湖南省岳阳市湘阴县第二中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

湖南省岳阳市湘阴县第二中学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. 如图所示，斜面体M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用.设物块与斜面之间的摩擦力大小为F1-，斜面与地面之间的摩擦力大小为F2.增大推力F，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是（  ） A．如果物块沿斜面向上滑动，则F1、F2一定不变 B．如果物块沿斜面向上滑动，则F1、F2一定增大 C．如果物块与斜面相对静止，则F1一定不变 D．如果物块与斜面相对静止，则F2一定增大 参考答案： AD 2. “北斗”导航系统是我国自行研发的全球导航系统，它由5颗静止轨道卫星（同步卫星）与30颗非静止轨道卫星组成．已知月球公转周期约为27天，则静止轨道卫星与月球（　　） A．角速度之比约为27：1 B．线速度之比约为27：1 C．半径之比约为1：27 D．向心加速度之比约为1：27 参考答案： A 【考点】同步卫星． 【分析】根据万有引力提供圆周运动向心力求出圆周运动的周期与半径的关系，周期与角速度关系，及周期与线速度的关系，从而确定向心加速度关系． 【解答】解：A、根据，可知，角速度与周期成反比，因静止轨道卫星与月球的公转周期之比为1：27，则角速度之比约为27：1，故A正确； BC、根据万有引力提供圆周运动向心力有： = 得卫星运动的周期T=2π 可得月球周期与同步卫星周期的比值： = 所以月球到地球的距离与同步卫星到地球的距离比为： =（）= 即同步卫星到地球的距离与月球到地球的距离比为1：9； 再根据，即得线速度之比约为3：1，故BC错误； D、根据an=vω，得向心加速度之比约为81：1，故D错误； 故选：A． 3. 如图，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点。若小球初速变为v，其落点位于c，则 A  v0< v <2v0                  B  v=2v0 C  2v0< v <3v0                D  v>3v0 参考答案： A 4. 如图所示，竖直向上的匀强电场中，有一质量为m的带正电小球，施加拉力F使小球向上加速运动一段距离，在此过程中重力和电场力所做功的绝对值分别为W1和W2，不计空气阻力，则 (        ) （A）小球的电势能增加了W2           （B）小球的重力势能增加了W1 （C）小球的动能增加了W1+W2         （D）小球的机械能增加了W2 参考答案： B 5. 根据玻尔理论，氢原子的核外电子在离核最近的第一条轨道和第二条轨道上运动时 A．第二条轨道上动能小            B．第二条轨道上电势能小 C．第二条轨道上氢原子能量小      C．第二条轨道上电离能小 参考答案： AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某同学在做“验证牛顿第二定律”的实验中得到如图11所示a-F图象，其中a为小车加速度，F为沙桶与沙的重力，则图线不过原点O的原因是____________________________；图线斜率倒数的物理意义是_______________. 参考答案： 实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够； 小车质量。 7. 如图所示，在倾角为37°的固定光滑斜面上放着一块质量不计的薄板，水平放置的棒OA，A端搁在薄板上，O端装有水平转轴，将薄板沿斜面向上和向下匀速拉动时所需拉力大小之比为3：4，则棒对板的压力大小之比为__________，棒和薄板间的动摩擦因数为_____________。（cos37o=0.8，sin37o=0.6） 参考答案： 3:4； 8. 一电子以4×106 m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场    强方向飞入，并从B点沿与场强方向成150°的方向飞出该电场，如图所示，则A、B两点的电势差为________V．(电子的质量为9.1×10－31 kg，电荷量为－1.6×10－19 C) 参考答案： －136.5 9. 图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。 （1）完成下列实验步骤中的填空： ①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。 ②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。 ③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。 ④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。 ⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。 ⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。 （2）完成下列填空： ①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。 ②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。 ③图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。 参考答案： 10. 