江西省上饶市柘港中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

江西省上饶市柘港中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析一、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.如下图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻弹簧一端系在小球上，另一端拴在墙上P点，开始时弹簧与竖直方向的夹角为0，现将P点沿着墙向下移动，则弹簧的最短伸长量为(

)A

B.

C.

D.参考答案：A2.右图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成θ角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是A．N=m1g+m2g-Fsinθ

B．N=m1g+m2g-FcosθC．f=Fcosθ

D．f=Fsinθ参考答案：（

AC

）3.学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，如图所示是我们学习过的几个实验，其中研究物理问题的思想与方法相同的是A．⑴⑵

B．⑵⑶

C．⑶⑷

D．⑴⑷参考答案：D4.如图所示，金属板带有等量异种电荷，板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示，已知该平面内P、O的连线为等势线，且与电场线上两点M、N的连线垂直．一带电油滴在O点处于静止状态．则()A.若将油滴置于P处，仍能静止B.若将油滴从M处释放，将沿电场线运动至N处C.M点的电势一定比N点的高D.油滴在M点的电势能一定比在N点的小参考答案：D【分析】由电场线分布判断出场强的大小关系，从而判断电场力与的重力的关系；沿着电场线电势降低，根据电势能的公式进行判断电势的大小关系；【详解】A、由题可知，在O点处于静止状态，说明在O点的电场力与重力相等，由电场线的分布可知，P点的电场强度大于O点电场强度，即，则在P点的电场力大于重力，则油滴不会处于静止状态，故选项A错误；B、带电油滴受到重力和电场力的作用，由于电场的方向为电场线的切线方向，可知二者的合力的方向时刻在变化，其合力的方向不沿着电场线，根据曲线运动条件可知，油滴也不会沿电场线运动到N处，故选项B错误；C、根据电场线的性质，可知沿着电场线电势降低，由于电场线的方向未知，故M、N点电势高低也是未知的，故选项C错误；D、若油滴带负电，则上极板带正电，则，则根据电势能公式可知：；若油滴带正电，则上极板带电，则，同理可知：，故选项D正确。【点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动，注意找出场强的关系以及电势的关系，从而根据受力情况以及电势能公式进行判断即可。5.（单选）如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是（）A．向左摆动B．向右摆动C．保持静止D．无法判定参考答案：【考点】：楞次定律；电容．【分析】：当穿过线圈的磁通量发生变化时，电路中产生感应电动势；再假设线圈闭合，由楞次定律判断出感应电流的方向，从而确定感应电动势的方向，即由电场强度的方向来确定带负电小球摆动的方向．：解：当磁铁插入时，导致线圈的磁通量发生变化，从而导致线圈中产生感应电动势，假设电路闭合，则由楞次定律可知，感应电流方向是从右极向下通过线圈再到左极，由于线圈相当于电源，因此左极电势高，所以带负电小球将向左摆动，故A正确，BCD错误；故选：A【点评】：题考查了楞次定律的应用，掌握楞次定律是正确解题的关键；本题难度不大，是一道基础题．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某天体存在一颗绕其做匀速圆周运动的卫星，已知天体半径为R，卫星离天体表面的高度为h，卫星的线速度大小为v，则卫星的周期为，天体的质量为（万有引力恒量为G）．参考答案：解：卫星的周期T=．根据得，天体的质量M=．故答案为：，．7.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为

；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为

m/s．参考答案：向下258.如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在与它垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体的上侧面A和下侧面A＇之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感强度B之间的关系为，式中的比例系数K称为霍尔系数．霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上、下两侧之间就会形成稳定的电势差．设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e．回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体上侧面A的电势________下侧面A＇的电势（填“高于”、“低于”或“等于”）．（2）电子所受的洛伦兹力的大小为________________．（3）当导体上、下两侧之间的电势差为U时，电子所受的静电力的大小为_____________．（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为K＝，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。参考答案：（1）导体中定向移动的是自由电子，结合左手定则，应填低于。（2）

（3）（或）（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有又通过导体的电流强度以上两式联列，并将代入得9.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程

???

m。水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m／s2）参考答案：答案：1.2，10.图甲所示电路称为惠斯通电桥，当通过灵敏电流计G的电流Ig=0时，电桥平衡，可以证明电桥的平衡条件为：．图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻Rx的电路原理图，其中R是已知电阻，S是开关，G是灵敏电流计，AC是一条粗细均匀的长直电阻丝，D是滑动头，按下D时就使电流计的一端与电阻丝接通，L是米尺．（1）操作步骤如下：闭合开关，把滑动触头放在AC中点附近，按下D，观察电流表指针的偏转方向；向左或向右移动D，直到按下D时，电流表指针_____________(填：满偏、半偏或不偏转)；用刻度尺量出AD、DC的长度l1和l2；(2)写出计算Rx的公式:RX=______________(3)如果滑动触头D从A向C移动的整个过程中，每次按下D时，流过G的电流总是比前一次增大，已知A、C间的电阻丝是导通的，那么，电路可能在

