三棱镜的时间t=___________。(已知真空中的光速c=3×108m/s) 参考答案：     (1). 60°    (2).     (3). ,1×10-10s 【详解】解：如图所示，由于光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，可知，折射率：；根据可得：，这束光通过三棱镜的时间： 13. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在研究平抛运动实验中，实验室准备了下列器材：铁架台、斜槽、竖直挡板、有水平卡槽的木板（能将挡板竖直固定在卡槽上，且相邻卡槽间的距离相等）、白纸、复写纸、图钉、小球、刻度尺等。        I．请完成研究平抛运动的实验步骤：    （1）按图安装实验装置，保证斜槽末端              ，将       、       用图钉固定在挡板同一面上，再将挡板竖直固定在卡槽上；    （2）将小球从斜槽上某位置由静止释放，小球撞击挡板时在白纸上会留下痕迹；    （3）将挡板移到右侧相邻的卡槽上竖直固定好，将小球从斜槽上        释放，小球撞击挡板时在白纸上留下痕迹；    （4）重复（3）的步骤若干次；    （5）整理器材。        Ⅱ．若相邻卡槽间的距离为l，在白纸上依次选取三个点迹，测得相邻两点迹间的距离分别为h1、h2（h2>h1），重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度v0=       。 参考答案： Ⅰ．切线水平  白纸  复写纸  同一位置由静止        Ⅱ．l 15. 在测定一根粗细均匀的合金丝的电阻率的实验中。 利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图所示，则合金丝的直径为_____________mm. ②待测合金丝的电阻约为10Ω。实验室提供的器材有： A．电压表V（量程为3V，内阻约为l0k） B．电流表（量程为0.6A，内阻约3） C．电流表（量程为3A，内阻约0.1） D．滑动变阻器R（最大阻值约为5，额定电流为2A） E．学生电源E（电动势为6V，内阻不计） F．开关一个，导线若干     要求较准确地测量出合金丝的阻值，请在答题纸上的方框内画出实验电路图（注明选择的电流表）     ③若用L表示合金丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，写出合金丝的电阻率的表达式为___________________。 参考答案： 螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×23.0=0.230mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.230mm=0.730mm. 待测电阻的阻值较小，电流表应采用外接法；滑动变阻器的阻值较小，宜采用分压式接法；由于电源电动势为6V，故电路中的最大电流约为0.6A，电流表应选A1，测量读数较准确。（电路图略） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图a所示，竖直平面内固定间距为L的光滑金属导轨，虚线下方存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B．两根质量相同、电阻均为R的完全相同金属杆水平放置在导轨上，与导轨接触良好．在磁场外固定杆Ⅰ，在磁场内静止释放杆Ⅱ，其v﹣t关系如图b所示．经过时间t0后认为开始匀速运动，速度v0．求： （1）单根金属杆质量m． （2）若以竖直向下的初速度2v0释放杆Ⅱ，释放后其加速度大小随时间的变化关系与静止释放后相同，试在图b中画出t0时间内的v﹣t图． （3）杆Ⅱ匀速后，杆Ⅰ由静止释放，发现杆Ⅰ在磁场内外都保持自由落体运动，则杆Ⅰ释放位置离磁场上边界多少高度？ （4）求在上问中，杆Ⅰ自静止释放后杆Ⅰ上共能发出多少热量？ 参考答案： 考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化． 专题： 电磁感应——功能问题． 分析： （1）由图b知金属杆先做变加速运动，后做匀速运动，根据平衡条件求解m． （2）分析清楚杆的运动情况，然后作出图象． （3）根据杆的运动情况判断其受力情况，然后应用自由落体运动规律分析答题． （4）由焦耳定律求出杆上产生的热量． 解答： 解：（1）杆Ⅱ匀速运动时处于平衡状态， 杆受到的安培力：F=BIL= 由平衡条件得：mg=，解得：； （2）以竖直向下的初速度2v0释放杆Ⅱ， 开始杆受到的安培力大于重力，杆先作减速运动， 当杆的速度为v0时，受到的安培力与重力相等时做匀速直线运动， 由题意可知，释放后其加速度大小随时间的变化关系与静止释放后相同， 则杆的v﹣t图象关于y=v0与由静止静止释放时的图象对称，图象如图所示： （3）杆Ⅰ进入磁场后仍保持自由落体，则其进入磁场时不受安培力作用， 电路没有感应电流，两杆及轨道组成的回路磁通量不再变化， 杆Ⅰ的速度应和杆Ⅱ相同，即杆进入磁场时的速度为：v0， 杆在进入磁场前做自由落体运动，杆下