2022-2023学年湖北省荆州市米积台镇中学高三物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年湖北省荆州市米积台镇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. 如图所示，车厢正沿水平路面向左做直线运动，在车厢内有人拉动一物体相对于车厢向右运动，当车厢向左运动的位移大小为s时，物体相对于车厢的位移大小为L，己知L＜s。那么关于物体与车厢之间的一对大小为f的摩擦力做功情况讨论正确的是 　　A．车厢对物体的摩擦力做功可能为零 　　B．一对摩擦力对系统做的总功为－fL 　　C．车厢对物体的摩擦力做功为－f(s－L) D．一对摩擦力对系统做的总功为零 参考答案： B 根据功的定义可得，车厢对物体的摩擦力对物体做正功，大小为f(s－L)；物体对车厢的摩擦力对车厢做负功，大小为－fs，一对摩擦力对系统做的总功为－fL；只有选项B正确。 2. （单选）一物块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行，到达最高点后自行向下滑动，不计空气阻力，设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同，下列哪个图象能正确地表示物块在这一过程中的速率与时间的关系（    ） 参考答案： C 3. 如图所示，平面MN是透明介质和真空的交界面，真空中的点A、B与介质的点C在同一直线上，且与平面交于P点，已知AB=BP=PC，分别由A、B点发出的两种色光照到界面上的同一点Q点（图中未画出）后，进入介质中传播，都能够到达C点，则下列叙述中正确的是(    ) A．Q点与P点重合 B．透明介质对光的折射率大于对的折射率 C．Q点在P点的右侧 D．光在真空中的波长小于光在真空中的波长 参考答案： C 4. 如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越大，B为线段AC的中点，则下列说法正确的是    (     ) A．电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小 B．电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大 C. 电势差UAB = UBC D．电势φA < φB < φC 参考答案： D 5. （多选）如图5所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑。在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一个点A、B、C，已知三个轮的半径比，当转轴匀速转动时，下列说法中正确的是 A.A、B、C三点的线速度之比为2:2:1     B.A、B、C三点的角速度之比为1:2:1 C.A、B、C三点的加速度之比为2:4:1   D.A、B、C三点的周期之比为1:2:1 参考答案： ABC 解析： A、A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，A、C共轴转动，角速度相等，根据v=rω，则vA：vC=r1：r3=2：1．所以A、B、C三点的线速度大小之比vA：vB：vC=2：2：1．故A正确；B、A、C共轴转动，角速度相等，A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，根据v=rω，ωA：ωB=r2：r1=1：2．所以A、B、C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC=1：2：1，故B正确；C、根据an=vω，可知，A、B、C三点的加速度之比为2：4：1．故C正确；D、由T=，可知，A、B、C三点的周期之比为2：1：2，故D错误．故选：ABC． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环。（不计空气阻力，g取10m/s2） 参考答案： 35.36，7 7. 如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，bc边所受安培力的大小及方向是___________________；接地细线对杆的拉力为____________．            参考答案： BIL 向上 ；    mg/2 8. 如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。现用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移动的距离为______________m；使它翻下桌子力F做的功至少为______________J。      参考答案： 0.4m  1.6J 9. （5分）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负截电阻B的阻值相等，a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA∶PB＝____________，两电阻两端电压之比UA∶UB＝________________。 参考答案： 答案：1：16   1：4 10. 如图所示，一列简谐波沿+x方向传播,实线为t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度v＝________m/s；这列波的频率f＝___________Hz。 参考答案： 0.25m/s， 6.25Hz。 11. 如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、 乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的 小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的 轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及 一切摩擦。    （1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足____；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足       。 实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近甲光电门处由静此开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是____    （2）抬高长木板的右端，使小车从靠近乙光电门处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0改变木板倾角，测得多组数据，得到的的图线如图所示。 实验中测得两光电门的距离L=0.80m，沙和沙桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为        （保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得图线斜率将   ____（填“变大”、“变小”或“不变”）。 参考答案： 12. (5分)平衡下列核反应方程式： （1）______________，_________________。 （2）______________ 参考答案： 答案：（1）5，10    （2） 13. 在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示，弹簧与木块接触但并没有拴连。木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B2、B3……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。 （1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为            （2）W—L图线不通过原点的原因是              。 （3）求出弹簧被压缩的长度为        cm 。 参考答案： （1）W与 成线性关系（2）未计木块通过AO段时摩擦力对木块所做 （3）     3     cm Ks5u 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：          A．小灯泡“6V 3W ”                               B．直流电源6 ~ 8V          C．电流表（量程3A ，内阻0．2 Ω ）                            D．电流表（量程0．6A ，内阻 1 Ω ）          E．电压表（量程6 V ，内阻20 kΩ ）                   F．电压表（量程20V ， 内阻60 kΩ ）          G．滑动变阻器（0 ～ 20 Ω、2 A ）                    H．滑动变阻器（0～1 kΩ、0．5 A） （1）把实验所用到的器材按字母的先后顺序填入空中：        （2）在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图： 参考答案： ABDEG  ；  电流表外接，分压电路  （图略） 15. 我校某探究性学习小组欲验证“动能定理”，他们组装了如图1所示的装置．试回答： （1）请写出图中A、B、C的名称．A、沙和沙桶；B　滑块　；C　打点计时器　．为完成该实验，除图示器材外还有学生电源、导线、复写纸、足量的细沙，天平另外还需要　刻度尺　． （2）为达成实验要求，要保证沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量；实验时为保证细线拉力为滑块的合外力首先要做的步骤　平衡摩擦力　． （3）在满足（2）的条件下，该小组此次实验打出了一条理想纸带，图2是用刻度尺测量的理想纸带的中间部分示数．某同学要选用1、5两点来验证动能定理，需要验证的表达式（已知拉力F，相邻计数点的时间为t，滑块质量M）　F（s5﹣s1）=﹣　（请用题给字母表示）． （4）在图3中，纵坐标表示上述纸带的1、2、3、4、5等点分别对0点的速度平方之差，横坐标表示1、2、3、4、5等点对0点的位移．现已知滑块的质量M=0.4kg，则沙和沙桶的质量m=　0.01　kg（g=10m/s2）． 参考答案： 解：（1）根据题意本实验的原理及实验器材，所以B为滑块，C为打点计时器，需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺． （2）根据牛顿第二定律可知当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的是平衡摩擦力． （3）在1、5两点间，根据动能定理实验要验证的表达式为：F（s5﹣s1）=﹣ 而根据匀变速直线运动的推论得知，v1=，v5= 综合上述两式可知：F（s5﹣s1）=﹣ （4）据运动学公式：v2=2as 可知，a===0.25m/s2 又因为：mg=Ma 所以：m===0.01Kg 故答案为：（1）滑块；打点计时器； 刻度尺；（2）平衡摩擦力；（3）F（s5﹣s1）=﹣；（4）0.01． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，横截面积S2=4S1。上端与大气连通，管中有一段水银封闭了一定质量的理想气体，空气柱长度为h，水银柱高度h1= h2=h。已知大气压强为po，水银密度为ρ，重力加速度为g，初始温度为To。求： （1）将温度降低至水银柱恰好全部进入粗管中，此时封闭气体的温度； （2）接着在细管口加一个抽气机，对细管内空气进行抽气（保持第一小问中的温度不变），使水银柱上升至原图示位置，细管内被抽气体的压强。 参考答案： （1