2022-2023学年辽宁省沈阳市南昌中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年辽宁省沈阳市南昌中学高三物理下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. .一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则： A.电压表v的示数为220v        B.电路中的电流方向每秒钟改变50次 C.灯泡实际消耗的功率为484w    D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J 参考答案： D 2. 有三个光滑斜轨道1、2、3，它们的倾角依次是60°，45°和30°，这些轨道交于O点．现有位于同一竖直线上的3个小物体甲、乙、丙，分别沿这3个轨道同时从静止自由下滑，如图，物体滑到O点的先后顺序是（     ）   A．甲最先，乙稍后，丙最后   B．乙最先，然后甲和丙同时到达   C．甲、乙、丙同时到达 D．乙最先，甲稍后，丙最后 参考答案： B 3. 牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿 A．接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想 B．根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即Fμm的结论 C．根据Fμm和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出Fμm1m2 D．根据大量实验数据得出了比例系数G的大小 参考答案： AB 解析：题干要求“在创建万有引力定律的过程中”，牛顿知识接受了平方反比猜想，和物体受地球的引力与其质量成正比，即Fμm的结论，而提出万有引力定律后，后来利用卡文迪许扭称测量出万有引力常量G的大小，只与C项也是在建立万有引力定律后才进行的探索，因此符合题意的只有AB。 4. 如右图所示为竖直平面内的直角坐标系。一质量为m的质点，在拉力F和重力的作用 下，从坐标原点O由静止开始沿直线0N斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角 (θ<90°).不计空气阻力，则以下说法正确的是 A.     当时，拉力F最小 B.     当时，拉力F最小 C.     当时，质点的机械能守恒 D .当时，质点的机械能一定增大 参考答案： BC 5. （单选题）小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。他把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，如图所示，下列判断正确的是（         ） A．图中的折线就是粉笔末的运动轨迹 B．图中的就是水分子的运动轨迹 C．从整体上看粉笔末的运动是无规则的 D．图中折线表明水分子在短时间内运动是有规则的 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. 地球的半径约为R=6400km，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600km，hB=1700km，那末A、B两颗卫星的运行速率之比vA:vB=        ，运行周期之比TA：TB=             。 参考答案： 7. （4分）如图甲，合上开关，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能为　    　．把电路改为图乙，当电压表读数为2V时，而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是　   　．   参考答案： 0.6eV，2.6eV 解：因为反向电压为0.60V时，电流表读数为零，则光电子的最大初动能Ekm=eU=0.6eV． 电路改为图乙，当电压表读数为2V时，知该电压为正向电压，照射光的强度增到原来的三倍，最大初动能不变，则电子到达阳极时的最大动能为Ek=0.6eV+2eV=2.6eV． 故答案为：． 8. 在真空的直角坐标系中，有两条互相绝缘且垂直的长直导线分别与x、y轴重合，电流方向如图所示．已知真空中距无限长通电直导线距离为r处的磁感应强度B=，k=2×10-7T·m/A．若I1=4.0A，I2=3.0A．则：在xOz平面内距原点r=10.0cm的各点中，             处磁感应强度最小，最小值为          ．   参考答案：     答案：(0，10cm)和(0，－10cm)，1.0×10-5T 9. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的极板X应带              电；极板Y应带            电（填正或负）。 参考答案： 、正；正 10. （4分）用相同的表头改装成的电流表内阻为lΩ，电压表内阻为：100Ω，当把电流表和电压表串联后接入某电路，发现两者指针偏转角度之比为1：3，则改装电流表时需接上   Ω的分流电阻，改装电压表时需接上     Ω的分压电阻。 参考答案：     答案： 1.5        97 11. 一简谐横波以1 0m/s的波速沿x 轴正方向传播。已知t = 0 时刻的波形如图，则x=0 处质点振动方向  ______   (“沿y 轴负方向”或“沿y 轴正方向”)，从t =0开始计时，x=2m 处的振动方程为y=  _______    cm 。   参考答案： y轴负方向　　　 12. 两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则b弹簧的伸长量为________________. 参考答案： 【知识点】胡克定律．B5 【答案解析】 解析： 两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F=kx得x与k成反比，则得b弹簧的伸长量为． 