四川省成都市何家中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

1、四川省成都市何家中学2022-2023学年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. （单选）质量分别为m1和m2的两个物体用一个未发生形变的弹簧连接，如图所示，让它们从高处同时自由下落，则下落过程中弹簧发生的形变是（不计空气阻力）（）A若m1m2，则弹簧将被压缩B若m1m2，则弹簧将被拉长C只有m1=m2，弹簧才会保持原长D无论m1和m2为何值，弹簧长度均不变参考答案：解：让它们从高处同时自由下落，稳定时两个物体的加速度相同，设为a以以两个物体组成的整体，由牛顿第二定律得：（m1+m2）g=（m1+m2）a，解得：a=g；再对

2、任意一个物体研究可知，物体的合力都等于物体的重力，所以弹簧处于原长状态，弹簧长度均不变，与两个物体的质量大小无关，故D正确故选：D2. （多选）如图所示，滑竿NO和OM底端对接且小环自N点由静止自由滑下再滑上OM，已知小环在滑竿NO下滑的距离小于在滑竿OM上滑的距离。忽略小环经过O点时的机械能损失，轨道各处的摩擦系数相同，若用F、f、v和E分别表示小环所受的合力、摩擦力、速度和机械能，四个物理量的大小随环运动路程的变化关系。下列图象中能正确反映小环自N点到右侧最高点运动过程的是（ ）参考答案：ABD3. 如图电路中，电源有内阻，线圈L的电阻可以不计，A、B两灯完全相同，C为电容器下列判断中正确

3、的有()A. 在K1闭合，K2、K3断开的状态下，合上K2瞬间，B灯的亮度不受影响B. 在K1、K2都闭合，K3断开的状态下，断开K1瞬间，B灯先变得更亮，然后逐渐熄灭C. 在K1、K2断开，K3闭合的状态下，合上K1，A灯逐渐变亮，B灯立即变亮然后又稍稍变暗D. 在K1、K3闭合，K2断开的状态下，断开K1，A、B灯都逐渐变暗，并同时熄灭参考答案：CD4. 如图(a)，M、N是一条电场线上的两点。在M点由静止释放一个正的点电荷，点电荷仅受电场力的作用，沿着电场线从M点运动到N点，点电荷的速度随时间变化的规律如图(b)所示。以下判断正确的是（ ） A该电场可能是匀强电场 BM点的电势高于N点的

4、电势 C从M点到N点的过程中，点电荷的电势能逐渐减小 D点电荷在M点所受电场力大于在N点所受电场力参考答案：BC由图像的斜率可得加速的增大，a=得E变大，A、D错B对。从M点到N点的过程中，电场力做正功，电势能逐渐减小，C正确。5. 如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则A0 t1时间内F的功率逐渐增大Bt2时刻物块A的加速度最大Ct2时刻后物块A做反向运动Dt3时刻物块A的动能最大参考答案：BD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一个质量为70kg的人在电梯中用体重

5、计称量，当电梯以4m/s2向下加速运动时，读数为 N，当电梯以4m/s2向下减速运动时，读数为 N。参考答案：420 9807. 电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。（1）请在图1中画出上述uq图像。类比直线运动中由vt图像求位移方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。（ ）_（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的qt曲线如图3中所示。a两条曲线不同是_（选填E或R）的改变造成的；b电容器有时需

6、要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。_（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。“恒流源”（2）中电源电源两端电压_通过电源的电流_参考答案： (1). (2). (3). R (4). 要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R；要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可 (5). 增大 (6). 不变 (7). 不变 (8). 减小【详解】由电容器电容定义式得到图象，类比图象求位移求解电量，由图3斜率解

7、决两种充电方式不同的原因和方法；根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答(1)由电容器电容定义式可得：，整理得：，所以图象应为过原点的倾斜直线，如图：由题可知，两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积，即，当两极间电压为U时，电荷量为，所以；(2)a.由于电源内阻不计，当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势，电容器最终的电量为：，由图可知，两种充电方式最终的电量相同，只是时间不同，所以曲线不同是R造成的；b.由图3可知，要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R，要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可；(3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电，右极板带负电，

8、相当于另一电源，且充电过程中电量越来越大，回路中的总电动势减小，当电容器两端电压与电源电动势相等时，充电结束，所以换成“恒流源”时，为了保证电流不变，所以“恒流源两端电压要增大，通过电源的电流不变，在(2)电源的电压不变，通过电源的电流减小。8. 将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所经历的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为 N，方向 。参考答案： 150 N, 竖直向下 。9. 实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无

9、摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S用滴管将水缓慢滴注在活塞上，最终水层的高度为h，如图所示在此过程中，若大气压强恒为p0，室内的温度不变，水的密度为，重力加速度为g，则：图示状态气缸内气体的压强为 ；以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是 。 参考答案：； A10. 如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为 J，重力的冲量为 Ns。参考答案： 6.4 0.8 小球做平抛运动，只有重力做功，与斜面碰撞时的速度，故；与斜面碰撞时的竖直分速度，代入题给数据即可解答。11. (1)如图甲所示为某校兴趣小组通过电流传感器

