湖北省随州市私立女子职业中学2023年高三物理期末试卷含解析

湖北省随州市私立女子职业中学2023年高三物理期末试卷含解析 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. 如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲中由B到C），场强大小随时间变化情况如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示。在t=1s时，从A点沿AB方向（垂直于BC）以初速度v0射出第一个粒子，并在此之后，每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出，并恰好均能击中C点，若AB＝BC=L，且粒子由A运动到C的运动时间小于1s。不计空气阻力，对于各粒子由A运动到C的过程中，以下说法正确的是(  　　　 )   A．电场强度E0和磁感应强度B0的大小之比为3v0 :1        B．第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为1:3 　C．第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为π:2 　D．第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为 1:5 参考答案： CD 2. (多选)以下说法正确的是________． A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关 B．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的 C．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动 D．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小 E．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大 参考答案： CDE 3. 关于简谐运动和简谐机械波，下列说法正确的是         （填入正确选项前的字母）          A．振源完成一次全振动，波在介质中传播的距离等于一个波长          B．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度          C．振源振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短          D．当波源向观察者靠近时，观察者接收到的频率变小          E．两列波在介质中相遇发生干涉现象，某时刻介质中某点恰好是两列波的平衡位置在此相遇，则此点为振动减弱点 参考答案： AC 4. 物理学的发展改变了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是（    ） A．牛顿认为光是一种粒子流                 B．库仑首次用电场线形象地描述了电场 C．麦克斯韦从实验上证明了电磁波的存在     D．查德威克通过实验证实了电子的存在 参考答案： A 5. 核电站的核能来源于的裂变，现有4种说法：①原子核中有92个质子、143个中子；②的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，如和，反应方程式为+；③是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短；④一个裂变能放出约200MeV的能量，合3.2×10-11J。以上的四种说法中正确的是  A．①②③           B．②③④        C．①③④          D．①②④ 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 11．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=      m/s; 3.90 （2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据。   参考答案： （1）vB2/2=7.61(m/s)2   （2）因为mvB2/2≈mghB，近似验证机械能守恒定律 13.如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l 。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比=________ 。 参考答案： 8. 某校游泳池长25m，宽15m，池深2.0m，水深1.8m，如图所示。如用水泵将池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度为4m/s，抽水管的截面积为0.025m2，则抽水所需的时间为________s；忽略抽水管半径的影响，抽水过程中水泵的平均输出功率为________W。（水的密度r＝1×103 kg/m3） 参考答案： 6750   ；   1.9×103 9. 汽车沿半径为R的圆跑道行驶，跑道路面水平，与路面作用的摩擦力的最大值是车重的0.1倍，要使汽车不致冲出跑道，车速最大不能超过             。如果汽车是做匀速圆周运动，在转半圈的过程中路面作用的静摩擦力对汽车做功值为     。（g=10m/s2） 参考答案：     答案：   0 10. 一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为     ???      m，水流稳定后在空中有          ?        m3的水。（g取10m/s2） 参考答案： 1.2、2.4×10－4 11. 如图所示是物体在某段运动过程中的v-t图像，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则在t1到t2的时间内，物体运动的加速度是______________（选填：“不变”、“增大”或“减小”）的，它的平均速度v___________（选填：“等于”、“大于”或“小于”）（v1＋v2）/2。 