湖南省衡阳市西岭中学2023年高三物理期末试卷含解析

湖南省衡阳市西岭中学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. 水平面上A, B, C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在0点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示。己知静电力常量为k,重力加速度为g，为使小球能静止在。点，小球所带的电荷量为 A  B   C   D 参考答案： 2. 如图所示为点电荷A、B形成的电场。下列说法正确的是 A．A带正电，B带负电 B．A的电荷量大于B的电荷量 C．A的左侧某点电场强度可能为零 D．AB连线上从A到B电势降低 参考答案： C 试题分析：根据电场线由正电荷出发，终止于负电荷，可知为异种电荷，但不能明确AB各带什么电荷，更不能确定AB连线上电势的变化，AD错误；场源的电荷量越大距离场源相同距离的位置场强越大，电场线越密，由图可知B的右侧电场线密，A的左侧电场线稀疏，所以A的电荷量小于B的电荷量，则距离A近，距离B远的地方电场强度可能为零，故B错误C正确； 考点：考查了电场强度，电势 【名师点睛】用好用活电场线与场强的关系是解题的关键，可对照等量异种电荷电场线的分布情况来判断A、B的电荷量的多少关系． 3. 图1所示为一列简谐横波在t＝20秒时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是 A．v＝25cm/s，向左传播                  B．v＝50cm/s，向左传播 C．v＝25cm/s，向右传播                  D．v＝50cm/s，向右传播       参考答案：     答案：B 4. 如图所示，斜面上A、B、C三点等距，小球从A点正上方O点以初速度v0水平抛出，忽略空气阻力，恰好落在C点。若小球落点位于B，则其初速度应满足（    ） A.v=v0 B. vv>v0 D.v> v0 参考答案： 【知识点】平抛运动．D2 【答案解析】B 解析： 小球从A点正上方O点抛出，做初速度为v0的平抛运动，恰落在C点，改变初速度，落在B点，可知水平位移变为原的倍，若时间不变，则初速度变为原的倍，但由于运动时间变长，则初速度小于v0．即v＜v0．故B正确，A、C、D错误．故选：B． 【思路点拨】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，平抛运动的水平位移由初速度和运动时间决定．解决本题的关键知道平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，时间和初速度共同决定水平位移． 5. A、B 是一条电场线上的两点，若在 A 点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从 A 运动到 B，其速度随时间变化的规律如图所示。设 A、B 两点的电场强度分别为 EA、EB，电势分别为UA、UB，则（ ） （A） EA = EB   （B） EA＜EB   （C） UA = UB （D） UA＜UB    参考答案： 答案：AD 解析：由图象可知，电子做匀加速直线运动，故该电场为匀强电场，即 EA = EB。电子动能增加，电势能减少，电势升高，即UA＜UB。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （4分）从某高度处水平抛出一物体，着地瞬间的速度方向与水平方向成角，则抛出时物体的动能与重力势能(以地面为参考平面)之比为         。 参考答案：     答案：  7. 已知一小量程电流表的内阻Rg为200欧姆，满偏电流Ig为2mA．现在用如图电路将其改装为量程为0.1A和1A的双量程电流表． （1）当用哪两个接线柱时为0.1A的量程？ 答：　a、c　 （2）当用哪两个接线柱时为1A的量程？ 答：　a、b　 （3）定值电阻R1=　0.41　，R2=　3.7　 （保留两位有效数字）． 参考答案： 考点： 把电流表改装成电压表． 专题： 实验题． 分析： 把电流计改装成电流表需要并联一个分流电阻，分析图示电路结构、应用并联电路特点与欧姆定律答题． 解答： 解：（1）电流表量程越小，并联电阻阻值越大，由图示可知，电流表量程为0.1A时，接a、c两个接线柱． （2）电流表量程越大，并联的分流电阻越小，由图示可知，电流表量程为1A时，接a、b两个接线柱． （3）由图示电路图可知，R1+R2=，R1=，代入数据解得：R1=0.41Ω，R2=3.7Ω 故答案为：（1）a、c；（2）a、b；（3）0.41；3.7． 点评： 本题考查了电流表的改装，知道电流表的改装原理、分析清楚电路结构，应用串并联电路特点、欧姆定律即可正确解题． 8. 在万有引力定律研究太阳系中的行星围绕太阳运动时，我们可以根据地球的公转周期，求出太阳的质量。在运算过程中，采用理想化方法，把太阳和地球简化成质点，还做了                和                  的简化处理。 参考答案： 答案：把地球的运动简化为匀速圆周运动（匀速、轨迹圆周分别填在两空上得一空分），忽略其他星体对地球的作用，认为地球只受太阳引力作用。 9. 某物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，NA为阿伏加德罗常数，则每单位体积中这种物质所包含的分子数目是___________．若这种物质的分子是一个挨一个排列的，则它的直径约为__________。 参考答案： ； 或  () 10. 如图所示是探究气体的压强与温度关系的DIS实验装置图。 （1）在图中①为____________传感器；②为__________传感器。 （2）（单选题）与初状态相比，试管内气体的压强变化量Δp与温度变化量Δt之间的关系是图（        ） 参考答案： （1）（1分）   压强     （1分）  温度  （2）（3分）（   B   ） 11. 如图所示，用两条一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通入自左向右的电流。