江苏省镇江市外国语学校2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

江苏省镇江市外国语学校2022-2023学年高三物理上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. 如图所示为空间中某电场的电场线，M、N为电场中的两点．下列选项正确的是………………………………………（　　）          A．该电场可能由空间某孤立的负点电荷形成          B．M点的场强和电势大于N点的场强和电势          C．在M点静止释放一正点电荷，该电荷一定沿电场线运动          D．将一负试验电荷从M点移至N点，其电势能一定增大 参考答案： D 2. (多选题)如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等. 有一个带电粒子以初速度v0垂直x轴，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.已知OP之间的距离为d，则带电粒子（   ） A．在电场中运动的时间为 B．在磁场中做圆周运动的半径为 C．自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为 D．自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为 参考答案： AD 3. 如图11所示，长为12m的钢管沿着竖直方向固定在地面上。一名质量为60kg的消防队员在演习训练中，从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，g 取10m/s2。关于消防队员在下滑的过程中，下列说法正确的是                      （    ）          A．F滑过程中的最大速度为4 m/s          B．加迷与减速过程经过的时间之比为2：1          C．加速与减速过程经过的位移之比为1：4          D．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1：7 参考答案： D 4. 下列说法正确的是           。     A．已知一个水分子的质量和水的摩尔质量，可以计算出阿伏伽德罗常数     B．做功与热传递的本质不同在于做功导致能量转化，热传递导致内能转移     C．机械能可能全部转化为内能，内能也可以全部用来做功以转化成机械能     D．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体    E．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100％，制冷机却可以使温度降到一293℃ 参考答案： ABC 5. 如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于磁感应强度为的水平匀强磁场中，线框面积为，电阻为。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是 A．转过时，线框中的电流方向为 B．线框中感应电流的有效值为 C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为 D．线框转一周的过程中，产生的热量为 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. 如图（a）所示，宽为L=0.3m的矩形线框水平放置，一根金属棒放在线框上与线框所围的面积为0.06m2，且良好接触，线框左边接一电阻R=2Ω，其余电阻均不计．现让匀强磁场垂直穿过线框，磁感应强度B随时间变化的关系如图（b）所示，最初磁场方向竖直向下．在0.6s时金属棒刚要滑动，此时棒受的安培力的大小为____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）   参考答案：     答案：0.3   左 7. 如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c点在同一直线上，且ac=ab，电子电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为（　　） A． B． C． D． 参考答案： B 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动． 【专题】定量思想；方程法；比例法；带电粒子在磁场中的运动专题． 【分析】根据题干中的信息，找出在虚线两侧运动时的半径，利用洛伦兹力提供向心力列式，即可解答正离子吸收的电子的个数． 【解答】解：由a到b的过程，轨迹半径为：r1=…① 此过程洛伦兹力提供向心力，有：qvB=m…② 在b附近吸收n个电子，因电子的质量不计，所以正离子的速度不变，电量变为q﹣ne，有b到c的过程中，轨迹半径为：r2==…③ 洛伦兹力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④ 联立①②③④得：n= 选项B正确，ACD错误 故选：B 8. 做匀变速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计 时器，交流电源的频率是50 Hz,由纸带上打出的某一点开始,每 5点剪下一段纸带（每段纸带时间均为0.1s），按如图所示，每一条纸带下端与X轴相重合， 在左边与y轴平行,将纸带粘在坐标系中,则：①所剪的这0. 6s 内的平均速度是_     m/s ②物体运动的加速度是____  m/s2 (计算结果保留三位有效数字) 参考答案： 0.413m/s   0.750m/m2 9. （6分）物体以 5m/s 的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经 4s 滑回原处时速度的大小仍为5m/s，则物体的速度变化为        m/s，加速度为       m/s2．（规定初速度方向为正方向）。 参考答案：     －10； －2.5 10. 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。 11. 