湖北省十堰市景阳乡泥沟中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

湖北省十堰市景阳乡泥沟中学2022-2023学年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. 一列横波在x轴上传播，ts与t+o.4s在x轴上-3m～3m的区间内的波形如图中同一条图线所示，由图可知 ①该波最大速度为10m/s ②质点振动周期的最大值为0.4s ③在t+o.2s时，x=3m的质点位移为零 ④若波沿x轴正方向传播，各质点刚开始振动时的方向向上.上述说法中正确的是(       ) A.①②       B.②③       C.③④      D.①④ 参考答案： B 2. 如图所示，水平地面附近，小球B以初速度v斜向上瞄准另一小球A射出，恰巧在B球射出的同时，A球由静止开始下落，不计空气阻力．则两球在空中运动的过程中  A．A做匀变速直线运动，B做变加速曲线运动 B．相同时间内B速度变化一定比A的速度变化大 C．两球的动能都随离地竖直高度均匀变化 D．A、B两球一定会相碰 参考答案： C 3. 在使两个分子间的距离由很远(r＞10-9m)变到很难再靠近的过程中,分子间的作用力的大小将(         )   (A)先减小后增大                                     (B)先增大后减小 (C)先增大后减小再增大                      (D)先减小后增大再减小 参考答案： C 4. 某人游珠江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去.江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是(   ) A. 水速大时，路程长，时间长 B. 水速大时，路程长，时间短 C. 水速大时，路程长，时间不变  D. 路程、时间与水速无关 参考答案： C 5. 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路．R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源输出功率最大，可采用的接法是                A．将R1、R2串联后接到电源两端              B．将R1、R2并联后接到电源两端 C．将R1单独接到电源两端 D．将R2单独接到电源两端 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 现在，科学家们正在千方百计地探寻“反物质”。所谓“反物质”，是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量，但电性相反。如反α粒子的符号可表示为-24He.正、反粒子相遇时会因相撞结合成光子,放出巨大的能量,这就是所谓的“湮灭”现象.若正、负电子相撞后湮灭成两个频率相同的光子, 已知电子的电荷量为e、质量为m,电磁波在真空中的传播速度为c.则可求得所生成的光子的波长              . 参考答案： 7. 如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动．在转动过程中，线框中的最大磁通量为фm，最大感应电动势为Em，则线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向转轴转动的角速度大小为　　． 参考答案： Em/фm 【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理． 【分析】根据最大感应电动势为Em=BSω和最大磁通量 фm=BS间的关系，很容易求出角速度． 【解答】解：最大感应电动势为Em=BSω   最大磁通量фm=BS 所以Em=фmω 所以ω= Em/фm 8. 如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。．则  A、B、C、D四个点的线速度之比为               ；角速度之比为             。 参考答案： 2:1:2:4，2:1:1:1 9. 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。 10. 如图所示的电路中，纯电阻用电器Q的额定电压为U，额定功率为P。由于给用电器输电的导线太长，造成用电器工作不正常。现用理想电压表接在电路中图示的位置，并断开电键S，此时电压表读数为U，闭合电键S，其示数为。则闭合电键后用电器Q的实际功率为____________，输电线的电阻为_______________。 参考答案：   ，  11. 一定质量的气体经过如图所示a→b、b→c、c→d三个过程，压强持续增大的过程是       ，温度持续升高的过程是_______。 参考答案： 答案：c→d、b→c 12. 用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为，木板的倾角为。实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打点计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计。那么打D点时小车的瞬时速度为            ；取纸带上的BD段进行研究，合外力做的功为          ，小车动能的改变量为                。 参考答案： 13. 如图所示为ABC是三角形玻璃砖的横截面，∠ABC=90°， ∠BAC=30°，一束平行于AB的光束从AC边射入玻璃砖，EF是玻璃砖中的部分光路，且EF与AC平行，则玻璃砖的折射率为         ，光束     （填“能”或“不能”）从E点射出玻璃砖。 参考答案： ，能； 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作得到纸带如下图所示。  其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz(OA间有部分点未标出)。该同学用刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中。(单位：cm)．     (1)实验时，应在释放重锤_______（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源。     (2)若重锤质量m=0.25kg，重力加速度g=9.80，由图中给出的数据，可得出从O到打下D点的过程，重锤重力势能的减少量为_______J，动能的增加量为______J，由此可   得，在误差允许的范围内机械能守恒。（两空结果保留2位有效数字） 参考答案： 15. （6分）小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验（如图所示），他进行的主要步骤是： A．用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d。 B．先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC。 C．将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置。 D．调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到A点的距离x1，右侧亮点到A点的距离x2。则 （1）小明利用实验数据计算玻璃折射率的表达式n＝            。 （2）关于上述实验以下说法正确的是            。 A. 在∠BOC的范围内，改变入射光PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点 B. 左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2 C. 左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2 D. 要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角 参考答案： 答案：（1）（2分）（2）ABD（4分，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分。）   四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （18分）环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量。当它在水平路面上以的速度匀速行驶时，驱动电机输入电流，电压。在此行驶状态下： （1）求驱动电机的输入功率； （2）若驱动电机能够将输入功率的转化为用于牵引汽车前进的机械功率，求汽车所受阻力与车重的比值（）； （3）设想改用太阳能电池给该汽车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。 已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光传播到达地面的过程中大约有的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率为。 参考答案： 答案：（1）；（2）；（3）。 解析：（1）驱动电机的输入功率      （2）在匀速行驶时                                    汽车所受阻力与车重之比        （3）当阳光垂直电池板入射时，所需板面积最小，设其为，距太阳中心为的球面面积   若没有能量损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为，则 设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为，   由于，所以电池板的最小面积     分析可行性并提出合理的改进建议。 17. 如图甲所示为“⊥”型上端开口的玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中粗细部分截面积分别为S1＝2 cm2、S2＝1cm2。封闭气体初始温度为57℃，气体长度为L＝22 cm，乙图为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线。（摄氏温度t与热力学温度T的关系是T＝t＋273 K）求： （Ⅰ）封闭气体初始状态的压强； （Ⅱ）若缓慢升高气体温度，升高至多少方可将所有水银全部压入细管内。 参考答案： （Ⅰ）；（Ⅱ） 本题旨在考查理想气体的状态方程。 （1）气体初状态体积为 ，由图知此时压强为，此时气体温度 （2）， 从状态1到状态2由理想气体状态方程知代入数据知： 代入数据解得： 答：（Ⅰ）封闭气体初始状态的压强为； （Ⅱ）若缓慢升高气体温度，升高至方可将所有水银全部压入细管内。 18. （10分）如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？     参考答案： 解析： 对B受力分析： 斜面对球的支持力N1=  对斜面受力分析： 地面对A的支持力N=Mg+ N1cosθ=（M+m）g 地面对斜面的摩擦力f= N1sinθ=mgtanθ