当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F1；若将棒中电流反向但不改变电流大小，当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F2，且F2＞F1，则磁场的方向为____________，安培力的大小为____________。 参考答案： 垂直纸面向里； F2-F1 12. （4分）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的          上，不同的单色光在同种均匀介质中           不同。 参考答案： 界面，传播速度 13. 放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。 参考答案： →+He   He+→Ne+H。 根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是→+He。用α射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：He+→Ne+H。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，需要用秒表测出单摆振动n次所需要的时间。在某次实验中，当摆球通过最低点开始计时，同时计数为“0”，下次摆球回到最低点时计数为“1”，当计数到“100”时停止计时，此时秒表记录的时间如图6所示，由图可读出时间为       s，可知单摆的振动周期为      s。 参考答案： 101.3s， 2.03s 秒表（停表）有两根针，长针是秒针，每转一圈是30S；短针是分针，每转一圈是15 min。结合题图可知读数为101.3s.   单摆一个周期两次经过最低点。 15. 一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则． ①如图（a），在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶　  　时电子秤的示数F； ②如图（b），将三细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上．水平拉开细线L1，在白纸上记下结点O的位置、       　和电子秤的示数F1； ③如图（c），将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上．手握电子秤沿着②中L2的方向拉开细线L2，使　         　和三根细线的方向与②中重合，记录电子秤的示数F2； ④在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若　                        　，则平行四边形定则得到验证． 参考答案： ①静止；②三细线的方向；③结点O的位置；④F和F′在误差范围内重合 解：①要测量装满水的水壶的重力，则记下水壶静止时电子秤的示数F； ②要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数F1； ③已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点O点位置不能变化，力的方向也都不能变化，所以应使结点O的位置和三根细线的方向与②中重合，记录电子秤的示数F2； ④根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若F和F′在误差范围内重合，则平行四边形定则得到验证． 故答案为：①静止；②三细线的方向；③结点O的位置；④F和F′在误差范围内重合 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. (12分)如图所示，离地面足够高处有一竖直的空管，质量为2kg，管长为24m，M、N为空管的上、下两端，空管受到竖直向上的拉力作用由静止开始竖直向下做加速度大小为2m/s2的加速运动，同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v0竖直上抛，不计一切阻力，取g=10m/s2．求： （1）若小球上抛的初速度为10m/s，经过多长时间从管的N端穿出？ （2）若此空管的N端距离地面64m高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度v0大小的范围． 参考答案： （1）（5分）以向下方向为正方向。 设经t时间，小球从N端穿出，小球下落的高度h1=－v0t+gt2………②   （1分） 空管下落的高度h2=at2……………③                               （1分） 则，h1－h2=L……………④ 联立得：－v0t+gt2－at2=L……………⑤                            （1分） 代入数据解得：t=4s，t=－1.5s（舍）…………………⑥                  （1分） （2）（7分）设小球初速度v0，空管经t'时间到达地面，则H=at'2…………………⑦ 得t'==8s………………⑧                                       （1分） 小球在t'时间下落高度为h=－v0t'+gt'2……………⑨                     （2分） 小球落入管内的条件是：64m≤h≤88m                                   （2分） 解得：29m/s≤v0≤32m/s 所以小球的初速度大小必须在29m/s到32m/s范围内．                   （2分 17. 如图所示，固定的光滑圆弧轨道ACB的半径为0.8m，A点与圆心O在同一水平线上，圆弧轨道底端点与圆心在同一竖直线上. 点离点的竖直高度为0.2m.物块从轨道上的点由静止释放，滑过点后进入足够长的水平传送带，传送带由电动机驱动按图示方向运转，不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失，物块与传送带间的动摩擦因数为0.1，取