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广东省广州市南国学校中学部2022-2023学年高三物理期末试题含解析一、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.a是放在地球赤道上的物体,b是近地卫星,c是地球同步卫星,a、b、c在同一平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动,某时刻,它们运行通过地心的同一直线上,如图甲所示.一段时间后.它们的位置可能是图乙中的参考答案:AC解析:地球同步卫星绕地球运行的角速度和地球自转角速度相同,近地卫星绕地球运行的角速度大于地球自转角速度。一段时间后.它们的位置可能是图乙中的AC。
2.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块()
A.仍处于静止状态 B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变
D.受到的合外力增大参考答案:A3.以10m/s的速度,从10m高的塔上水平抛出一个石子,不计空气阻力,取g=10m/s2,石子落地时的速度大小是
A.10m/s B.10m/s
C.20m/s
D.30m/s参考答案:B4.在氢原子光谱中,电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴尔末系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴尔末系,则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线
A.2
B.5
C.4
D.6参考答案:D5.以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为h1,空气阻力的大小恒为F,小球从抛出至回到出发点下方h2处的过程中,以下说法正确的是:(
)A、整个过程中小球的动能变化了mgh2-F(2h1+h2);B、整个过程中小球的机械能守恒;C、整个过程中小球的机械能增加了2Fh1+Fh2;D、整个过程中小球的重力势能增加了mgh2;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.(1)如图所示,竖直墙上挂着一面时钟,地面上的静止的观察者A观测到钟的面积为S,另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动,观察到钟的面积为S′则S和S′的大小关系是
▲
.(填写选项前的字母)
A.S>S′
B.S=S′C.S<S′
D.无法判断参考答案:A7.(1)甲、乙、丙、三位同学在使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量同一个物体的长度时,分别测量的结果如下:甲同学:使用游标为50分度的卡尺,读数为12.045cm乙同学:使用游标为10分度的卡尺,读数为12.04cm丙同学:使用游标为20分度的卡尺,读数为12.045cm从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是
同学。(2)现要验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图7所示)、小车、计时器、米尺、弹簧秤、还有钩码若干。实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响,重力加速度为g),在空格中填入适当的公式。图7①用弹簧秤测出小车的重力,除以重力加速度g得到小车的质量M。②用弹簧秤沿斜面向上拉小车保持静止,测出此时的拉力F。③让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t,用米尺测量A1与A2之间的距离s,从运动学角度得小车的加速度a=
。④已知A1与A2之间的距离s,小车的质量M,在小车中加钩码,所加钩码总质量为m,要保持小车与钩码的合外力F不变,应将A1相对于A2的高度调节为h=
。⑤多次增加钩码,在小车与钩码的合外力保持不变情况下,利用(1)、(2)和(3)的测量和计算结果,可得钩码总质量m与小车从A1到A2时间t的关系为:m=
。参考答案:8.氢弹的工作原理是利用氢核聚变放出巨大能量。在某次聚变中,一个氘核与一个氚核结合成一个氦核.已知氘核的比结合能是1.09MeV;氚核的比结合能是2.78MeV;氦核的比结合能是7.03MeV.则氢核聚变的方程是________;一次氢核聚变释放出的能量是________MeV.参考答案:(1)H+H→He+n(2分)聚变释放出的能量ΔE=E2-E1=7.03×4-(2.78×3+1.09×2)=17.6MeV9.如图所示,一辆长,高,质量为的平顶车,车顶面光滑,在牵引力为零时,仍在向前运动,设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比,且比例系数。当车速为时,把一个质量为的物块(视为质点)轻轻放在车顶的前端,并开始计时。那么,经过t=
s物块离开平顶车;物块落地时,落地点距车前端的距离为s=
m。(取)参考答案:0.31
4.1610.如图所示,直角形轻支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度均为L,可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,空气阻力不计。设A球带正电,电荷量为q,B球不带电,处在竖直向下的匀强电场中。若杆OA自水平位置由静止释放,当杆OA转过37°时,小球A的速度最大,则匀强电场的场强E的大小为___________;若A球、B球都不带电,重复上述操作,当A球速度最大时,杆OA转过的角度将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)参考答案:;减小11.如图,电动机Q的内阻为0.5Ω,当S断开时,A表读数1A,当S闭合时,A表读数3A,则:电动机的机械功率
