江西省景德镇市浮梁高级职业中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

江西省景德镇市浮梁高级职业中学2022-2023学年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. 如图所示，D、E、F、G为地面上距离相等的四点，三个质量相同的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的水平初速度向左抛出，最后均落到D点．若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球 A．在空中运动时间之比为l︰3︰5 B．初始离地面的高度之比为1︰3︰5 C．在空中运动过程中重力的平均功率之比为l︰2︰3 D．从抛出到落地过程中，动能的变化量之比为1︰2︰3 参考答案： C 2. （单选）如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示．由图可以判断(　　) A．图线与纵轴的交点M的值aM＝－g/2 B．图线与横轴的交点N的值TN＝mg C．图线的斜率等于物体的质量m D．以上答案都不对 参考答案： B 3. 最早提出用电场线描述电场的物理学家是  A．牛顿　　　　B．伽利略　　　　C．法拉第　　　D．阿基米德 参考答案： 答案：C 解析：由物理学史可知选项C正确。 4. 一列简谐波沿一直线向左运动，当直线上某质点a向上运动到达最大位移时，a点右方相距0.15m的b点刚好向下运动到最大位移处，则这列波的波长可能是（    ）           A．0.6m                B．0.3m               C．0.2m                D．0.1m 参考答案： 答案：BD 5. （多选）图(a)中、为理想电表，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝20∶1， ，变压器原线圈接上如图(b)的正弦交流电，则 A．示数为220V B．示数为0.2A C．原线圈中交流电的频率是50 Hz D．通过R的电流的频率为2.5 Hz 参考答案： BC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m．物体的速度是2m／s。 提升过程中手对物体做功        J，合外力对物体做功      J，物体克服重力做功            J。 参考答案：     12，2，10 7. 为了验证矩形线框自由下落过程上、下边经过光电门时机械能是否守恒，使用了如图所示的实验装置。已知矩形线框用直径为d的圆形材料做成,用刻度尺测出矩形线框上下边之间的距离L.某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为△t1和△t2。 （1）通过实验可测出上、下边通过光电门的速度v1和v2,分别为v1=______,v2=______. （2）如果满足关系式______(请用测量的物理量和已知量来表示，重力加速度为)，则自由下落过程中线框的机械能守恒。 参考答案：     (1).     (2).     (3). 【详解】（1）本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：，同理。 （2）根据机械能守恒有：，整理得： 8. 氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能量状态，则氢原子最多辐射      种频率的光子。辐射光子的最大能量为         。 参考答案： 9. 写出钠核(Na)俘获一个粒子后放出一个质子的核反应方程{      } 参考答案： 由质量数守恒和电荷数守恒可得结果。 10. B．若两颗人造地球卫星的周期之比为T1∶T2＝2∶1，则它们的轨道半径之比R1∶R2＝＿＿＿＿，向心加速度之比a1∶a2＝＿＿＿＿。 参考答案： ∶1   1∶2 由开普勒定律，R1∶R2＝∶＝∶1.由牛顿第二定律，G=ma，向心加速度之比a1∶a2＝R22∶R12＝1∶2。 11. 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角（θ＜π/4）。则F大小至少为           ；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是                          。 参考答案： 答案：mgsinθ，增大、减小都有可能     解析：该质点受到重力和外力F从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示当F力的方向为a方向（垂直于ON）时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能。   12. 地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的____倍。 参考答案： 由万有引力提供向心力可知， ，联立以上两式可得。 13. 已知电流表的电流从“＋”接线柱流入时指针向右偏，在如图所示的实验装置中 (1)合上S将线圈A插入B的过程中，电流表指针向____偏． (2)合上S将线圈A插入B后，将变阻器触头向左移动时，电流表指针向__  __偏． 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （单选）质量为2kg的物体在x-y平面做曲线运动，在x方向的速度图像如图所示，y方向以4m/s匀速运动,下列说法正确的是： (     ) A. 质点的初速度为5m/s B. 质点所受的合外力为6N C. 质点初速度的方向与合外力方向垂直                               D. 2s末速度大小为6m/s                                           参考答案： A 15. 某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a－F图象。 (1)图象不过坐标原点的原因是____________________________； (2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________(填 “是”或“否”)； (3)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg。 参考答案： (1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足　(2)否　(3)1 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. (1)t=3s时，甲车速度是多少?此时甲、乙两车间距是多少？ (2)通过计算说明在3~9s内甲、乙两车间最小距离是多少？ 参考答案： 17. 飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，他的设计思想如下：如图所示，航空母舰的水平跑道总长，其中电磁弹射器是一种长度为的直线电机，这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力。一架质量为的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力。考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关，假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍，在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍。飞机离舰起飞的速度，航母处于静止状态，飞机可视为质量恒定的质点。请你求出（计算结果均保留两位有效数字）。 （1）飞机在后一阶段的加速度大小； （2）电磁弹射器的牵引力的大小； （3）电磁弹射器输出效率可以达到，则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量。 参考答案： （1）令后一阶段飞机加速度为，平均阻力为， 则             （2分）   得：         （2分） (2)令电磁弹射阶段飞机加速度为、末速度为，平均阻力为 则     ，        （2分）    得：    （2分） 由     （2分）          得    （2分） 或解   由动能定理：  （6分） 得    （2分） （3）电磁弹射器对飞机做功      （2分） 则其消耗的能量       （2分）   18. （12分）在真空中半径的圆形区域内有一匀强磁场，磁感应强度，方向如下图所示，一批带正电的粒子以初速度从磁场边界上直径的一端向着各个方向射入磁场，且初速度方向与磁场方向垂直，已知该批粒子的荷质比，不计粒子的重力，求： （1）粒子在磁场中运动的最长时间。 （2）若射入磁场的粒子速度改为，其他条件不变，试用曲线画出该批粒子在磁场中可能出现的区域。 参考答案： 解析： （1）粒子垂直进入磁场，做匀速圆周运动，各粒子速度方向不同，圆心位置不同，它们的轨道为一簇以点为公共交点的圆（如下图所示） 由洛伦兹力充当向心力：，得 当粒子的轨迹与磁场区域圆相交于、两点时，轨迹在磁场内弧最长，粒子运动时间最长。 由几何知识可求此弧的圆心角：， 所以粒子运动的最长时间 （2）改变初速度后，轨道半径， 因此各粒子轨迹圆的圆心在以为圆心、半径为的半圆上（如下图）， 粒子在磁场中可能出现的区域为临界轨迹圆的半径与以为圆心、半径为的OQ所包围的区域。