参考答案：     答案：不断减小，小于  12. 如图所示，物体A重50N，物体B重100N，所有接触面之间的滑动摩擦系数均为0.3，物体A与B通过无摩擦的定滑轮用细绳相连，要使物体B匀速滑动，细绳对B的拉力FT=　15　N，作用在B上的力F=　75N　． 参考答案： 考点： 共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力． 专题： 受力分析方法专题． 分析： 分别对A及整体进行受力分析，由滑动摩擦力公式可求得摩擦力的大小，再对共点力的平衡条件可求得绳子的拉力及F． 解答： 解：以A为研究对象，则A受重力、支持力、绳子的拉力T及B的摩擦力；水平方向有：μmAg=FT； 对AB整体进行受力分析，则有：F=2FT+μ（mA+mB） 代入数据，联立解得： FT=15N  F=75N； 故答案为：15，75N． 点评： 本题考查共点力的平衡条件的应用，在解题时要注意正确选择研究对象，做好受力分析，即可准确求解． 13. （4分）如图所示，质量为m2的物体A放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m1的物体B相连，车厢正沿水平轨道向右行驶，此时与物体B相连的细绳与竖直方向成θ角。则底板对m2支持力FN=_______，物体m2受到的摩擦力的大小f=______。 参考答案：     答案：  （2分）   （2分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （10分）某同学利用气垫导轨做“探究加速度与质量和力的关系”实验，步骤是：                       ①     调平气垫导轨，在通气情况下滑块在导轨上不移动，然后关掉气源 ②     将两个光电门装在气垫导轨上（距导轨两端均还有一定的距离），并记下两个光电门间的距离L ③     测出遮光片的宽度d，将遮光片装在滑块上 ④     将气垫导轨的一端垫上一定厚度的垫片，使气垫导轨两端的高度差为h ⑤       接通气源，让滑块从导轨的一端由静止开始下滑，记下滑块先后经过两光电门的遮光时间t1、t2（均为毫秒级） ⑥     改变垫片的厚度，使气垫导轨两端的高度差分别为2h、3h、……重复实验 请回答以下问题：   （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度d，卡尺数如图所示，则d ＝            cm。 （2）该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门时的速度，其表达式是 V1=_________________   V2=__________________(用直接测得的物理量字母表示) （3）该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门这段位移的加速度，其表达式是a=                     (用直接测得的物理量字母表示) （4）该同学通过实验得到了一组数据（见下表），请你在坐标纸中做出a-h图像，从图像中得到a与h的关系是：_______________________________________.     （5）该同学由以上关系下结论说：在质量不变的情况下，滑块的加速度与所受合外力成正比，该同学的依据是                                         . 参考答案： 答案：（1）5.015　……（2分）　   (2) V1=d/t1  ……（1分）       V2=d/t2 ……（1分）   (3)a=或 ……（2分）   (4)a-h关系图如图 ……（1分）     a和h关系是：加速度a与h成正比 …（1分）   (5)小车受合外力为:F=mgsinθ=mgh/s(s为气垫  导轨的长)，F与h成正比，故a与F成正比……（2分） 15. 某同学设计了一个简易研究平抛运动特点的实验，装置如图所示，在水平桌面上放置一个斜面，每次让钢球从斜面上的同一位置滚下，离开桌边后做平抛运动．在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（用来调节木板高度的支架在图中未画出），木板上放一张白纸，白纸上面有复写纸以记录钢球的落点．桌子边缘钢球经过的地方悬挂一条铅重锤．    （1）除了上述实验器材，还需要的器材有               。    （2）实验步骤如下：     ①调节木板高度，使木板上表面与小球离开桌面时球心的竖直距离为一确定值h     ②小球从斜面某一位置无初速度释放，测量小球落点Pl与铅垂线之间的距离为x1     ③调节木板高度，使木板上表面与小球离开桌面时球心的竖直距离为一确定值4h     ④小球从斜面同一位置无初速度释放，测量小球落点P2与铅垂线之间的距离为x2    （3）数据处理：若x1、x2满足关系       ．则说明小球在水平方向上做匀速直线运动 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图甲，真空中两竖直平行金属板A、B相距，B板中心有小孔O，两板间电势差随时间变化如图乙.时刻，将一质量，电量的带正电粒子自O点由静止释放，粒子重力不计．求：   (1)释放瞬间粒子的加速度；    (2)在图丙中画出粒子运动的图象．(至少画一个周期，标明数据，不必写出计算过程) 参考答案： 17. 如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°，BC边长度为L，一束垂直于AB边的光线自AB边的P点射入三棱镜，AP长度d＜L，光线在AC边同时发生反射和折射，反射光线和折射光线恰好相互垂直，已知光在真空中的速度为c，求： （1）三棱镜的折射率； （2）光从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间． 参考答案： 解：（1）光线到达AC边的O点，入射角为i，折射角为r． 由题意可得：i+r=90° i=30° 所以 r=60° 可得三棱镜的折射率 n=