2022-2023学年河北省邯郸市大街中学高三物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年河北省邯郸市大街中学高三物理下学期期末试题含解析 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. 某控制电路如图所示，主要由电源(电动势为E、内阻为r)与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红绿两个指示灯，当电位器的触片滑向a端时，下列说法正确的是(  )      A．L1、L2两个指示灯都变亮 B．L1、L2两个指示灯都变暗 C．L1变亮，L2变暗 D．L1变暗，L2变亮 参考答案： B 2. （多选题）2017年4月10日，三名宇航员在国际空间站停价留173天后，乘坐“联盟MS-02”飞船从国际空间站成功返回，并在哈萨克斯坦杰兹卡兹甘附近着陆。设国际空间站在离地面高度约400km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星轨道高度约36000km，地球半径约6400km。下列说法正确的是 A. 飞船在返回地球的过程中机械能守恒 B. 经估算，国际空间站的运行周期约为90min C. 国际空间站的速度小于地球的第一宇宙速度 D. 返回时，需先让飞船与国际空间站脱离，再点火加速，然后即可下降 参考答案： BC 3. 带电粒子垂直进入匀强电场或匀强磁场中时粒子将发生偏转，称这种电场为偏转电场，这种磁场为偏转磁场．下列说法错误的是（重力不计）（　　） A．欲把速度不同的同种带电粒子分开，既可采用偏转电场，也可采用偏转磁场 B．欲把动能相同的质子和α粒子分开，只能采用偏转电场 C．欲把由静止经同一电场加速的质子和α粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用 D．欲把初速度相同而比荷不同的带电粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用 参考答案： C 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动． 【分析】带电粒子垂直进入匀强电场中将做类平抛运动，根据打到下接板的位置区分带电粒子，而偏转磁场是根据粒子在磁场中运动半径不同区分的，根据这个原理逐项分析即可． 【解答】解：A、速度不同的同种带电粒子，在偏转电场中沿电场方向受力情况相同，运动情况也相同，垂直电场方向，由于初速度不同，所以打到下极板的位置也不同，可以通过偏转电场区分；进入偏转磁场时，r=，速度不同，其他量相同，所以运动的半径也不同，可以区分，所以A正确； B、设偏转电场的宽度为d，则在电场中偏转时有：沿电场方向d==，质子和α粒子动能相同，打到下极板时d相同，所以EqL2相等，而质子和α粒子的电量不等，所以L不同，即水平位移不等，所以可以区分；而在偏转磁场中，r=，质子的质量数是1，电荷数也是1，α粒子质量数是4，电荷数是2，所以动能相同的质子和α粒子在相同的磁场中运动的半径是相同的，故偏转磁场不能区分，故B正确； C、根据EK=Uq可知：由静止经同一电场加速的质子和α粒子的动能是相等的，根据B的分析可知只能用偏转电场区分，故C错误； D、在偏转电场中，a=，比荷不同则加速度不同，根据d=可知，运动的时间不同，而初速度不同，则水平位移也不同，打在下极板的位置也不同，可以用偏转电场区分；而在偏转磁场中，r=，速度相同，比荷不同，所以运动的半径也不同，可以区分，所以D正确． 本题选不正确的 故选C 4. 如图，P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO′转动，长度为l的缆绳一端悬挂在转盘边缘，另一端栓接一质量为m的小球，转盘静止时缆绳与转轴间的距离为d，现让转盘由静止逐渐加速转动，经过一段时间后小球与转盘一起做匀速圆周运动，且缆绳与转轴在同一竖直面内，此时缆绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力以及缆绳重力，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A．小球与转盘一起做匀速圆周运动时，小球受到缆绳的拉力大小为mgcosθ B．小球从静止到做匀速圆周运动的过程中，缆绳对小球做的功为mgdtanθ C．小球从静止到做匀速圆周运动的过程中，重力对小球做的功为﹣mgl（1﹣cosθ） D．如果圆盘稳定转动时的角速度不变，换一个质量更大的小球随其转动，稳定时缆绳与竖直方向的夹角变小 参考答案： C 【考点】动能定理的应用；向心力． 【分析】质点与转盘一起做匀速圆周运动时，由重力和绳子拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求小球受到缆绳的拉力和小球的速度，再根据动能定理研究质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，得到绳子对小球做的功．由角速度的表达式分析缆绳与竖直方向的夹角θ与小球质量的关系． 【解答】解：A、小球与转盘一起做匀速圆周运动时，由重力和绳子的拉力的合力提供质点圆周运动的向心力，如图，则小球受到缆绳的拉力大小为 T=，故A错误． BC、设小球做匀速圆周运动时速度大小为v，则有    mgtanθ=m 对于小球从静止到做匀速圆周运动的过程中，重力做功为﹣mgl（1﹣cosθ），设绳子拉力做功为W，则根据动能定理得：   W﹣mgl（1﹣cosθ）= 联立①②得：W=mg（d+lsinθ）tanθ+mgl（1﹣cosθ）．故B错误，C正确． D、由v=ω（d+lsinθ）及mgtanθ=m得ω=，可知，ω与小球的质量无关，所以如果圆盘稳定转动时的角速度不变，换一个质量更大的小球随其转动，稳定时缆绳与竖直方向的夹角θ不变，故D错误． 故选：C 5. 如图所示，当滑动变阻器R3的滑动片向右移动时，两电压表示数变化的绝对值分别是△U1和△U2，则下列结论正确的是（     ） A．