断路了．参考答案：11.一个做匀加速直线运动的物体，它在开始时连续两个4s的时间内分别通过的位移为24m和64m，则这个物体的加速度为

m/s2，中间时刻的瞬时速度为

m/s。参考答案：2.5

1112.用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，得到Uc﹣ν图象如图所示，根据图象求出该金属的截止频率νc=5.0×1014Hz，普朗克常量h=6.4×10﹣34J?s．（已知电子电荷量e=1.6×10﹣19C）参考答案：：解：根据Ekm=hv﹣W0得，横轴截距的绝对值等于金属的截止频率，为v0=5.0×1014．通过图线的斜率求出k=h=J?s．故答案为：5.0×1014，6.4×10﹣3413.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，交流电频率为50Hz．如图是某次实验得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从O点开始计数，O、A、B、C是四个连续的计数点，每两个相邻的计数点之间有9个实际点（未画出），A、B、C三点到O点的距离分别为xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，则打计数点B时小车的速度为m/s，小车运动的加速度为m/s2．参考答案：0.27，0.4；解：由于每相邻两个计数点间还有9个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.2s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．vB==0.27m/s根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==0.4m/s2．故答案为：0.27，0.4；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为研究小灯泡的伏安曲线的特性，选用小灯泡额定值为“3.0V，1.2W”，实验中有仪器：安培表、伏特表、电键、滑动变阻器、坐标纸、导线（1）为使加在小灯泡的电压从零开始，能在较大的范围调节，滑动变阻器应采用怎样连接？画出相关的电路图．（2）请根据你画的电路图，把图中的实验器材连成符合要求的实验电路．（3）为使读数误差尽可能小，电压表的量程应选用3V档，电流表的量程应选用0.6档，为保证实验安全，测量范围不能超过3V和0.4A，开始做实验闭合S前，应把P移到D端．

参考答案：解：（1）电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，小灯泡电阻远小于电压表内阻，所以电流表应采用外接法，实验原理图如图所示：（2）根据电路图，把图中的实验器材连成符合要求的实验电路．（3）选用小灯泡额定值为“3.0V，1.2W”，额定电压U=3V，所以电压表的量程应选用3V挡，额定电流I=0.4A，所以电流表的量程应选用0.6A档，为保证实验安全，测量范围不能超过3V和0.4A，开始做实验闭合S前，应把P移到D端．故答案为：（1）如图（2）如图（3）3；0.6

3；0.4

D15.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.（所用交变电流的频率为50Hz）①图(b)为某次实验得到的纸带，实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2．（保留三位有效数字）(2分)②在研究小车所受合力不变时,加速度a和小车质量的倒数的对应数据如表,画出a—图象,由图线可得小车所受合外力为

N.（保留三位有效数字）(2分)a(m·s—2-)1.02.02.73.04.00.250.500.690.801.0

③实验中作出了小车加速度a随拉力F的变化图线如图所示,该图线不通过原点,其主要原因是______________.(2分)

参考答案：①0.510

（2分）

②3.85-4.05（2分）

③没有平衡摩擦力（平衡摩擦力不够）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一轻质弹簧右端固定在竖直挡板上．质量m=0.1kg的小物块（可视为质点）从空中A点以υ0=2m/s的速度水平抛出，恰好从B端沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，C、D间的水平距离L=1.2m，小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2．求：（1）小物块经过圆弧轨道上B点时速度υB的大小；（2）小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小；（3）弹簧的弹性势能的最大值EPm．参考答案：解：（1）小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道，据几何关系有：υB===4m/s．（2）小物块由B运动到C，据机械能守恒有：mgR（1+sinθ）=mυC2﹣mυB2在C点处，据牛顿第二定律有NC′﹣mg=m解得NC′=8N

根据牛顿第三定律，小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力大小NC为8N．（3）小物块从B运动到D，据能量关系有

EPm=mυB2+mgR（1+sinθ）﹣μmgL=×0.1×42J+0.1×10×0.4×（1+）J﹣0.5×0.1×10×1.2J=0.8J

答：（1）小物块经过圆弧轨道上B点时速度υB的大小是4m/s；（2）小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小是8N；（3）弹簧的弹性势能的最大值EPm是0.8J．17.如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U形滑板N,滑板两端为半径R=0.45m的1/4圆弧面,A和D分别是圆弧的端点,BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑块P1和P2的质量均为m,滑板的质量M=4m.P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.40,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,开始时滑板紧靠槽的左端,P2静止在粗糙面的B点。P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,