湖南省湘潭市湘乡中沙中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

湖南省湘潭市湘乡中沙中学2022-2023学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. (单选题)如图所示，两个质量分别为m1＝2 kg、m2＝3 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接．两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（   ） A．弹簧秤的示数是30 N B．弹簧秤的示数是20N C．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13 m/s2 D．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5 m/s2 参考答案： C 2. 如图所示，质量为M、倾角为q的斜面放在粗糙水平面上，质量为m的物体在斜面上恰能匀速下滑。现加上如图所示的沿斜面向下的力F，使物体在斜面上加速下滑，则此时地面对斜面的支持力FN的大小和物体的加速度大小a为[番茄花园19] （            ） （A）a＝－g sinq    （B）FN＝（M＋m）g＋F sinq   （C）a＝（D）FN＝（M＋m）g 参考答案： 3. 地面上有一物体重为G，今用竖直向上的拉力F作用于物体上。图I、II分别为G和F在0到25s内随时间变化的图象，则加速度a和速度v随时间t在0到25s内的变化图象是 参考答案： AC 4. 如图所示，a为水平输送带，b为倾斜输送带。当行李箱随输送带一起匀速运动时，下列判断中正确的是 （A）a、b上的行李箱都受到两个力作用    （B）a、b上的行李箱都受到三个力作用 （C）a上的行李箱受到三个力作用， b上的行李箱受到四个力作用   （D）a上的行李箱受到两个力作用， b上的行李箱受到三个力作用 参考答案： D 5. （单选）一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体，在这一过程中 A．分子引力增大，分子斥力减小 B．分子势能减小 C．乙醚的内能不变 D．分子平均动能不变 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. 本世纪最靠近地球的小行星2012DA14从离地面约34800km的距离，以28000km/h的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过。如果小行星被地球俘获而成为绕地球做圆周运动的卫星，则小行星的环绕速度应为__________m/s，该环绕速度__________第一宇宙速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6.4×103km。   参考答案： 3.12×103m/s，小于 7. 在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是         (填“甲”或“乙”)；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，在丙、丁两幅图中表示调频波的是           (填“丙”或“丁”)。 参考答案： 乙丁 8.     （4分）某脉冲激光器的耗电功率为2×103瓦，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间为10－8秒，携带的能量为0.2焦耳，则每个脉冲的功率为 瓦，该激光器将电能转化为激光能量的效率为                  。 参考答案： 答案： 2×103，0.001 9. 如图所示，AB、BC、CA三根等长带电棒绝缘相连成正三角形，每根棒上电荷均匀分布，AB、BC带电均为+q，CA带电为-q，P点为正三角形中心，P、Q两点关于AC边对称。现测得P、Q两点的电场强度大小分别为E1和E2，若撤去CA棒，则P、Q两点的电场强度大小分别为EP=__________，EQ=__________。 参考答案： ，（写成也给分） 10. （4分）放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时，其放射性活度即为1贝可勒尔。是核电站中核反应的副产物，它可以衰变成，半衰期为8天。福岛核电站泄漏出的放射性物质中就含有，当地政府在某次检测中发现空气样品的放射性活度为本国安全标准值的4倍。 则一个核中有_______个中子、衰变成时放出的粒子为_______粒子。至少经过_______天，该空气样品中的放射性活度才会达到本国安全标准值。 参考答案： 78、?、16 11. 光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，则轨道对小球做_______（填“正功”、“负功”或“不做功”），小球的线速度_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 参考答案： 不做功；不变 解析：轨道支持力与运动方向垂直，轨道对小球不做功，小球的线速度不变。 12. （4分） 如图，在半径为R的水平圆板中心轴正上方高h处水平抛出一球，圆板做匀速转动。当圆板半径OB转到图示位置时，小球开始抛出。要使球与圆板只碰一次，且落点为B，小球的初速度v0=         ，圆板转动的角速度ω=         。      参考答案：     答案：；2πn　 13. 已知U有一种同位素，比U核多3个中子。某时刻，有一个这样的同位素核由静止状态发生衰变，放出的粒子的速度大小为v0。 ① 试写出衰变的核反应方程___________________（产生的新核的元素符号可用Y表示）； ② 衰变后的残核初速度大小为____________    ___ 参考答案： ①  U→Y+He；  ②  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A．电池组（3 V，内阻1）               B．电流表（0～3 A，内阻0.0125 ） C．电流表（0～0.6 A，内阻0.125 ）   D．电压表（0～3 V，内阻3 k） E．电压表（0～15 V，内阻15 k） F．滑动变阻器（0～20 ，额定电流1 A） G．滑动变阻器（0～200 ，额定电流0.3 A）  H．开关、导线 （1）上述器材中应选用的是______________；（填写各器材的字母代号） （2）实验电路应采用电流表______________接法；（填“内”或“外”） （3）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A范围内改变,请按要求在虚线框内画出测量待测金属导线电阻Rx的电路原理图. 参考答案： （1）ＡＣＤＦＨ （2分）             （2）外（2分） （3）电路如图   （3分） 15. （10分）用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：     A.电压表（量程3V）    B.电流表A1 （量程0.6A）   C.电流表A2 （量程3A） D.定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W） E.滑动变阻器R（阻值范围0—20Ω，额定电流1A） （1）电流表应选         ；(填器材前的字母代号) （2）将图乙中的实物按图甲的电路连线； （3）根据实验数据作出U—I图像（如图丙所示），则蓄电池的电动势E＝     V，内阻r=    Ω； （4）定值电阻R0在电路中的作用是             （只要求写出一点）。 参考答案： 答案：（1）B（2分）（2）如图（2分，有一处错就不给分。）（3）2.10V，0.20Ω（每空2分，共4分。）（4）a、保护作用；b、增大等效内阻的测量值，减小误差；c、当改变滑动变阻器阻值时，电压表示数变化大。（2分，回答一个就可，有其它合理答案，同样给分。） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v－t图，试根据图像求：（g取10m/s2） （1）t＝1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。 （2）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。 参考答案： 160N       71s   17. 如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连结在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l=4m，现从静止释放圆环．不计定滑轮和空气的阻力，取g=10m/s2，求： （1）为使圆环能下降h =3m，两个物体的质量应满足什么关系？ （2）若圆环下降h =3m时的速度v=5m/s，则两个物体的质量有何关 系？ （3）不管两个物体的质量为多大，圆环下降h =3m时的速度不可能超过多大？ 参考答案： （1）（4分）若圆环恰好能下降h =3m，由机械能守恒定律得                  ④                 ⑤ 解得两个物体的质量应满足关系 M=3m⑥ （2）（4分）若圆环下降h =3m时的速度v=5m/s，由机械能守恒定律得 如图所示，A、B的速度关系为           解得两个物体的质量关系为     （3）（6分）B的质量比A的大得越多，圆环下降h =3m时的速度越大，当m>>M时可认为B下落过程机械能守恒，有 解得圆环的最大速度     vm=m/s=7.8m/s 即圆环下降h =3m时的速度不可能超过7.8m/s。 18. 如图甲所示，质量m=1kg，边长ab=1.0m，电阻r=2Ω单匝正方形闭合线圈abcd放置在倾角θ=30°的斜面上，保持静止状态．匀强磁场垂直线圈平面向上，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，整个线圈都处在磁场中，重力加速度g=10m/s2．求： （1）t=1s时穿过线圈的磁通量； （2）4s内线圈中产生的焦耳热； （3）t=3.5s时，线圈受到的摩擦力． 参考答案： 解： （1）根据磁通量定义式，那么t=1s时穿过线圈的磁通量：φ=BS=0.1Wb （2）由法拉第电磁感应定律E=，结合闭合电路欧姆定律，I=， 那么感应电流，4s内线圈中产生的感应电流大小， 由图可知，t总=2s； 依据焦耳定律，则有：Q=I2rt总=0.01J （3）虽然穿过线圈的磁通量变化，线圈中产生感应电流，但因各边受到安培力， 依据矢量的合成法则，则线圈受到的安培力的合力为零， 因此t=3.5s时，线圈受到的摩擦力，等于重力沿着斜面的分力， 即：f=mgsinθ=5N 答：（1）t=1s时穿过线圈的磁通量0.1Wb； （2）4s内线圈中产生的焦耳热0.01J； （3）t=3.5s时，线圈受到的摩擦力5N． 【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律；安培力． 【分析】（1）根据磁通量的定义式，即可求解； （2）依据法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，与焦耳定律，即可求解； （3）依据矢量的合成法则，判定安培力的合力为零，结合平衡条件，可知，摩擦力大小．