△U1＞△U2                   B．电阻R1的功率先增大后减小 C．电阻R2的功率一定增大         D．电源的输出功率先增大后减小 　　 参考答案： AC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 12．某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。定值电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。回答下列问题： （1）按图（a）在图（b）中将实物连线； （2）表笔的颜色为      色（填“红”或“黑”） （3）将开关S置于“1”挡时，量程为      mA； （4）定值电阻的阻值R2=      Ω，R3=      Ω。（结果取3位有效数字） （5）利用改装的电流表进行某次洞里时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为    mA。     参考答案： (1)如图； (2)黑； (3)10； (4)225，250； (5)0.780(0.78同样给分)   7. 如图所示，AB、CD为两根平行并且均匀的相同电阻丝，直导线EF可以在AB、CD上滑行并保持与AB垂直，EF与AB、CD接触良好，图中电压表为理想电压表，当EF处于图中位置时电压表读数为U1=8.0伏，已知将EF由图中位置向左移动一段△L后电压表读数变为U2=6.0伏，则电路中电阻的变化量DR与变化前电路的总电阻R之比DR:R=______.若将EF由图中位置向右移一段相同△L后，那么电压表读数U3=_____伏。 参考答案： DR:R=1:3   U3=12.0伏 8. 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在下图中标出．(g＝9.8 m/s2) (1)作出m－l的关系图线； (2)弹簧的劲度系数为________N/m.（结果保留两位有效数字） 参考答案： (1)如图所示 (2)0.26 (0.24～0.27) 9. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝3R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中， 合外力做功___________,摩擦力做功为________. 参考答案： mgR/2,-3mgR/2 10. 如图所示,圆柱绕中心轴顺时针转动,穿过打点计时器的纸带缠绕在圆柱边缘,不计纸带的厚度,圆柱的半径为r=0.05 m，打点计时器的打点周期T为0.02秒，圆柱匀速转动时打点计时器持续打点，圆柱转动一段时间后停止转动,取下纸带后发现纸带上的点迹如图，刻度尺测得OE两点间的距离x， （1）用已知量和测得量写出圆柱转动的角速度表达式       ；根据以上数据求得其值为      （2）这种研究问题的思想方法是           参考答案： X/10tr    7.32(7.32-7.38)     化曲为直 11. 如图所示，质量为m带电量为+q的小滑块以大小为v0的初速度从A点进入宽度为d的AB绝缘水平面。当滑块运动至中点C时，速度大小为，从此刻起在AB区域内加上一个水平向左的强度不变的有界匀强电场（区域外不存在电场）。若小滑块受到的电场力与滑动摩擦力大小相等，则滑块离开AB区域时的速度　     　，要使小滑块在AB区域内运动的时间达到最长，电场强度应为　     　。（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力） 参考答案： ， 12. 水平地面上有一质量为2千克的物体，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，5秒后水平拉力减为，物体的速度图线如图（g取10米/秒2），则F的大小是   牛，物体与地面间的滑动摩擦系数μ=      。     参考答案： 9；0.25 13. 如图13所示，S为波源，其频率为100Hz，所产生的简谐横波沿直线 同时向左、右传播，波M4 8Qm/s，该波的波长为______； m. P、Q是波 传播途径中的两点，巳知SP = 4. 2m,SQ=1.4m,则当S经过平衡位置并向上运动时，P在_______，Q在______(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 气垫导轨(如图甲)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为。气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度、和。若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为_________、________，两滑块的总动量大小为_________；碰撞后两滑块的总动量大小为_________。（用题目中已知的字母表示） 重复上述实验，多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。 参考答案： 15. 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题。 (1)在使用指针式多用电表测量某电阻的阻值时，若机械调零后将Ω选择开关拨至“×10”挡，发现指针偏转角度较小，则需要将Ω选择开关拨至________挡(选择“ⅹ1”或“×100”)；拨到正确的挡位后，还需进行________调零，再去测量该电阻的阻值。 (2)欧姆表内部电路结构如上图(a)所示，当红黑表笔间接入不同的待测电阻Rx时，流过表头的电流I随R变化的图线如上图(b)所示，则=_____________。 参考答案：     (1). ×100    (2). 欧姆    (3). 1:4 【分析】 （1）选择倍率的原则是让指针指在刻度盘的中间位置附近，欧姆表的内部电源的正极与外部负极插孔相连，