2022-2023学年陕西省西安市科技大学附属中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年陕西省西安市科技大学附属中学高三物理上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. 如图所示，一小球从A点由静止开始沿斜面做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则AB：BC等于（     ） A．1：1          B．1：2          C．1：3          D．1：4 参考答案： C 考点：匀变速直线运动的速度位移公式 【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式v2?v02＝2ax，并能灵活运用。 2. 如图，在绝缘水平面上相距为l的AB两点处分别固定着两个等量正电荷，a、b是AB连线上两点，，O为AB连线中点. 一质量为m带正电q质点以初动能E0，从a出发沿直线向b点运动，第一次滑到O点时动能2E0为， 到b点的动能恰好为0，重力加速度为g，则（      ） A．质点与水平面动摩擦因数为    B．O、b两点间电势差 C．O、b两点间电势差为             D．小滑块运动总路程2L 参考答案： C 3. 一简谐横波沿x轴正向传播，图1示t=0时刻的波形图，图2是介质中某质点的振动图像，则该质点的x坐标值合理的是（） A. 0.5m          B. 1.5m            C. 2.5m             D. 3.5m 参考答案： C 4. 甲、乙两船的质量均为M，它们都静止在平静的湖面上，质量为M的人从甲船跳到乙船上，再从乙船跳回甲船，经过多次跳跃后，最后人停在乙船上．假设水的阻力可忽略，则（　　） A．甲、乙两船的速度大小之比为1：2 B．甲船与乙船（包括人）的动量相同 C．甲船与乙船（包括人）的动量之和为零 D．因跳跃次数未知，故无法判断 参考答案： C 【考点】动量守恒定律． 【分析】水的阻力忽略不计，对甲、乙两船和人组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出甲乙两船的速度大小和动量大小之比，根据动量守恒定律求出系统的总动量． 【解答】解：AB、以人与两船组成的系统为研究对象，人在跳跃过程中总动量守恒，初态总动量为0，所以甲船与乙船（包括人）的动量大小之比是1：1，而动量的方向相反，所以甲船与乙船（包括人）的动量不同．由P=mv，知甲、乙两船的速度与质量成反比，所以甲、乙两船的速度大小之比为2：1．故A、B错误． CD、以系统为研究对象，在整个过程中，由动量守恒定律知，甲船与乙船（包括人）的动量之和为零，故C正确，D错误． 故选：C 5. 图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常开光．下列说法正确的是（　　） A．输入电压u的表达式u=20sin（50πt）V B．只断开S2后，L1、L2均正常发光 C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大 D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W 参考答案： D 【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率． 【分析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论． 【解答】解：A、周期是0.02s，ω==100π，所以输入电压u的表达式应为u=20sinV，A错误； B、只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，B错误； C、只断开S2后，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，C错误； D、若S1换接到2后，电阻R电压有效值为4V，R消耗的电功率为 =0.8W，D正确． 故选：D． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成氘核时，发出r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个核反应的质量亏损△m=             ，r射线的频率v=             。 参考答案： 7. 某兴趣小组为了测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验： ①用         测出电动小车的质量为0.4kg； ②将电动小车、纸带和打点计时器正确安装； ③先接通           ，再接通           （填“打点计时器”或“电动小车”）； ④达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受阻力恒定）． 在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示．请你分析纸带数据，回答下列问题： ①该电动小车运动的最大速度为        m/s；（保留两位有效数字）     ②该电动小车的额定功率为             W．（保留两位有效数字） 参考答案： ①天平  ③打点计时器   电动小车 ①该电动小车运动的最大速度为  1.5  m/s； ②该电动小车的额定功率为     1.2    W． 8.     (4分)已知地球半径为6.4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看作为匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离为________m。（结果只保留一位有效数字） 参考答案：     答案：4.0×10 8 m 9. 用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D端（O端固定），当D端达到E处时，.然后保持A的读数不变，角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，则角      _________（选填：增大、保持不变或减小），B弹簧秤的拉力大小          。