陕西省榆林市玉林大高级中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

陕西省榆林市玉林大高级中学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. 如图所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MA＝AB＝BN，下列说法正确的是 A．A、B两点电势相等 B．A、B两点场强相同 C．将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功 D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能 参考答案： B 根据等量异种电荷周围的电场分布，A、B两点的电场强度的大小相等，方向相同．MN为一条电场线，方向为M N，所以A点电势大于B点电势，选项A错误B正确．将一正电荷从A点移到B点，正电荷沿电场线方向运动，电场力做正功，选项C错误。由于A点电势大于B点电势，故负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，选项D错误。 2. 如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和 L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法中正确的是（    ） A．副线圈两端M、N的输出电压减小 B．副线圈输电线的等效电阻R上的电压将增大 C．通过灯泡L1的电流减小 D．原线圈中的电流增大 参考答案： 答案：BCD 3. 如图甲所示是一条电场线，若将一个重力不计、带负电的点电荷从A点由静止释放，它在沿电场线从A向B运动过程中的速度图象如图乙所示。比较A、B两点的电势U   和场强E下列说法中正确的是 A．       B．      C．      D． 参考答案： CD 4. a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是（     ） A．a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度 B．20秒时，a、b两物体相距最远 C．60秒时，物体a在物体b的前方 D．40秒时，a、b两物体速度相等，相距200 m 参考答案： 5. 物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧做成的弹簧秤相连，如图所示，今对物体A、B分别施以方向相反的水平力Fl、F2，且Fl大于F2，则弹簧秤的示数： A．一定大于F2，小于F1         B．一定等于F1—F2  C．一定等于F1＋F2            D．条件不足，无法确定 参考答案： A 试题分析：两个物体一起向左做匀加速直线运动，对两个物体整体运用牛顿第二定律，有：，再对物体1受力分析，运用牛顿第二定律，得到：，两式解得，由于大于，故F一定大于小于，故选项A正确。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0, 氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度大小为         ，此过程中释放的核能为________________________________． 参考答案：      7. 在平直的公路上，自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动，速度为6m/s．汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动．则自行车追上汽车所需时间为          s，自行车追上汽车时，汽车的速度大小为          m/s，自行车追上汽车前，它们的最大距离是          m。 参考答案： 16；2；16 8. （单选）已知，它们距轴的关系是，三物体与转盘表面的动摩擦因数相同，当转盘的转速逐渐增加时(    ) A. 物体A先滑动           B. 物体B先滑动 C. 物体C先滑动 D. B与C同时开始滑动 参考答案： B 9. 带电量为C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是V；（2）A点的电势V；（3）电势能的变化J；（4）把电量为C的电荷放在A点的电势能J． 参考答案： （1）V；（2）V；（3）J；（4） 10. 做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，取下一段纸带研究其运动情况，如图所示。设0点为计数的起点，两计数点之间的时间间隔为0.1s，则第一个计数点与起始点的距离x1为_______cm，打第一个计数时的瞬时速度为_______cm/s，物体的加速度大小为_________m/s2。 参考答案： 4，45，1 11. 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角（θ＜π/4）。则F大小至少为           ；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是                          。 参考答案： 答案：mgsinθ，增大、减小都有可能     解析：该质点受到重力和外力F从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示当F力的方向为a方向（垂直于ON）时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能。   12. 一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则b→c过程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”“减小”或“不变”)。 