湖北省宜昌市鸦鹊岭镇梅林中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

湖北省宜昌市鸦鹊岭镇梅林中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析 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8所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（　　） A．先增大，后减小         B．逐渐减小 C．逐渐增大               D．先减小，后增大 参考答案： C 2. 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为      Ａ．动能减小                           Ｂ．电势能增加 Ｃ．动能和电势能之和减小      Ｄ．重力势能和电势能之和增加 参考答案： 答案：C 3. 如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=110匝，副线圈匝数n2=11匝，交流电源的电压u=（V）,电阻R=44Ω，电压表、电流表均为理想电表，则 A．交流电的频率为50Hz B．电流表A1的示数为0.5A C．电流表A2的示数为A D．电压表的示数为44V 参考答案： A 4. 如图，MN右侧一正三角形匀强磁场区域，上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，垂直于MN匀速向右运动。导体框穿过磁场过程中感应电流随时间变化的图像可能是(取逆时针电流为正) 参考答案： C 导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律 J2 L2   解析： 开始时进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为正方向，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针，方向为负方向，因此AB错误；当离开磁场时，切割的有效长度变小，则产生感应电流也变小，故D错误，C正确；因此只有C正确；故选C． 5. 平抛运动是（       ） A．匀速运动 B．匀加速曲线运动 C．匀加速直线运动 D．变加速运动 参考答案： B 略 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示． 电子处在n=5轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离　远　 （选填“近”或“远”）． 当大量He+处在n=3的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有　3　条． 参考答案：   考点： 氢原子的能级公式和跃迁．. 专题： 原子的能级结构专题． 分析： 根据玻尔原子理论，电子所在不同能级的轨道半径满足rn=n2r1，激发态跃迁的谱线满足，从而即可求解． 解答： 解：根据玻尔原子理论，能级越高的电子离核距离越大，故电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氢核的距离近， 所以电子处在n=5轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离远． 跃迁发出的谱线特条数为N=，代入n=3， 解得：N=3， 故答案为：远，3 点评： 本题主要考查德布罗意波和玻尔原子理论，在考纲中属于基本要求，作为江苏高考题难度不是很大． 7. 某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点． (1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为___________．（填写表达式） (2)若测出小车质量为0．4 kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N． (3)另一名同学用如图装置探究小车加速度a和小车所受合外力F（弹簧秤读数）的关系图像，但由于忘记了平衡摩擦力，则他得出的结论是（    ） 参考答案： 2F/m   1   B 8. 为了测量某材质木块与牛皮纸之间的动摩擦因数，一位同学设计了如下实验：如图所示，在斜面和水平面上贴上待测牛皮纸，保证木块放在斜面顶端时能加速下滑，斜面与水平面间平滑连接。让木块从斜面顶端由静止开始下滑时，该同学只用一把刻度尺就完成了测量任务（重力加速度g为已知）。 （1）该同学需要测量的物理量是_____________。（用文字和字母符号来表示） （2）动摩擦因数的表达式=______________（用所测量物理量的符号表示）。 参考答案： （1）释放点与水平面的高度差h，木块静止点与释放点间的水平距离s （2分） （2）h/s （3分） 9. （5分）                                  ，称为核反应；与衰变过程一样，在核反应中，                  守恒、           守恒。 参考答案： 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应；质量数、电荷数 10. 卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程： N+He→                  . 参考答案： O+H 解析：由核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为N+He→O+H。 11. 如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点。