（选填：增大、保持不变或减小）. 参考答案： 10. 光电效应和　       　都证明光具有粒子性，　      　提出实物粒子也具有波动性． 参考答案： 康普顿效应，德布罗意 解：物体在光的照射下发射出电子的现象叫光电效应，根据爱因斯坦光子说的理论可知，光电效应说明了光具有粒子性．康普顿效应也揭示了光具有粒子性． 而德布罗意波长，λ=，可知，实物粒子具有波动性． 11. 质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，则此时乙球的速度大小为        m/s，方向         。 参考答案： 3.9   水平向左 12. 小球A和B从离地面足够高的同一地点，分别沿相反方向在同一竖直平面内同时水平抛出，抛出时A球的速率为1m/s，B球的速率为4m/s，则从抛出到A B两球的运动方向相互垂直经过时间为       s,此时A球与B球之间的距离为       m 。 参考答案： 0.2；  1 13. 光传感器可用来测量光屏上的光强分布．如图（a）所示为某同学利用单缝做的一个光学实验，图（b）为该同学使用光传感器对该实验所采集到的光屏上光强分布图象．则该同学所做的实验是光的　衍射　（选填“干涉”或“衍射”）实验；根据图（b）可以看出，光屏上中央亮条纹的光强分布特点是　中间强两边弱　． 参考答案： 解：图b可知，条纹中间亮、两边窄，知是衍射条纹； 根据光的衍射原理，则光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱． 故答案为：衍射，中间强两边弱． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图所示, 图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线。由图可知 , 两者不成线性关系 , 这是由于电流的热效应造成的电阻变化，若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为 12V 的电路上，求流过灯泡的电流_________和每个灯泡的电阻___________；又如图乙所示 , 将一个这样的电灯与 20Ω 的定值电阻 R0 串联，接在电压恒定为 8V 的电路上，不计电流表内阻，则灯的实际功率是__________. 参考答案：     (1). 0.4A    (2). 10Ω    (3). 0.6W 【详解】把三个这样的电灯串联后，每只灯泡的实际电压12/3V=4V，再在图甲上可以查到每只电灯加上4V实际电压时的工作电流I=0.4A，则此时每只电灯的实际电阻R=U/I=4/0.4Ω=10Ω.；在题乙图中的混联电路中，设电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I，在这个闭合电路中，有E=U+IR0，代入数据并整理得， U=8?20I，这是一个直线方程，把该直线在题甲图上画出，如图所示。 这两条曲线的交点为U=2V、I=0.3A，同时满足了电路结构和元件的要求，此时灯泡的实际功率P=UI=2×0.3=0.6W 15. 甲同学在电流表改装实验中，需要测量表头（量程较小的电流表）的内阻，他采用的是如图所示的“半值分流法”，主要的步骤有： 将R调到最大值，只闭合开关S1 调节R的阻值，使电流表指针偏到满刻度 再合上开关S2 调节R’的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半 记下的阻值，就是表头内阻Rg的阻值.  问： (1)（4分）为了减少实验中的误差， R 、R’应该满足         关系，电源电动势应该         （大或小）一些好． (2) （3分）乙同学在上述实验方案的基础上做了改进，如图所示，按照这一实验方案，你认为在实验步骤上需要做什么样的补充？ (3) （3分）乙同学在实际连接电路时，发现手头的滑动变阻器阻值较小，不能满足图二中方案的需要，其他器材具备，请你帮助他修改一下实验方案。 参考答案： (1)R ＞＞R’   大 (2)在步骤C之后，增加“调节R使G0示数与S2闭合前一样大” (3)改进的实验方案如右图所示。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 17(10分).如图所示,金属杆,在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑,导轨的间距,导轨上端接有的电阻,导轨与金属杆的电阻不计,整个装置处于的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面.当金属杆下滑时,每秒钟有的重力势能减少,求杆下滑的速度的大小 (不计空气阻力)   参考答案： (1)小球进入第一象限正交的电场和磁场后,在垂直磁场的平面内做圆周运动,说明重力与电场力平衡.设小球所带电荷量为,则有:                              (1) 解得:                                  (2) 又电场方向竖直向上故小球带正电.                 ………………………3分 (2)设匀速圆周运动的速度为、轨道半径为由洛伦兹力提供向心力得:                             (3) 小球恰能通过半圆轨道的最高点并沿轨道运动，则应满足：                            (4) 由(3)(4)得：                       (5) 即:的最小距离为：       (6) ………………………5分  (3)小球由运动到的过程中设到达点的速度为,由机械能守恒得：                      (7) 由(4)(7)解得：                       (8) 小球从点进入电场区域后,在绝缘光滑水平面上作类平抛运动.设加速度为,则有: 沿轴方向有：                           (9) 沿电场方向有：                         (10) 由牛顿第二定律得:                     (11) 时刻小球距点为： ………………………6 17. 如图17所示，质量为M的劈块，其左右劈面的倾角分别为θ1 = 3