河南省郑州市铁道中等专业学校2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

河南省郑州市铁道中等专业学校2022-2023学年高三物理期末试卷含解析 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. （单选）如图所示，一平行板电容器C，极板是水平放置的，它和三个可变电阻、一个零刻度在中央的电流计和电源连成电路。现有一个质量为m的带电油滴悬浮在两极板间不动，下列判断正确的是 A．增大R3，油滴上升      B．增大电容器板间距离的过程中，电流计指针不动 C．增大R1，R1中电流的变化值大于R3中电流的变化值 D．增大R1，R1中电压的变化值小于R3中电压的变化值 参考答案： C 2. （单选）如图所示，三角体由两种材料拼接而成，BC界面平行底面DE，两侧面与水平面夹角分别为30°和60°已知物块从A由静止下滑，加速至B匀速至D；若该物块仍能由静止沿另一侧面ACE下滑，则有 A．AB段的运动时间小于AC段的运动时间  B．通过C点的速率大于通过B点的速率 C．将加速至C匀速至E       D．一直加速运动到E，但AC段的加速度比CE段大 参考答案： D 3. 在下列实例中，不计空气阻力，机械能守恒的是（　　） A．作自由落体运动的物体 B．在水平面上加速运动的小车 C．沿粗糙斜面下滑的物体 D．起重机将重物匀速吊起 参考答案： A 【考点】机械能守恒定律． 【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力做功，机械能是动能与势能之和．根据机械能守恒的条件和机械能的概念分析答题． 【解答】解：A、物体作自由落体运动，只受重力，机械能守恒，故A正确． B、在水平面上加速运动的小车，动能增大，重力势能不变，所以机械能不守恒，故B错误． C、沿着斜面匀速下滑的物体，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故C错误． D、重机将重物匀速吊起，动能不变，重力势能增加，机械能不守恒，故D错误； 故选：A 4. （多选）如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为，则木块从左端运动到右端的时间可能是 A.        B.   C．   　　  D． 参考答案： 【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．A2 A8 C2 【答案解析】AC  解析： 若木块沿着传送带的运动是一直加速，根据牛顿第二定律，有 μmg=ma       ①根据位移时间公式，有L＝at2     ②由①②解得t＝故C正确； 若木块沿着传送带的运动是先加速后匀速，根据牛顿第二定律，有μmg=ma ③根据速度时间公式，有v=at1    ④根据速度位移公式，有v2=2ax1    ⑤匀速运动过程，有L-x1=vt2    ⑥由③④⑤⑥解得t=t1+t2=故A正确；如果物体滑到最右端时，速度恰好增加到v，根据平均速度公式，有L=v平均t= t故t=故A、D错误；故选：AC． 【思路点拨】木块沿着传送带的运动可能是一直加速，也可能是先加速后匀速，对于加速过程，可以先根据牛顿第二定律求出加速度，然后根据运动学公式求解运动时间．本题关键是将小滑块的运动分为两种情况分析，一直匀加速或先匀加速后匀速，然后根据牛顿第二定律和运动学公式列式求解． 5. （单选）质量为的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响物体下落的加速度为，在物体下落高度为的过程中，下列说法正确的是 A．物体的动能增加了 B．物体的机械能减少了 C．物体克服阻力所做的功为 D．物体的重力势能减少了 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. 氢原子的能级图如图所示，普朗克常量h=6.6X10- 34 J?s。处于n=6能级的氢原子,其能量为_____eV；大量处于n = 4能级的氢原子，发出光的最大波长为______m。(计算结果保留两位有效数字。） 参考答案：     (1).     (2). 解：由公式：，即； 波长最长即光子的能量最小，所以氢原子从n=4跃迁到n=3，由公式： 即 所以。 7. (6分)某同学用如图所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场方向的关系。已知电流从接线柱流入电流表时，电流表指针左偏。实验的磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况部分已记录在下表中。请依据电磁感应规律填定空出的部分。     实验序号 磁场方向 磁铁运动情况 指针偏转情况 1 向下 插入 左偏 2 拔出 右偏 3 向上 右偏 4 向上 拔出 参考答案： 向下，插入，左偏 8. (6分)A、B两小球同时从距地面高为h = 15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0 =10 m/s，A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计(g = 10 m/s2)，则A球经      s落地，A球落地时AB相距           m。 参考答案：     1       9. 有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB= －10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________ kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。 参考答案： 30， 10. 如图所示为皮带传动装置，两轮半径之比R1：R2=2：1。A、B为轮边缘上的两个点。假设在传动过程中皮带不打滑，则A、B两点的角速度之比=_________，向心加速度之比a1：a2=_________。 参考答案： 1：2  1：2  11. 如图所示，为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在 t=0时刻的波的图象．经△t=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，则这列波的波速为v=　1　m/s，周期T=　1.2　s． 