2023年湖南省衡阳市衡东县云开中学高三物理上学期期末试卷含解析

2023年湖南省衡阳市衡东县云开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. （多选）在以下四幅演示实验图示中，通过实验现象能正确表述实验结论的是 (A) 图A小磁针发生偏转，反映了电流的磁效应 (B) 图B闭合电键，检流计指针发生偏转，反映了在一定条件下机械能可以转变为电能 (C) 图C闭合电键，金属棒在导轨上滚动，反映了磁场可以产生能量 (D) 图D闭合电键，线框转动，说明改变穿过闭合电路的磁通量可以产生感应电流 参考答案： AB 2. 如图所示，空间存在均沿水平方向且相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里．在电场、磁场区域中，，有一个竖直放置的光滑绝缘网环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由移动．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端。点由静止释放，下列判断正确的是 A．当小球运动的弧长为圆周长的1／4时．洛仑兹力最大 B．当小球运动的弧长为圆周长的1／2时，洛仑兹力最大 C．小球从a点到b点，重力势能减小．电势能增大 D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小 参考答案： D 3. 用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空（如图① ）,现把隔板抽去,A中的气体自动充满整个容器（如图②）,这个过程称为气体的自由膨 胀,下列说法正确的是：                                     A.自由膨胀过程中,气体分子只做定向运动 B.自由膨胀前后,气体的压强不变 C.自由膨胀前后,气体的温度不变 D.容器中的气体在足够长的时间内,能全部  自动回到A部分 参考答案： D 4. 如图所示，为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2 m/s.则以下说法正确的是(　　) A．经过Δt＝4 s，质点Q通过的路程是0.4m B．经过Δt＝4 s，质点P将向右移动8 m C．P点振幅比Q点振幅小 D．质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向 参考答案： A 5. 下列说法正确的是 A．伽利略通过“理想实验”得出“力是维持物体运动的原因” B．历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是牛顿 C．胡克认为只有在一下的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比 D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献 参考答案： CD 伽利略通过“理想实验”首先正确认识力和运动的关系，得出“力不是维持物体运动的原因”，选项AB错误。选项CD符合物理史实。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，在距水平地面高均为0.4m处的P、Q两处分别固定两光滑小定滑轮，细绳跨过滑轮，一端系一质量为mA=2.75kg的小物块A，另一端系一质量为mB=1kg的小球B．半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，且与两滑轮在同一竖直平面内，小球B套在轨道上，静止起释放该系统，则小球B被拉到离地　0.225　m高时滑块A与小球B的速度大小相等，小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时的速度大小为　4　m/s． 参考答案： ： 解：当绳与轨道相切时滑块与小球速度相等，（B速度只沿绳），由几何知识得R2=h?PO，所以有： h===0.225m． 小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时，A物的速度为零，即vA=0， 对系统，由动能定理得：    mAg[﹣（PO﹣R）]=mBgR+ 代入数据解得：vB=4m/s 故答案为：0.225m，4 7. 匀强磁场中有一半径为0.2m的圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈共50匝，其阻值为2Ω．匀强磁场磁感应强度B在0～1s内从零均匀变化到0.2T，在1～5s内从0.2T均匀变化到﹣0.2T．则0.5s 时该线圈内感应电动势的大小E=　1.256　V；在1～5s内通过线圈的电荷量q=　1.256　C． 参考答案： 解：（1）在0～1s内，磁感应强度B的变化率=T/s=0.2T/s， 由于磁通量均匀变化，在0～1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得： 0.5s时线圈内感应电动势的大小E1=N=N?πr2=50×0.2×3.14×0.22=1.256V 根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向． （2）在1～5s内，磁感应强度B的变化率大小为′=T/s=0.1T/s， 由于磁通量均匀变化，在1～5s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则 根据法拉第电磁感应定律得：1～5s时线圈内感应电动势的大小E2=N=N′?πr2=50×0.1×3.14×0.22=0.628V 通过线圈的电荷量为q=I2t2==C=1.256C； 故答案为：1.256  1.256 8. 如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q(可视为质点)，现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，则木箱的最大速度为        ．时间t内木箱上升的高度为        ． 参考答案：    9. 如图所示，A、B两滑环分别套在间距为1m的光滑水平细杆上，A和B的质量之比为1∶3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在 A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°。