2022-2023学年福建省泉州市市第十五中学高三物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年福建省泉州市市第十五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. （单选）一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度v0进入某电场中。由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离h后，速度变为0。在此过程中，以下判断正确的是（　  ） A．液滴一定带负电 B．重力对液滴做的功为 C．合外力对液滴做的功为 D．液滴的机械能减少了 参考答案： C 2. （多选）如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为。如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是 A. 交流电源的效率为50%      B．电流表的读数为 C. 负载上消耗的热功率为   D. 该交流电源电动势的瞬时值表达式为 参考答案： AB 3. （多选）两金属小球A和B的半径之比为=1：3，所带电荷量大小之比=1：7．两小球球心间距离远大于小球半径且间距为L时，它们之间的静电力大小为F已知取无穷远处为零电势，导体球表面的电势，其中Q是导体球所带的电荷量，r是导体球的半径，k是静电力常量。现保持两金属小球位置不变，用细导线将两小球连接，达到静电平衡后取走导线，这时A、B两球之间的静电力大小可能是 参考答案： BD 4. 下列叙述中正确的是                                                  （    ） A．滑动摩擦力总是对物体做功，静摩擦力总是不做功． B．只要是恒力对物体做功，都是与物体的运动路径无关，只与物体的始末位置有关． C．物体的动能变化量为零，一定是物体所受的合外力为零，或者是物体的位移为零． D．外力对物体做功的代数和为零的过程中物体必定处于静止或匀速直线运动状态． 参考答案： B 5. 关于质点，下列说法正确的是                                 A．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于次要因素时，可把物体看做质点 B．只有体积很小的物体才能看做质点 C．凡轻小的物体，皆可看做质点 D．质点是理想化模型，实际上并不存在，所以引入质点概念没有多大意义 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250N，当瓶子静止时，瓶子受到          摩擦力的作用（选填“静”或“滑动”）。摩擦力的大小为            N，摩擦力的方向            （选填“竖直向上”、“竖直向上”、“水平向右”、“水平向左” ）。 如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小            （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 参考答案： 静   250   竖直向上  不变 7. (4分)太阳内部发生热核反应，每秒钟辐射出的能量约为J，据此可做算太阳一年内质量将减少_______kg（结果保留2位有效数字）。 参考答案：     8. (1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。 ①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带 A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。 ②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。 ③打B点时小车的速度是__________m/s ④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。  （保留小数点后两位数字） 参考答案： ①垫木应向_____左_____移动。 ②小车通过的距离为16.18-16.21cm。 ③小车的速度是____3.9-4.1______m/s ④小车的平均加速度大小为____0.49-0.51_____m/s2 9. (3-5模块)（3分）如图所示是使用光电管的原理图。当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。如果将变阻器的滑动端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会___▲__(填“增加”、“减小”或“不变”)。当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为____▲__(已知电子电量为e)。如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将_____▲____(填“增加”、“减小”或“不变”)。 参考答案： 答案：减小，，不变 10. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图线，如图乙所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=     kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=      。（重力加速度g取10m／s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 参考答案： 0.5  0.2 11. 如图所示是用光电门传感器测定小车瞬时速度的情境，轨道上ac间距离恰等于小车长度，b是ac中点．