2022-2023学年湖南省湘潭市县第九中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年湖南省湘潭市县第九中学高三物理上学期期末试题含解析 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. 已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为w，地面重力加速度为g，万有引力恒量为G，地球同步卫星的运行速度为v，则第一宇宙速度的值可表示为　 A                       B       C                  D   参考答案： AD 2. （08年全国卷Ⅰ）如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足 A.tanφ=sinθ B. tanφ=cosθ C. tanφ=tanθ D. tanφ=2tanθ 参考答案： 答案：D 解析：竖直速度与水平速度之比为：tanΨ = ，竖直位移与水平位移之比为：tanθ =，故tanΨ =2 tanθ ，D正确C错误，  由，A错。由  得：当；，则B错，正确答案为D。 3. （08年兰州55中期中）关于运动合成的下列说法正确的是       A．合速度的大小一定比每个分速度的大小都大       B．合运动的时间等于两个分运动经历的时间之和       C．两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动       D．只要两个分运动是直线运动，合运动一定也是直线运动 参考答案：     答案：C 4. 如图所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个+Q的点电荷，测得B处的场强EB=16N/C，则 A. EC=8N/C   B. EC=4N/C   C. 若要使EC=0，可在B处放一个-Q的点电荷 D. 把q=10-9 C的点电荷放在C点，则其所受电场力的大小为8×10-9N 参考答案： 答案：B 5. （单选题） 一个静止的质点,在0～4s时间内受到力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F所产生的加速度a随时间t的变化如图所示,则质点在(       ) A．第2s末速度改变方向        B．第2s末位移改变方向 C．第4s末回到原出发点 D．第4s末运动速度为零 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. 一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示。突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为________ N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为________J。 参考答案： ０         N；      ５０         J。 14.（3分）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒 力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=    0.28-0.30        参考答案： 1）0.29～0.30（3分）   （2）0.80 8. 在《研究有固定转动轴的物体平衡》实验中： （1）判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是　轻转，看能否停在任意位置　； （2）除用钩码外还需用一只弹簧秤是因为：　易找到平衡位置　． 参考答案： 考点： 力矩的平衡条件． 分析： （1）实验原理是研究力矩盘平衡时四个拉力的力矩关系，通过轻转判断重心是否在盘的转轴上． （2）除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置． 解答： 解：（1）实验前要时重力、摩擦力的合力矩近似为零，轻轻拨动力矩盘，观察其是否能自由转动并随遇平衡，即判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是轻转，看能否停在任意位置． （2）除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置． 故答案为：（1）轻转，看能否停在任意位置．（2）易找到平衡位置． 点评： 本题关键要抓住实验原理，根据实验要求进行分析．考查分析设计实验操作要求和技巧的能力． 9. 如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀 强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流强度I，则金属框受到的磁场力为   A．0   B．ILB   C．ILB   D．2ILB 参考答案： B 本题考查对基本概念的理解。由通电导线在磁场中所受安培力大小的计算公式可知选项B正确。 10. 做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，则小车运动的加速度是           m/s2（保留两位有效数字）。 参考答案： ______o.75______ 11. 某压榨机的结构如图所示，其中B为固定绞链， C为质量可忽略不计的滑块，通过滑轮可沿光滑壁移动，D为被压榨的物体.当在铰链A处作用一垂直于壁的压力F时，物体D所受的压力等于________ 参考答案： 5F 12. 一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为     ???      m，水流稳定后在空中有          ?        m3的水。（g取10m/s2） 参考答案： 1.2、2.4×10－4 13. 某人在某行星表面以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该行星的半径为R，则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为            参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7。 ①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是       和         . 测量记录表： 代表符号 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10   8.60 10.3 12.1     ②实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。 ③为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：。 请你给出第四个差值：dA=         ＝          cm。 ④根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量。用d1、d2、d3、d4 表示的式子为：＝                               ， 代入数据解得＝                   cm。 ⑤计算弹簧的劲度系数k＝            N/m。（g取9.8m/s2）   参考答案： ①L5     L6    ②6.85(6.84-6.86)         14.05(14.04-14.06) ③L7-L3                                         7.20(7.18-7.22) ④，  1.75  ，⑤28 15. 在探究闭合电路规律的实验设计中，某同学用如图甲所示电路探究某一型号电池的输出电压U与输出电流I的关系如图丙所示。已知R0为阻值等于5.0 Ω的定值电阻，电压表视为理想电压表。 （1）请将图乙所示的实验器材连成实验电路。 甲　　　　　　     乙　　　　　　      丙 （2）若电压表V2的读数为1.0 V，则电源的输出电流I＝____________A； （3）调节滑动变阻器，通过测量得到电压表V1的示数U1随电压表V2的示数U2变化的U1-U2曲线如图丙所示，由此可知电池内阻________（填“是”或“不是”）常数，短路电流为____________A，电源的最大输出功率为____________W。 参考答案： （1）如图所示（3分）（2）0.20（1分）（3）是（2分）　1.5（2分）　0.3125（2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （20分）图为一种质谱仪工作原理示意图。在以O为圆心，OH为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点。CM垂直磁场左边界于M，且OM=d。现有一正离子束以小发散角（纸面内）从C射出，这些离子在CM方向上的分速度均为v0。若该离子束中比荷为的离子都能汇聚到D，试求： （1）磁感应强度的大小和方向（提示：可考虑沿CM方向运动的离子为研究对象）； （2）离子沿与CM成θ角的直线CN进入磁场，其轨道半径和在磁场中的运动时间； （3）线段CM的长度。 参考答案： 解析： （1）设沿CM方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R 由　   R=d   得B＝ 磁场方向垂直纸面向外   （2）设沿CN运动的离子速度大小为v，在磁场中的轨道半径为R′，运动时间为t   由 vcosθ=v0                得v＝   R′==   方法一：设弧长为s t=   s=2(θ+α)×R′   t=   方法二： 离子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝ t=Ｔ× =          （3）方法一：     CM=MNcotθ   =   Ｒ′=   以上3式联立求解得   CM=dcotα   方法二：设圆心为A，过A做AB垂直NO，   可以证明NM＝BO   ∵NM=CMtanθ   又∵BO=ABcotα =R′sinθcotα   =   ∴CM=dcotα 17. 拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，某人设计了如图实验．圆柱状气缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内，酒精棉球熄灭时（设此时缸内温度为t℃）密闭开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L．由于气缸传热良好，重物被吸起，最后重物稳定在距地面处．已知环境温度为27℃不变，与大气压强相当，气缸内的气体可看做理想气体，求t值． 参考答案： 解：酒精棉球熄灭时，封闭气体向下得压力，大气压向上的支持力，由平衡得： P1S=P0S 解得：P1=P0 此时体积为：V1=LS，温度为：T1=273+t 重物被吸起稳定后，活塞受绳子得拉力，封闭气体向下得压力和大气压向上得支持力，由平衡得： P2S+mg=P0S 解得： 此时体积为：，温度为T2=273+27K=300K 有理想气体状态方程得： 解得：t=127℃ 答：此种情况下的温度为127℃ 【考点】理想气体的状态方程． 【分析】酒精棉球熄灭后，以活塞为研究对象可求出封闭气体初末状态压强，利用理想气体状态方程列式即可求解． 18. 如图所示，两根半径为r光滑的圆弧轨道间距为L，电阻不计，在其上端