2023年江苏省苏州市木渎高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

2023年江苏省苏州市木渎高级中学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. （单选）如图所示，将小球从斜面AB上某一点A水平抛出：第一次以初速度v0抛出，其落点到A的水平距离为s1；第二次以初速度2v0抛出，其落点到A的水平距离为s2，不计空气阻力，则s2与s1的比例不可能为（　　） A．2：1 B．3：1 C．4：1 D．5：1 参考答案： D 2. （2011?长沙县模拟）氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测．它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标．有一种氧化锡传感器，其电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比，那么，电压表示数U与一氧化碳浓度C之间的对应关系正确的是（　　） 　 A． U越大，表示C越大，C与U成正比 　 B． U越大，表示C越小，C与U成反比 　 C． U越大，表示C越大，但是C与U不成正比 　 D． U越大，表示C越小，但是C与U不成反比 参考答案： C 3. （多选题）如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们正好是一个正方形的四个顶点．在A点有一个粒子源，向各个方向发射动能为EK的同种带电粒子，已知到达正方形四个边的粒子中，到B、D两点粒子动能相同，均为2EK不计粒子重力及粒子间相互作用，则（　　） A．电场方向可能由A指向C B．到达C点粒子动能一定为4EK C．B、D连线上的各点电势一定相同 D．粒子过AB边中点时，动能一定为EK 参考答案： ACD 【考点】电势差与电场强度的关系；电势． 【分析】根据动能的变化，可分析出B、D两点的电势相等，知道BD连线是一条等势线，根据电场线与等势面垂直，分析电场可能的方向．由动能定理研究粒子到达其他各点的动能． 【解答】解：A、由题知，粒子从A运动到B与D两点时动能的变化量相等，电场力做功相等，则知B、D两点的电势相等，BD连线是一条等势线，根据电场线与等势面垂直，可知电场方向可能由A指向C，故A正确． B、对于A到B的过程，由动能定理得   qUAB=2EK﹣EK； 对于A到C的过程，由动能定理得   qUAC=EKC﹣EK； 由于UAC=2UAB，所以解得：到达C点粒子动能 EKC=3EK．故B错误． C、BD连线是一条等势线，B、D连线上的各点电势一定相同，故C正确． D、设粒子过AB边中点为F，则对于A到F的过程，由动能定理得   qUAF=EKF﹣EK； 由于UAF=UAB，所以解得到达F点的粒子动能为EKF=EK．故D正确． 故选：ACD 4. 如图所示，水平地面上处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为m的物块上，另一端拴在固定于B点的本桩上．用弹簧称的光滑挂钩缓慢拉绳，弹簧称始终与地面平行．物块在水平拉力作用下缓慢滑动．当物块滑动至A位置，∠AOB=120°时，弹簧称的示数为F．则 A，物块与地面间的动摩擦因数为F/mg B．木桩受到绳的拉力始终大于F C．弹簧称的拉力保持不变 D．弹簧称的拉力一直增大 参考答案： AD解析：轻绳中拉力等于F，物块缓慢移动，摩擦力等于拉力，所以物块与地面间的动摩擦因数为F/mg，选项A正确；物块在水平拉力作用下缓慢滑动，木桩受到绳的拉力小于F，当物块滑动至A位置时，木桩受到绳的拉力等于F，选项B错误；弹簧称的拉力逐渐增大，选项C错误D正确。 5. 飞机现已广泛应用于突发性灾难的救援工作，如图所示为救助飞行队将一名在海上身受重伤、生命垂危的渔民接到岸上的情景。为了达到最快速的救援效果，飞机一边从静止匀加速收拢缆绳提升伤员，将伤员接进机舱，一边沿着水平方向匀速飞向岸边。则伤员的运动轨迹是 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）          （1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为      m/s2．（保留三位有效数字）          （2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度a/m·s–2 0．633 0．572 0．497 0．418 0．332 0．250 0．167 0．101 小车质量m/kg 0．25 0．29 0．33 0．40 0．50 0．71 1．00 1．67 小车质量倒数 4．00 3．45 3．03 2．50 2．00 1．41 1．00 0．60            请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数 之间的关系式是              ．          （3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如上图所示。该图线不通过原点，其主要原因是______________________________________ ． 参考答案：          （1）0．510    （2）a=0．162  （0．142——0．182即可） 图略 （3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板倾角较小 7. （4分）一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d，板长为L，设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为                 （粒子的重力忽略不计）。 参考答案： 答案： 8. 宇航员驾驶宇宙飞船到达月球表面，关闭动力，飞船在近月圆形轨道绕月运行的周期为T，接着，宇航员调整飞船动力，安全着陆，宇航员在月球表面离地某一高度处将一小球以初速度vo水平抛出，其水平射程为S。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，则月球的质量=___________，小球开始抛出时离地的高度=_____________。 参考答案：         9. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知： （1）弹簧的劲度系数            N/ m。 （2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为          cm。 参考答案： （1）200N/m。（2）12.5cm。 10. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图线，如图乙所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=     kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=      。（重力加速度g取10m／s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 参考答案： 0.5  0.2 11. 如图所示，两端封闭的均匀玻璃管竖直放置，管中间有一段水银柱将管中气体分成体积相等的两部分，管内气体的温度始终与环境温度相同。一段时间后，发现下面气体的体积比原来大了，则可以判断环境温度      了（填“升高”或“降低”），下面气体压强的变化量       上面气体压强的变化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。   参考答案： 升高  ； 等于 12. 如图所示，已知R1 =10Ω，R2 =20Ω，R3 =20Ω，AB两端间电压恒为30V，若CD之间接理想电压表，则电压表示数U =_____ V；若CD之间改接理想电流表，则电流表示数 I = ______A。 参考答案： 答案：20V；0.75A 13. 高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。 （1）（2分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合； （2）（4分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。（重力加速度取10m/s2） 参考答案： 1）红（2）400kg 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在 “探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz（即打点计时器每隔0.02秒打一个点），记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中。 距离 d1 d3 d5 测量值／cm       计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2 =______ m/s（保留两位有效数字），小车的加速度大小是a =______ m/s2（保留两位有效数字）。 参考答案： 15. 某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性曲线，并研究小灯 泡实际功率及灯丝温度等问题 根据电路图，将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路。 ②该同学根据实验数据画出的小灯泡I—U图线如图。形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为________． ③根据I—U图线，可确定小灯泡在电压为2．0V时实际功率为________．（保留两位有效数字） ④已知小灯泡灯丝在t=27oC时电阻是1.5Ω，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R = k(273 +t)，k为比例常数。根据I—U图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为   ℃. 参考答案： ①如右图所示 ②随着灯两端电压升高，电流增大，灯丝温度甚高，电阻率增大，电阻变大 ③（2分）0.68W     ④（2分）约1031℃ 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （13分）面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块。木块边长为a，密度为水的1/2，质量为m。开始时，木块静止，有一半没入水中，如图所示。现用力F将木块缓慢地压到池底。不计摩擦。求 (1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量。 (2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F所做的功。 参考答案： 解析： 17. 随着越来越高的摩天大楼在各地落成，而今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经不适应现代生活的需求。这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加，这些钢索会由于承受不了自身的重力，还没有挂电梯就会被拉断。为此，科学技术人员开发一种利用磁力的电梯，用磁动力来解决这个问题。如图所示是磁动力电梯示意图，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1= B2=1.0T，B1和B2的方向相反、两磁场始终竖直向上作匀速运动。电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内（电梯轿厢在图中未画出），并且与之绝缘。已知电梯载人时的总质量为4.75×103kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长Lcd =2.0m，两