某同学采用不同的挡光片做了三次实验，并对测量精确度加以比较．挡光片安装在小车中点处，光电门安装在c点，它测量的是小车前端P抵达____点（选填a、b或c）时的瞬时速度；若每次小车从相同位置释放，记录数据如表所示，那么测得瞬时速度较精确的值为_____m/s． 参考答案： （1） b    （2分）,     （2） 1.90  12. 一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J， 以A点所在的水平面为零势能面，则小球到达最高点时的重力势能为_____J。物块返回到A时的动能为________J. 参考答案：   13. 据报道：1978年澳大利亚科学家利用5m长的电磁轨道炮，将质量为3.3g的弹丸以5.9km/s的高速发射获得成功。假设弹丸在轨道炮内做匀加速直线运动，弹丸所受的合力为_________N。如果每分钟能发射6颗弹丸，该电磁轨道炮的输出功率约为＿＿＿＿＿Ｗ。 参考答案： 1.15×104　       N；    5.74×103      W。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学在研究匀变速直线运动的实验中，打出的纸带部分如题22图所示，用刻度尺测量出相邻的两个计数点AB的长度为，CD的长度为，已知打点计时器打点频率为f，相邻的两个计数点之间还有4个打印点未画出来。则相邻计数点间的时间间隔为          ，小车运动的加速度a为           ，求出打B点时小车速度vB为            。（用题目中所给物理量的对应字母进行表述） 参考答案： ；； 15. 在“探究小车速度随时间变化规律”实验中 （1）某同学采用如图甲所示的装置进行试验，    （选填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，    （选填“需要”或“不需要”）测量小车的质量． （2）该同学在研究小车运动时实打出了一条纸带，如图乙所示．在纸带上，连续5个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的距离见下表，并画出对应的图线（其中横坐标数值表示第几个0.1s，纵坐标对应的该0.1s内物体的位移）如图丙所示．则小车的速度随时间    （选填“是”或“不是”）均匀变化；整个过程中小车的平均加速度为   m/s2．（保留两位有效数字） 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一直角三棱镜面ABC，∠ABC=30°，∠ACB=90°，斜边长为L，其折射率为n=，一束平行光从斜边距A点处的O点平行于BC边射入该棱镜。若不考虑光的反射，求光射出棱镜时的折射角。 参考答案： 17. 1879年美国物理学家E.H.霍尔观察到，在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上会出现电势差，这个现象称为霍尔效应。利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件，霍尔元件可以制成多种传感器。如图13所示是在一个很小的矩形导体板上，制作4个电极E、F、M、N而成的霍尔元件，导体板长为a、宽为b、厚为d，垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中，设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向移动速度为v，导体单位体积内的自由电子数为n，电子电量为e，则达到稳定状态时： （1）简要分析霍尔元件形成霍尔电压的原因并比较M、N两个极的电势高低； （2）求出霍尔电压U与B、I的关系，并讨论怎样改变霍尔元件的长、宽、厚才能有效提高霍尔电压。 参考答案： 解：(1)当在E、F间通入恒定的电流I，同时外加与导体板垂直的匀强磁场B，导体中的电子就在洛伦兹力的作用下向上极板偏转，使M、N间产生霍尔电压U。     ………………………………………………………3’ N极电势高。         ………………………………………………………2’ (2)当导体中的电子达到稳定状态时  即    …………………………………………………3’ 又∵     …………………………………………………2’ ∴               …………………………………………………2’ 减小霍尔元件的厚度，可以有效提高霍尔电压(U的大小与a、b无关)。         …………………………………………………………………2’ 18. 如图所示，面积S=100cm2的轻活塞A将一定质量的气体封闭在导热性能良好的汽缸B内，汽缸开口向上竖直放置，高度足够大．在活塞上放一重物，质量为m=20kg，静止时活塞到缸底的距离为L1=20cm，摩擦不计，大气压强为P0=1.0×105Pa，温度为27℃，g取10m/s2． （1）若保持温度不变，将重物去掉，求活塞A移动的距离； （2）若加热汽缸B，使封闭气体温度升高到177℃，求活塞A移动的距离． 参考答案： 解：（1）以封闭气体为研究对象， 初态压强：p1=p0+=1.0×105+=1.2×105Pa， 初状态体积：V1=L1S=20S，末状态压强：p2=p0=1.0×105Pa 气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2， 即：1.2×105×20S=1×105×L2S， 解得：L2=24cm， 活塞移动距离：d=L2﹣L1=4cm； （2）加热气缸，气体做等压变化，由查理定律得： =， 即： =， 解得：L3=30cm， 活塞移动距离：d′=L3﹣L1=30﹣20=10cm； 答：（1）活塞A移动的距离为4cm； （2）活塞A移动的距离为10cm． 【考点】理想气体的状态方程． 【分析】（1）气体发生等温变化，由玻意耳定律可以求出气体体积，然后求出活塞移动的距离． （2）气体发生等压变化，应用查理定律分析答题．