则图示时刻C点的振动方向_______（选填“向上”或“向下”），从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为_________cm。 参考答案： 向下，100 12. 一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例常数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为　　　　　（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为　　　　　． 参考答案： 顺时针  ; 13. 斜抛运动可看成是水平方向的         运动和竖直方向的         运动的合运动 参考答案： 匀速直线运动，匀减速直线运动 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示 . (1)试在图中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力． (2)有关此实验，下列叙述正确的是(　　) A．两弹簧测力计的拉力不能同时比橡皮筋的拉力大 B．橡皮筋的拉力是合力，而弹簧测力计的拉力是分力 C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可   (3)如图所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中一个实验比较符合实验事实的是________．(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示) 参考答案： （1）如图所示（1分） (2)C　（1分）(3)甲（2分） 15. （4分）全自动洗衣机可以自动实现进水、洗涤等工序。洗衣机的进水是通过控制器实现自动控制的。如图所示为一种洗衣机水位控制器的原理示意图，洗衣机进水前粗细均匀的塑料管内充满空气，当洗衣机进水时，洗衣桶内的水位上升，塑料管中空气的压强________（选填“增大”、“减小”或“不变”），当水位上升到一定高度时，水位控制器根据压强传感器向外输出的信号，切断进水阀电磁线圈的电路，使进水停止并转入其它工作程序。若不计细塑料管下部水平部分长度，当洗衣桶内的水位达到一定深度时，水进入塑料管的高度为1.75cm，压强传感器测得的气体压强是1.03×105Pa，则塑料管的长度是________cm。（设水的密度是1.0×103kg/m3，大气压强是1.0×105Pa） 参考答案： 答案：增大；60cm  四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示是一传送带加速装置示意图，现利用该装置，将一货物轻放在速度足够大的传送带A端，将其加速到另一端B后货物将沿着半径R=0.4m的光滑半圆轨道运动，半圆轨道与传送带在B点相切，其中BD为半圆轨道的直径，O点为半圆轨道的圆心．已知传送带与货物间的动摩擦因数μ=0.8，传送带与水平面间夹角θ=37°．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，货物可视为质点．求： （1）货物在传送带上的加速度大小； （2）若货物能沿半圆轨道运动到最高点C，传送带AB段至少要多长？ 参考答案： 考点： 动能定理；牛顿第二定律．. 专题： 牛顿运动定律综合专题． 分析： 正确的受力分析及对物体运动临界条件的把握是解决此题的关键．题中传送带AB段至少多长时为解题切入点，说明物体在C点恰好能做圆周运动，AB段一直在做匀加速直线运动，且物体恰好在B点时具有与传送带有相同的速度． 解答： 解：（1）物体在沿AB加速过程中，由牛顿第二定律得： μmgcosθ﹣mgsinθ=ma，解得：a=0.4m/s2； （2）要使小球能沿轨道刚好到达最高点C， 重力提供圆周运动的向心力，在C点， 由牛顿第二定律得：mg=m， 解得：vC==2m/s， 物体由B到C过程中，由机械能守恒定律得： mvB2=mg（R+Rcos37°）+mvC2， 解得：vB=m/s， 在沿AB加速过程中，由速度位移公式可得， vB2﹣vA2=2asAB，解得sAB=23m； 答：（1）货物在传送带上的加速度大小0.4m/s2； （2）货物能沿半圆轨道运动到最高点C，传送带AB段至少要23m． 点评： 对物体正确受力分析、应用机械能守恒定律、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题． 17. （14分）直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ１＝45０。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5 m/s2时，悬索与竖直方向的夹角14０。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量Ｍ。（取重力加速度g=10 m/s2；sin14０=0.242；cos 14０=0.970）     参考答案： 答案：。 解析：直升机取水，水箱受力平衡                            由以上两式得   直升机返回，由牛顿第二定律       由以上两式得，水箱中水的质量。 18. 如图所示，粗糙水平地面上固定一半径为R的四分之一光滑半圆轨道AB，甲物块从其顶点A静止释放，进入水平部分时与原来静止在B点的乙物块相碰，并粘在一起继续运动。甲乙两物块质量分别为m、2m，均可看成质点，与水平面的摩擦因数均为μ。求两物块停止时离B点的距离。 参考答案： 设甲到达B点的速度为v1，AB碰后速度为v2，AB静止时离B点的距离为L，     物块甲从A到B的过程机械能守恒，则有         ……………………………………………①     A与B碰撞过程动量守恒，则有      mv1=3mv2， ………………………………………………②    AB共