参考答案： 不变　增加 13. 应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是 A．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 参考答案： D 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：电源（电动势为3V，内阻为1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值为20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．（电压表和电流表均视为理想电表） （1）实验中得到了小灯泡的U﹣I图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而　  　．（选填“增大”“减小”或“不变”） （2）根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路． （3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是　  　W．（计算结果保留2位有效数字） 参考答案： 解：①根据欧姆定律R=知，小灯泡的电阻随电压增大而增大． ②由图甲可知，电压从零开始调节的，因此滑动变阻器采用的是分压接法，由于灯泡电阻较小，因此安培表需要外接，由此可正确连接实物图如图所示： ③由电路图可知，把ab间的导线误接在ac之间时，滑动变阻器左右两部份电阻丝并联然后与灯泡串联，当滑动变阻器并联电阻最大，即滑片位于中点时，电路总电阻最大，通过灯泡的电流最小，灯泡功率最小，此时滑动变阻器并联阻值为5Ω，此时等效电源内阻为6Ω，在同一坐标系内作出电源的U﹣I图象如图所示， 由图象可知，灯泡两端电压U=0.95V，电流I=0.348A，灯泡实际功率P=UI=0.95×0.348≈0.33W． 故答案为：①增大；②如图所示．（3）0.33 【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线． 【专题】实验题；恒定电流专题． 【分析】根据实验原理分析实验电路图；明确灯泡电阻的性质； 当通过灯泡的电流最小时，灯泡实际功率最小，分析图示电路结构，确定滑片在什么位置时灯泡实际功率最小，在同一坐标系内作出电源U﹣I图象，然后根据图象应用电功率公式求出灯泡实际功率． 15. 用如图所示的装置验证小球做自由落体运动时机械能守恒，图中O为释放小球的位置，A、B、C、D为固定速度传感器的位置且与O在同一条竖直线上。 （1）若当地重力加速度为g，还需要测量的物理量有__________。 A．小球的质量m B．小球下落到每一个速度传感器时的速度v C．小球下落到每一个速度传感器时下落的高度h D．小球下落到每一个速度传感器时所用的时间t （2）作出v2—h图象，由图象算出其斜率k，当k=____________可以认为小球下落过程中机械能守恒。 （3）写出对减小本实验误差有益的一条建议：_______________________________________ ________________________。 参考答案： （1）B C。（3分）               （2）2g。（3分） （3）相邻速度传感器间的距离适当大些；选用质量大、体积小的球做实验等。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一绝缘轻质三角框架OAB可在竖直面内绕O点自由转动，∠OAB为直角，OA边长1m，OB边长2m。A、B两端分别固定质量为0.4kg和1.0kg的两个小球，其中B球带正电，电荷量1×10-6C，图中正方形虚线框内存在水平向右的匀强电场，虚线框边长为2m，上边界和O点齐平。起初，AB边在外力作用下处于水平位置且保持静止。设图中O点处电势能和重力势能均为零。 若场强为2×106N/C，求图示位置A、B两球的重力势能和电势能之和； 若场强为2×106N/C，求撤去外力后杆OA转过30°时A球的速度大小； 撤去外力后，要使B球不离开电场区域，则场强大小须满足什么条件？ 参考答案： （1）设图中O点处电势能和重力势能均为零 A球仅有重力势能：EPA=—mAgLOA=—0.4×10×1=—4J……（1分） B球既有重力势能又有电势能： EPB=—mBgLOA=—1×10×1=—10J……（1分）          EPB’=—qELAB=—1×10-6×2×106×=—2J……（1分） A、B球的总势能： EP= EPA+ EPB+ EPB’=—4+（—10）+（—2）=（—14—2）J=—17.46J（近似值）……（1分） （2）对A、B球用动能定理：……（1分） ……（1分）          将数据代入上述两式后解得vA=1.56m/s（近似值）……（2分） 情况①：B球恰运动至电场左侧边界时，场强最小……（1分） ……（1分） 代入数据得：Emin=4.62×106N/C……（1分） 情况②：B球恰运动至电场上侧边界时，场强最大……（1分） ……（1分） 代入数据得：Emax=3.93×107N/C……（1分） 即场强满足4.62×106N/C≤E≤ 3.93×107N/C时，B球在电场中运动。 17. 冰球运动是一项激烈的运动，选手们在冰面上经常会有身体上的激烈碰撞。在某次比赛中，甲、乙两冰球运动员进行了合理碰撞，己知甲运动员的质量为75kg．乙运动员的质量为60kg，接触前两运动员速度大小均为6m/s，方向相反。碰撞结果为乙被撞回，速度大小为2m/s，则撞后甲的速度大小是多少？方向又如何？ 参考答案： 18. （08年合肥168中学联考）（10分）随着汽车的晋级，极速飞车运动逐渐为人们所喜爱.随着科技的发展，新型发动机的不断研制，汽车所能达到的最大速度得到了不断的提高，但人体所能承受的最大加速度却有一定的限度，超过这个限度，短时间内人体就会产生不良的生理反应.现有一个飞车爱好者有静止开始驱