水面下一单色光源发出的一条光线射到水面的入射角为30，从水面上射出时的折射角是45，则水的折射率为____，光在水面上发生全反射的临界角为____。 参考答案： 11. 匀强电场中有M、N、P三点，连成一个直角三角形，MN=4cm，MP=5cm，如图所示，把一个电量为﹣2×10﹣9C的检验电荷从M点移到N点，电场力做功8×10﹣9J，从M点移到P点电场力做功也是8×10﹣9J．则匀强电场的方向　由N指向M　，电场强度大小为　100　N/C． 参考答案： 解：根据电场力做功的公式得：UMN==V=﹣4V，而从M移到P时，电场力做功也为8×10﹣9J，所以UMP=﹣4V，所以N、P两点为等势点，且N点的电势大于M点的电势，即场强方向由N指向M；有：E===100N/C． 故答案为：由N指向M，100． 12. 某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04 kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.50m，则B球落到P点的时间是____s，A球落地时的动能是____J。（忽略空气阻力） 参考答案： (1)0.5（２分）；     0.68 13. 如图所示，物理兴趣小组用如图测物块A与桌面间动摩擦因数μ，按图连接好装置，托住A，绳恰绷直．由P点静止释放，B落地后不反弹，最终m停在Q点．测出B下落高度h，和PQ间距离s．已知A．B质量均为m，则μ=　    ，若考虑定滑轮的转动的动能，测量值____真实值．（选填偏大、不变、偏小） 参考答案： ；偏大 【考点】探究影响摩擦力的大小的因素． 【分析】在B下落过程中，对整体受力分析，根据动能定理求得落地的速度，B落地后，对A受力分析，根据动能定理，即可求得摩擦因数；由于在运动过程中有空气阻力，即可判断 【解答】解：在B落地瞬间前，在整个过程中根据动能定理可知 B落地后，对A有动能定理可知 联立解得μ= 由于在下落过程中没有考虑空气阻力，故测量值比真实值偏大 故答案为：；偏大 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为： 带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平等． ①  为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有             ADA、米尺   B、秒表  C、4～6V的直流电源   D、4～6V的交流电源 ② 自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少_      对实验的影响． ③ 实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．正确的是 a. 用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v0   b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=(2gh)1/2计算出瞬时速度   c．根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度h   d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v0 参考答案： ①AD ( 3分)   ② 阻力 ( 2分) ③  D 15. （10分）汽车正在走进我们的家庭．研究发现，在无风状态下，汽车在高速行驶时受到的空气阻力f主要与汽车正面投影面积S和汽车行驶速度v有关，通过汽车在风洞实验室模拟实验得到如下数据：   （1）请根据表中数据在（a）图中作出正面投影面积为3.0 m2的汽车的f－v图线；为了求出此汽车的f与v间的具体关系，请你选取合适的坐标轴，在（b）图中作出线性图线．     （2）汽车受到的空气阻力f与汽车正面投影面积S 、行驶速度v 的关系可表示为f=           （比例系数用k表示）； （3）上式中比例系数k＝        ，其大小可能与              因素有关（写出一个因素即可）． 参考答案： 答案：（1）如图所示（每图2分，共4分） （2）f=kSv2（2分） （3）0.25kg/m3（0.24kg/m3或0.26kg/m3同样给分）（2分）     空气密度或车的外形等（2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 静电喷涂与普通刷漆、喷漆或机械喷涂相比有许多优点，其装置可简化如图甲所示。A、B为水平放置的间距d=0.9 m的两块足够大的平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场，电场强度为E=0.l V/m．在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0=8 m/s的油漆微粒，已知油漆微粒的质量均为m=ll0-5 kg、电荷量均为q= ll0-3 C，不计空气阻力，油漆微粒最后都能落在金属板B上。(重力加速度g=10 m/s2) (1)求由喷枪P喷出的油漆微粒到达B板的最短时间； (2)求油漆微粒落在B板上所形成的图形面积； (3)若让A、B两板间的电场反向，并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，如图乙所示。磁感应强度B=T，调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出，其他条件不变。试求B板被油漆微粒打中的区域的长度。 参考答案： 17. 一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，温度均为27℃，达到平衡时1、2两气室长度分别为40cm和20cm，如图所示