2022-2023学年湖北省荆州市沙市第十六中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年湖北省荆州市沙市第十六中学高三物理期末试题含解析 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. 下列说法中正确的是（    ） A．运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快惯性越大 B．马能够把车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力 C．跳高运动员从地面上跳起时，地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力 D．做平抛运动的物体，在空中的飞行时间由抛出时的高度和初速度共同决定 参考答案： C 2. 三人散步，他们的速度分别是：甲为3．5km/h，乙为63m/min,丙为1m/s,那么三人的速度大小为                                                （    ）      A．甲最大                    B．乙最大                    C．丙最大                    D．甲最小 参考答案： BD 3. 氢原子在第n能级时的能量，式中E1是基态能量。已知大量氢原子经某种单色光照射后发出 6种不同频率的光子，由此可知，单色光光子的能量等于 参考答案： 4. （单选）如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　） 　 A． o点处的磁感应强度为零 　 B． a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 　 C． c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 　 D． a、c两点处磁感应强度的方向不同 参考答案： 解：A、根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0．故A错误． B、M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同．故B错误． C、M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d出产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等．故C正确． D、a、c两点的磁场方向都是竖直向下．故D错误． 故选C． 5. （多选）如图所示，导体棒ab电阻不计，由静止开始（不计摩擦）从图示位置下滑，磁场方向垂直斜面向上，则在此过程中（　　） 　 A． 导体棒ab做匀加速直线运动 　 B． 导体棒ab下滑的加速度逐渐减小 　 C． 导体棒ab中的感应电流逐渐减小 　 D． 导体棒ab下滑至速度达到最大值时，动能的增加量小于重力势能的减小量 参考答案： 解：ABC、当棒下滑，速度增大，E增大，I增大，F安增大，由牛顿第二定律可知：，可知加速度减小，故A错误，B正确，故C错误． D、导体棒下滑过程中，重力势能减小，动能增加，同时产生电热，根据能量守恒可知，导体棒ab下滑至速度达到最大值时，动能和热能的增加量等于重力势能的减小量，故D正确． 故选：BD． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为     s，x=1.0m处质点的振动方向沿                 (填 “y轴正方向”或 “y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为      cm． 参考答案： 7. 已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为       ，单位体积的分子数为       ．   参考答案： M/NA，ρNA/M 8. 如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小。如果变压器上的能量损失可以忽略，那么当用户的用电器增加时，图中的电压表读数__________（选填“增大”、“减小”或“不变”），电流表读数__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 参考答案： 不变  增大 试题分析：因为变压器的输入电压不变，根据可知次级电压不变，即电压表读数不变；当用户的用电器增加时，R的值减小，次级电阻减小，所以次级电流增大，根据则初级电流增大，即电流表读数增大。 考点：变压器的初次级电压电流与初次级匝数的关系  ；电路的综合分析。 9. （2）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射 O   光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b） 的图线所示.此透明体的临界角为  ▲ ，折射率为    ▲       . 参考答案： 60°（2分）， 10. 质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛，由于空气阻力，经2s到达最高点，设空气阻力大小恒定，则物体上升的最大高度是______m，它由最高点落回抛出点需_____s。 参考答案： 24   ； 11. 一段导体电阻是5Ω，1.5分钟内所通过的电量是45C．则导体两端的电压为           V。   参考答案： 12. 如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块速度的大小是       m/s，木板和物块最终的共同速度的大小是       m/s。 参考答案：   0.8    13. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0．3s时间质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为     m／s，质点b第一次出现在波峰的时刻为        s． 参考答案： 10m／s（2分）     0．5s（ 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （13分） 某实验小组要描绘一个标有“3.8V，1W”的小灯珠RL的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：  A．电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ） B．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）  C．电流表A1（量程250mA，内阻约为2Ω）D．电流表A2（量程500mA，内阻约为1Ω）  E．滑动变阻器R1（阻值0~10Ω）    F．滑动变阻器R2（阻值0 ~200Ω） （1）为了使调节方便，测量的准确度较高，应选用电流表为      ；滑动变阻器为      ．（填写仪器符号） （2）要求实验中小灯珠电压从零逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小．请你为该实验小组设计电路图，并在图中标出器材的符号，画在下面方框中．   （3）下面曲线是该学习小组根据实验的数据在方格纸上作出该灯珠的伏安特性曲线．请求出小灯珠在电压为1.00V和2.00V时的电阻值并说明它们大小不同的原因．（结果保留2位有效数字．） （4）某小组按实验要求设计出正确电路图并正确连线后，合上电键，慢慢增大小灯珠的电压，发现刚开始时两电表均有读数，但小灯珠不会发光，请简要分析原因： _________________________________________________________________。 参考答案： 答案： （1）A2  (2分)；R1 (1分) （2）滑动变阻器分压接法；电流表外接 (4分) （3）由图可知：U1=1.00 V时，I1=0.150A           U2=2.00V时，I2=0.245A(± 0.002A)，       得                            (2分) 由于小灯珠两端的电压升高时，灯丝的温度升高，导致灯丝电阻变大，所以有： >                                                     (2分) (4) 刚开始通过小灯珠的电流很小时，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，灯丝发出的热量还不能使它的温度上升得足够高，因此它不亮.                         (2分) 15. 如图所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则： （1）B球进入水平轨道后将做________________运动；改变A轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是：________________________________________________。 （2）若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm，则可算出A铁球刚达P点的速度为________m/s。（g取10m/s2，结果保留两位小数） 参考答案： （1）匀速直线，A球的水平分运动是匀速直线运动（2）3.35 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是阳光照射到空气中弥漫的水珠上时出现的现象，在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路。一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心O到入射光线的垂直距离为d，水的折射率为n。 在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图，并求这束光线从射向水珠到射出水珠一次偏转的角度（用反三角函数表示）。 参考答案： 光线经二次折射和一次反射角度之间关系如图所示：    （3分） 由几何关系得sini＝d/R          （1分） 第一次折射应用折射定律得：sini＝nsinr   （1分） 解得sinr＝d/nR 从图中可以看出，第一次折射光线偏转     （1分） 第二次折射光线偏转                                 （1分） 反射偏转      （1分） 所以从光线射入到射出共偏转角度为 ＝        （1分） 17. 如图，粗糙水平面与半径R=1.5m的光滑圆弧轨道相切于B点，静止于A处m=1kg的物体在大小为10N方向与水平水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面运动，到达B点时立刻撤去F，物体沿光滑圆弧向上冲并越过C点，然后返回经过B处的速度vB=15m/s。已知sAB=15m，g=10m/s2，sin37°=0.6，con37°=0.8。求： （1）物体到达C点时对轨道的压力；（2）物体与水平面的动摩擦因数μ。   参考答案： （1）设物体在C处的速度为vc ，由机械能守恒定律有  mgR+=  ① 在C处，由牛顿第二定律有  FC=    ②             （2分）ks5u 联立①②并代入数据解得： 轨道对物体的支持力FC=130N    （1分） 根据牛顿第三定律，物体到达C点时对轨道的压力FC′=130N   （1分） （2）由于圆弧轨道光滑，物体第一次通过B处与第二次通过的速度大小相等    （1分）     从A到B的过程，由动能定理有：