【思路点拨】两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律分析伸长量的大小．P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和．本题关键要知道两弹簧的弹力大小相等，掌握胡克定律，并能求出弹簧的伸长量．   13. 如图所示的是用打点计时器记录小车做匀加速直线运动的纸带，交流电周期为 T＝0.02 s，每5 个点取一个计数点，测量得 AB＝3.01 cm，AC＝6.51 cm，AD＝10.50 cm，AE＝14.99 cm，AF＝20.01 cm，AG＝25.50cm，则 B 点的瞬时速度vB =_____m/s，小车运动的a=____m/s2.(保留三位有效数字)   参考答案：   0.326       0.500 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某小组用如图所示的电路实物装置，测绘额定电压为4.0V的小灯泡的伏安特性曲线，其中，小灯泡的电阻约为几欧，电压表和电流表均为常用的普通电表. ① 根据实际情况，你认为完成该实验所对应的电路图应该是______.(填“甲”“乙”或“丙”) ② 根椐选择的电路图，在答题纸上用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。 ③ 已知小灯泡灯丝电阻值 R 与灯丝温度 t 的关系为 R =k ( 273+ t )，k 为比例常数．当小灯泡灯丝在27℃时的电阻是6.0 Ω．根据I—U 图象估算该灯丝的温度为227℃时灯丝的瞬时功率约为_________W。 参考答案： ①甲（2分）② 如图连接（2分） ③1.6W （3分) ①描绘小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡两端的电压从0开始变化，故滑动变阻器选用分压式接法，由于灯泡电阻较小，故电流表采用外接法，选甲。 ③由已知可得该灯丝的温度为227℃时灯丝的电阻是10Ω，在题图中做出I=0.1U的图线，与原图线的交点坐标对应的U、I乘积即为要求的瞬时功率。 15. 14．在“探究弹力与弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图1，所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．  (1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在如坐标图2中，请作出F—L图线．  (2)由此图线可得出的结论是_______________________________________________; 该弹簧的原长为L0＝______cm，劲度系数k＝________________________N/m. (3)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比较． 优点在于：___________________________________________________________； 缺点在于：____________________________________________________________. 参考答案： 2）在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比  10 　25 （3）优点在于：避免弹簧自身所受重力对实验的影响 缺点在于：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图，质量为M=2.0kg的小车静止在光滑水平面上，小车AB部分是半径为R=0.4m的四分之一圆弧光滑轨道，BC部分是长为L=0.2m的水平粗糙轨道，动摩擦因数为μ=0.5，两段轨道相切于B点．C点离地面高为h=0.2m，质量为m=1.0kg的小球（视为质点）在小车上A点从静止沿轨道下滑，重力加速度取g=10m/s2． （1）若小车固定，求小球运动到B点时受到的支持力大小FN； （2）若小车不固定，小球仍从A点由静止下滑； （i）求小球运到B点时小车的速度大小v2； （ii）小球能否从C点滑出小车？若不能，请说明理由；若能，求小球落地与小车之间的水平距离s． 参考答案： 解：（1）小球从A运动到B过程，根据动能定理得：mgR=mvB2﹣0， 在B点，由牛顿第二定律得：FN﹣mg=m，解得：FN=30N； （2）（i）若不固定小车，滑块到达B点时，小车的速度最大为vmax， 小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向， 由动量守恒定律得：mv2﹣Mvmax=0，解得： ==，v2=2vmax， 由机械能守恒定律得：mgR=mv22+Mvmax2，解得：vmax=m/s，v2=m/s； （ii）假设小球能从C点滑出，设小球滑到C处时小车的速度为v，则小球的速度为2v，设小球距离为s； 根据能量守恒定律得：mgR=m?（2v）2+Mv2+μmgL，解得：v=， 此时小车的加速度：a===μg， 由匀变速直线运动的速度位移公式得：vmax2﹣v2=2as，解得：s==≈0.013m； 答：（1）若小车固定，求小球运动到B点时受到的支持力大小FN为30N． （2）（i）求小球运到B点时小车的速度大小v2为m/s； （ii）小球能从C点滑出小车；小球落地与小车之间的水平距离s为0.013m． 【考点】动量守恒定律；动能定理的应用． 【分析】（1）小球下滑过程只有重力做功，由动能定理可以求出小球到达B点的速度，在B点应用牛顿第二定律可以求出支持力． （2）（i）小球与小车在水平方向系统动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出小车的速度． （ii）应用机械能守恒定律求出速度，然后应用牛顿第二定律与运动学公式可以求出距离． 17. 如图所示，一质量为、长为的长木板放在很长的光滑水平桌面上，板的左端有一质量为的小滑块。滑块用一很长细线跨过桌面边沿定滑轮，现以恒定速度向下拉线，滑块最多只能到达板的中点，已知整个过程板的右端都不会到达桌面边沿。试求： （1）当滑块刚到达木板中点时木板的位