10、和计算机来测电源电动势和内阻实验电路，其中R0为定值，电阻R为可调节的电阻箱，电流传感器与计算机（未画出）相连，该小组成员通过实验记录下电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图象，则该图象选取了_为纵坐标，由图乙中图线可得到该电源的电动势为_V；(2)现由三个规格相同的小灯泡，标出值为“2.5V、0.6A”，每个小灯泡的I-U特性曲线如图丙所示，将它们与图甲中电源按图丁所示的电路相连，闭合开关后，A灯恰好正常发光，则电源的内阻r=_，图甲中定值电阻R0=_参考答案： (1). (2). 4.5 (3). 2.5 (4). 2（1）由电路图可知，本实验采用电流表

11、与电阻箱串联的方式进行实验，由闭合电路欧姆定律可知： 变形可得： 故纵坐标应选取；由图可知，图象的斜率；解得：E=4.5V；r+R=4.5（2）A灯泡正常发光，故电压为2.5V，电流I=0.6A；两并联灯泡电流I=0.3A，则电压U=0.5V；故路端电压U=2.5+0.5=3V；电流为0.6A；由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir代入数据解得 ；则可知R0=2点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验以及灯泡伏安特性曲线的应用，要注意明确闭合电路欧姆定律的应用，同时注意灯泡内阻随沉默温度的变化而变化，故只能根据图象分析对应的电压和电流，不能利用欧姆定律求解灯泡电阻12. 质量为0.2 kg的小球竖

12、直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为_kgm/s。若小球与地面的作用时间为0.2 s，则小球受到地面的平均作用力大小为_N(取g10 m/s2)。参考答案：21213. 质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为A2 B3 C4 D 5参考答案：AB 碰撞时动量守恒，故Mv=mv1+Mv2又两者动量相等mv1=Mv2 则 v2= 又碰撞时，机械能不能增加，则有：Mv2mv12+Mv22由化简整理得3。选项AB符合题意。三、 实验题：本题共2小题，

13、每小题11分，共计22分14. 某同学用如图(甲)所示实验装置来探究加速度与物体质量、物体所受合力的关系滑道水平，用钩码所受的重力作为滑块所受的拉力，得到滑块的加速度与拉力的关系图像如图(乙)所示。重力加速度为g10 m/s2(1)图像不过原点的原因是_；滑块所受的滑动摩擦力f_N。(2)随着拉力F的增大，图像明显偏离直线，造成此现象的主要原因是_。(3)若拉力F无限增大，图像将趋于_，加速度a_m/s2。(4)滑块的质量M_kg；滑块和轨道间的动摩擦因数_，计算结果比动摩擦因数的真实值_(填“偏大”或“偏小”)。参考答案：(1)没有平衡摩擦力；1 N(2分)(2)所挂钩码的总质量太大(3分)

14、(3)一条水平直线，g(2分)(4)0.3 kg1/3偏大(3分)15. 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，因而引起功率变化一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（03V，约3k），电流表（00.6A，约0.1），电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压（1）在如图1的虚线框内画出实验电路图（2）根据实验测得数据描绘出如图2所示的UI图象，小灯泡电压随电流变化曲线，由此可知，小灯泡电阻R随温度T的关系是小灯泡的电阻R随温度T升高而增大（3）如果一电池的电动势2V，内阻2.5请你根据上述实验的结果，确定小灯

15、泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是0.41W（结果请保留两位有效数字）参考答案：解：（1）由于实验要求电流从零调，所以变阻器应采用分压式接法；由于小灯泡电阻较小，满足，电流表应用外接法，实验电路图如图所示：（2）根据R=可知，电阻R应等于UI图象上的点与原点连线斜率大小，由于斜率逐渐增大，所以小灯泡的电阻R随温度T升高而增大；（3）在表示小灯泡的UI图象中同时作出表示电源的UI图象，如图所示读出两图线的交点坐标为：I=0.39A，U=1.05V，所以小灯泡消耗的实际功率为：P=UI=0.41W故答案为：（1）如图；（2）小灯泡的电阻R随温度T升高而增大；（3）0.41四、计算题：本题共3小

16、题，共计47分16. （15分）如图（a）所示，一个电阻值为R ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 . 导线的电阻不计。求0至t1时间内（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。参考答案：解析：由图象分析可知，0至时间内 由法拉第电磁感应定律有而由闭合电路欧姆定律有联立以上各式解得通过电阻上的电流大小为由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a通过电

17、阻上的电量通过电阻上产生的热量17. 据中新网2012年2月17日电 据国防部网站消息，中国载人航天工程新闻发言人宣布，中国将于今年实施天宫一号与神舟九号载人交会对接任务，实现航天员手控交会对接，全面验证交会对接技术。担负此次任务的飞行乘组将由3名航天员组成。根据任务计划，神舟九号飞船将于今年6月至8月择机发射。假设，神九在与天宫一号对接前将在轨道半径为r1的圆周轨道进行适当的调整后，在A点进行短暂的点火加速，到达半径为r2的天宫一号运行轨道的B点恰好与之对接。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R。（1）试求神九在r1 、r2两个圆轨道上运动的周期之比（2）若已知万有引力势能的表达式为E=-GMm/r,(M为地球质量，未知)，神九的总质量为m。假设加速时燃烧的燃料将能量转化为机械能满足E=km（k为已知常量），m为燃烧掉的燃料质量，试求神九要想从轨道A点成功完成对接，消耗的燃料质量。（燃料消耗质量远小于神九总质量）参考答案：18. 如图所示，质量为m15 kg的滑块，置于一粗糙的