一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻向-y方向运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么 ①该波沿 ▲ （选填“+x”或“-x”）方向传播； ②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程=  ▲  cm； ③P点的横坐标为x=  ▲  m. 参考答案： 12. 如图，用长度为L的轻绳悬挂一质量为 M 的小球（可以看成质点），先对小球施加一水平作用力F ，使小球缓慢从A运动到B点，轻绳偏 离竖直方向的夹角为θ。在此过程中，力F做的功为               。 参考答案： 13. 设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为________；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_________． 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 斜拉索桥比梁式桥具有更大的跨越能力，是现代大跨径桥梁的重要结构形式，桥的斜拉悬索主要承受拉力。某校研究性学习小组的同学们很想知道斜拉索桥的悬索能承受的最大拉力，但由于悬索很长，抗断拉力又很大，直接测量很困难，同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究。 由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F与形变量x成正比，其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。因而同学们猜想，悬索可能也遵循类似的规律。 ① 同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其截面积，某次测量的结果如图所示，则该样品的直径为            。 ② 同学们准备象《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂，再在其下端挂上不同重量的重物，来完成本实验。但有同学说悬索的重力是不可忽略的，为了避免悬索所受重力对实验的影响，你认为可行的措施应该是：                                                                                                                         。 ③ 经过同学们充分的讨论，不断完善实验方案后进行实验。最后实验取得数据如下： 分析样品C的数据可知，其所受拉力F（单位N）与伸长量x（单位m）之间遵循的函数关系式是F=                   ； 对比各样品的实验数据可知，悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比，其比例系数与悬索长度          成正比、与悬索的横截面积         成正比。 参考答案： （2）① 0.830cm；    （3分） ② 将样品水平放置在光滑水平面上，用滑轮将竖直向下的力变为水平的拉力。（2分） ③ ；（3分）平方的倒数（2分）、的大小  （2分） 15. 一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49mm。用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是_________cm。 参考答案： 4.120 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，长L＝1.2 m、质量M＝3 kg的木板放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m＝1 kg、带电荷量q＝＋2.5×10－4 C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E＝4.0×104 N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8 N. 取g＝10 m/s2，斜面足够长．设图示位置木板和物块的速度均为零。求： (1)物块离开木板时木板获得的动能。 (2)物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能。 参考答案： ）解：（1）轿车B在实际制动前做匀速直线运动，设其发生的位移为s2，由题意可知 s1=v0(t1+t2) 得s1=15 m        3 分 实际制动后，f=0.75mg  由牛顿第二定律可知f=ma 得a=7.5 m/s2        2 分 设轿车B速度减为0时发生的位移为s2，有 v02=2as2 代入数据得：s2=41.7m       3分 而轿车A离洞口的距离为d=50 m。 因s1 +s2>d，所以轿车B会与停在前面的轿车A相撞。        3 分 （2）设相撞前的速度为v，则有 v2=v02-2a(d-s1)        2 分 解得：v=10m/s        2 分 17. 如图甲所示匀强磁场B=0.5T，方向竖直向下，MN、PQ是平行的粗糙的长直导轨,间距L=0.2m，放在水平面上，R=0.4是连在导轨一端的电阻，ab是垂直跨接在导轨上质量为m=0.1kg的导体棒，它与导轨间的动摩擦因数为。从t=0时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图乙是导体棒的速度——时间图象（其中OA是直线，AC是曲线，c点后速度达到稳定为10m/s），小型电动机在12s末达到额定功率，此后功率保持不变。除R以外，其余部分的电阻均不计，g=10m/s2。求：       （1）导体棒在0 — 12s内的加速度大小； （2）电动机的额定功率； （3）若已知0 — 12s内电阻R上产生的热量为12.5J，则此过程中牵引力做的功。 参考答案： （1）由图中可得：12s末的速度为 导体棒在0 ~ 12s内的加速度大小为     （3分）    （2）当导体棒达到收尾速度     （1分） 棒受力平衡，有：      （2分）     此时       （2分）     代入后得    （2分）     故      （2分）    （3）在0 ~ 12s内F是变力，据动能定理     （2分）     又      （1分）           （1分）