参考答案： 解：波沿x轴正方向传播，当x=0处的状态传到M点时，M第一次回到平衡位置，此过程中波传播的距离为△x=0.1m 则波速为 v==m/s=1m/s 根据数学知识得：y=Asinωx=Asinx， 由题知：10=20sin×0.1 则波长为 λ=1.2m 则周期 T==s=1.2s 故答案为：1，1.2 12. B．若两颗人造地球卫星的周期之比为T1∶T2＝2∶1，则它们的轨道半径之比R1∶R2＝＿＿＿＿，向心加速度之比a1∶a2＝＿＿＿＿。 参考答案： ∶1   1∶2 由开普勒定律，R1∶R2＝∶＝∶1.由牛顿第二定律，G=ma，向心加速度之比a1∶a2＝R22∶R12＝1∶2。 13. 直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角= 60°．已知这种玻璃的折射率n =，则： ①这条光线在AB面上的的入射角为         ； ②图中光线ab          （填“能”或“不能”）从AC面折射出去． 参考答案： ①45°(2分)  ②不能 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某学校实验小组利用如图所示的实验装置来难钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。 ①实验前先调整气垫导轨底座使之水平。 ②利用游标卡尺测得遮光条的宽度为d。实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为△t。那么，在本次实验中还需要测量的物理量有钩码的质量m、_____________和______________（文字说明并用相应的字母表示）。 ③本实验通过比较_____________和______________（用测量的物理量符号表示）在实验误差允许的范围内相等，就可以验证系统的机械能守恒。 参考答案： （2）滑块上遮光条到光电门之间的距离x、滑块质量M     （3） 、 15. 某实验小组分别设计了如图甲、乙、丙所小的实验装置来验证机械能守恒定律。 ①经分析比较后，其中最理想的实验装置是           (选填“甲”　“ 乙”  “丙”); ②图丁是利用最理想的实验装置进行实验得到的一条纸带，图中点１是打点计时器打出的第一个点，其他各点是紧接着连续打出的点，如果发现第１ ,２两点之间的距离明显大于2mm，这是因为实验操作时           ； ③已知重锤的质量为m，相邻两计数点的时间间隔为T,仪考虑出现②所述情况所带来的影响时，设从打第1点到打第6点过程中重锤减少的重力势能为△EP ,则下列关系式正确 的是_            _(填选项前的字母)。   ④若实验操作正确，某同学根据公式。V6  2=2gh沙计算出从第1点到第6点重锤动能增加量 △EK  = m V6  2，由△EP=m g h计算出重力势能的减少量，再根据△E k=△E p得出重锤在下落过程中机械能守恒的结论。则该探究过程是________(选填“合理”或“不合理”)的，理由是_______ 参考答案： ①甲  (2分)   ②先释放纸带后接通电源  (2分) ③C  (2分) ④不合理  应根据υ6= 计算打第6点时的速度，然后计算第6点对应的动能。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，水平地面上固定一斜面体，其底部与水平面平滑连接，h=0.8m，L=1m，斜面上有一质量为m=4kg的木块A，木块A与斜面间的动摩擦因数为μ=0.6，质量为M=6kg的木块B静止在水平面上，木块B上面定着一个轻弹簧，不计A、B与地面的摩擦，木块A从斜面顶端由静止滑下并与木块B发生弹性碰撞，重力加速度g=10m/s2，求： （1）木块A第一次滑到斜面底端的速度； （2）运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep． 参考答案： 解：（1）设斜面的倾角为θ．木块A在斜面下滑的过程，由动能定理得：      mgh﹣μmgcosθ?= 代入数据解得：木块A第一次滑到斜面底端的速度 v0=2m/s （2）木块A与木块B发生弹性碰撞，取水平向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得：     mv0=（M+m）v mv02=Ep+（M+m）v2 代入数据解得：Ep=4.8J 答：（1）木块A第一次滑到斜面底端的速度是2m/s； （2）运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep是4.8J． 【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律． 【分析】（1）根据动能定理求木块A第一次滑到斜面底端的速度； （2）当A与B的速度相同时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律和机械能守恒定律结合求弹簧的最大弹性势能Ep． 17. （20分）曾经流行过一种向自行车车头供电的小型交流发电机，图1为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc的中点、与ab边平行，它的一端有一半径r0＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图2所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线圈在磁极间转动。设线框由N=800匝导线组成，每匝线圈的面积S=20cm2，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径R1=35cm，小齿轮的半径R2=4.0cm，大齿轮的半径R3=10.0cm（见图2）。现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V？（假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动）   参考答案： 解析： 当自行车车轮转动时，通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动，线框中产生一正弦交流电动势，其最大值 εm=NBS 0                                                     ①   ω0为线框转动的角速度，即摩擦轮转动的角速度