（cos53°=0.6）则弹簧的劲度系数为________N/m。若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为a′，a′与a大小之比为           。 参考答案： 100 N/m。    3:1 10. 如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点。在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带点小球（可视为点电荷，重力可忽略），若带点小球在P点保持静止，则该小球带        电荷（选填“正”或“负”或“正或负”），设这时连线PA与AB的夹角为a，则tana=           。 参考答案：        答案：正或负         11. 物体做自由落体运动，把其全程自上而下分为三段，物体通过三段所用的时间之比为1：2：3，则这三段的位移之比为        ，这三段中物体的平均速度之比为        [LU21] 。 参考答案： 12. 如图所示，边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内，在ad边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，现使导线框绕a点在纸面内顺时针转动，经时间t转到图中虚线位置，则在时间t内导线框abcd中感应电流方向为__________方向（选填“顺时针”或“逆时针”），平均感应电动势大小等于__________。 参考答案： 顺时针， 13. 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： （1）你认为还需要的实验器材有                                    （2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是                                         ，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤                        （3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为                                             （用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）. 参考答案： （1）天平，刻度尺（2分） （2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分） （3）（3分） （1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平； （2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有 对沙和沙桶，有 mg-T=ma 对小车，有 T=Ma 解得 故当M＞＞m时，有T≈mg 小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高； 故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力； （3）总功为：mgL，动能增加量为： 故答案为：mgL= 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图甲所示，甲、乙两名同学合作，在一水平板上做验证“力的平行四边形定则”的实验，装置中Oa、Ob、Oc三段细绳相结于O点，A、B、C是三个弹簧测力计，他们操作的步骤是： ①同学甲将弹簧秤A的一端固定于平板上的P点，另一端连接Oa，弹簧秤B、C分别连接Ob、Oc，手持B、C成一定角度通过细绳拉A，保持装置静止。 ②同学乙记录：O点的位置，A的读数FA、细线Oa的方向、B的读数FB、细线Ob的方向、C的读数FC和细线Oc的方向。 ③同学乙作出FA、FB、FC的图示如图乙，并作出FB与FC的合力的理论值F和实验值F′的图示（图中未画出），比较F′和F的大小和方向。 ④改变每次O点的位置和FB、FC，再重复上述步骤4次。   （1）请你在乙图中根据平衡条件作出FB与FC的合力的图示F，根据力的平行四边形定则作出FB与FC的合力的图示F′； （2）该实验可以得出结论：________________，互成角度的____________遵循平行四边形定则。 参考答案： 15. 某学生用多用电表测电阻．使用的实验器材有：多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线． （1）先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔　   　，调整　      　，使指针指向“0Ω”． （2）再将调节好的多用电表红表笔和　   （选填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为　   　ΚΩ． （3）图甲中的电压表有两个量程：0～3V，内阻为R1；0～15V，内阻是R2，则R1　   　R2（选填“＞”，“=”或“＜”）． 参考答案： （1）直接接触，欧姆调零旋钮；（2）1；2.5；（3）＜ 【考点】用多用电表测电阻． 【分析】欧姆表使用前一定要欧姆调零；红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；欧姆表读数等于倍率乘以表盘读数，根据电压表改装特点分析即可． 【解答】解：（1）欧姆表使用前一定要欧姆调零，即红黑表笔直接接触后，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0Ω”； （2）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2，欧姆表读数=倍率×表盘读数=100×25Ω=2.5kΩ； （3）把电流表改装成电压表，应串联分压电阻，量程越大，串联的电阻越大，则R1＜R2． 故答