;电动机的机械效率
。参考答案:
答案:18W,9%12.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
13.一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度图象如图(甲)所示;河中各处水流速度相同,且速度图象如图(乙)所示。则快艇最快到达岸边所用的时间为____________s,最快到达岸边时,经过的位移大小为____________m。
参考答案:20
三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.测量一未知电阻的阻值.(1)某同学首先用多用电表粗测电阻的大小,将多用表选择开关置于×10Ω挡,调零后,将红黑表笔分别接电阻两端,发现指针读数如图所示,则所测阻值为________Ω.(2)接着该同学计划用VA法准确测量电阻的阻值,提供的实验器材有:8V直流电源;电压表(0~10V,内阻约20kΩ);电流表(0~50mA,内阻约10Ω);滑动变阻器(0~20Ω,1A);开关和导线.请根据实验要求和提供的器材,参考下面未完全连接好的实物电路在下面虚线方框内画出实验电路图,并完成下面实物电路未连接的导线.(3)在上述(2)的实验中,连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表皆没有读数,该同学用多用电表检查电路故障.他的操作如下:选用多用电表的直流电压挡,将红、黑表笔分别接在:电源正负极间;变阻器电阻丝的两端;电流表“-”接线柱和电压表“+”接线柱之间,结果多用电表的指针均发生偏转,则可能是连接______________之间的导线发生了断路.(4)实验中移动变阻器滑动头,记下多组电流表、电压表读数(U,I),然后在坐标纸上作出U-I图线,图线的________大小表示待测电阻阻值.在这个实验中,测量值________真实值.(填“>”“=”或“<”)参考答案:
(1)200
(2)如图所示
(3)连接电流表和电压表;
(4)斜率;<试题分析:由图甲所示欧姆表可知,所测电阻阻值为:20×10Ω=200Ω。15.某实验小组的同学欲探究“功与速度变化的关系”,在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B为打点计器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足长的木板放置于桌面上(并已平衡摩擦),不计绳与滑轮的摩擦。该实验小组的同学在一条比较理想的纸带上从点迹清晰的某点开始记为O点,顺次选取一系列计数点,分别测量这些点到O点之间的距离x1、x2、x3、……(如图乙),并计算出它们与O点之间的速度平方差△v2=v2-v02,算出合力做的功W,然后建立△v2—W坐标系,通过描点法得到的图象是一条过原点的直线,如图丙。
(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔均为,根据纸带求小车的速度。当打点计时器打点A时小车的速度vA=____________,打点计时器打点B时小车的速度vB=_______________。
(2)由图象可求得小车的质量为_______kg。
(3)另有一名同学用图甲所示的装置探究小车加速度a和小车所受合外力的关系图象,但由于忘记了平衡摩擦力(图象中F为弹簧秤读数),则他得出的结论是图丁中的哪一项
。参考答案:
0.2
C四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,在倾角为37°的固定斜面上,有一个质量为5kg的物体静止放在斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8。g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)物体对斜面的压力;(2)物体所受的摩擦力;
(3)若用原长为L0=10cm,劲度系数为3.1×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度L是多少?
参考答案:(1)物体静止在斜面上受力分析如右图所示,则物体受到斜面的支持力为:N=mgcos37°=40N
(2分)
方
向:垂直斜面向上
(1分)根据牛顿第三定律,物体对斜面的压力为40N
(1分)方
向:垂直斜面向下
(1分)(2)(3分)根据二力平衡,物体受到的静摩擦力为:f=mgsin37°=30N
(2分)方
向:沿斜面向上
(1分)17.(10分)
如图所示,斜面为长方形的斜面体倾角为37°,其长为0.8m,宽为0.6m.一重为20N的木块原先在斜面体上部,当对它施加平行于AB边的恒力F时,刚好使木块沿对角线AC匀速下滑,求木块与斜面间的动摩擦因数μ和恒力F的大小.参考答案:见解析18.(13分)如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强电场,电场的方向平行于y轴向下;在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外.有一质量为m,带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场.质点到达x轴上A点时,速度方向与x轴的夹角为φ,A点与原点O的距离为d.接着,质点进入磁场,并垂直于OC飞离磁场.不计重力影响.若OC与x轴的夹角为φ,求:
⑴粒子在磁场中运动速度的大小;
⑵匀强电场的场强大小.参考答案:解:1)质点在磁场中的轨迹为一圆弧。由于质点飞离磁场时,速度垂直于OC,故圆弧的圆心在OC上。依题意,质点轨迹与x轴的交点为A,过A点作与A点的速度方向垂直的直线,与OC交于O'。由几何关系知,AO'垂直于OC',O'是圆弧的圆
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