2022-2023学年湖南省怀化市洪江塘湾乡中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年湖南省怀化市洪江塘湾乡中学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.用单色光照射双缝，在光屏上出现明、暗相间的条纹（

）

A.这是光的衍射现象

B.这是相干光波叠加的结果C.明条纹呈现出中央宽两边窄D.若把其中一缝挡住，屏上条纹不会改变参考答案：B2.如图所示，两等量同种点电荷固定在水平方向上的A、B两点，过AB中点O的竖直方向上有C、P、Q、D四点，其中C、D和P、Q分别关于O点对称。一带电小球自C点由静止释放，运动到P点时小球的加速度为零。重力加速度为g，则下列判断正确的是

A．小球运动到Q点时的加速度为2g

B．小球从P点运动到O点的过程中可能先减速后加速

C．小球在O点时的电势能最小

D．小球在P点的电势能可能大于Q点的电势能参考答案：AB3.（单选）如图所示，理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨，导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，金属杆MN垂直放置在导轨上，且接触良好．移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数，副线圈上接有一只理想电压表，滑动变阻器R的总阻值大于定值电阻R0的阻值，线圈L的直流电阻、导轨和金属杆的电阻都忽略不计．现在让金属杆以速度的规律在导轨上左右来回运动，两灯A、B都发光．下列说法中正确的是（

）A．只增大T，则灯A变暗、灯B变亮B．当时间t=T时，两灯都亮着，电压表的示数为零C．只将变阻器R的滑片下滑时，通过副线圈的电流减小，电压表的示数变大D．只增大v0，两灯都变亮，杆MN来回运动的最大距离变小参考答案：A4.如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧力F的大小随时间t变化的图象如图所示，g为重力加速度，则 （

） A．升降机停止前在向上运动 B．时间小球处于失重状态，时间小球处于超重状态 C．时间小球向下运动，动能先减小后增大 D．时间弹簧弹性势能的减少量小于球动能的增加量参考答案：AD升降机停止前弹簧处于伸长状态，弹力大小等于mg，由图乙可知，时间，由于惯性，小球将向上运动，造成弹簧伸长量变短，弹力由mg变为0，所以升降机停止前在向上运动，A对；分析弹簧的示数变化可知时间弹簧由伸长状态恢复原长，时间弹簧由原长被压缩到最短，所以时间小球一直向上运动，动能一直减小直至为零，由于合力方向一直向下，所以时间小球均处于失重状态，B、C错；由于弹簧和小球组成的系统满足机械能守恒定律，所以时间弹簧弹性势能和小球重力势能的减少量之和等于小球动能的增加量，D对。5.(08

以下说法符合物理史实的是(

)

A．亚里士多德对运动和力关系的历史进程只起到阻碍作用

B．开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础

C．法拉第发现了电流周围存在着磁场，为实现当今电气化奠定基础

D.“我之所以比别人看得远，是因为我站在了巨人的肩膀上”，牛顿所指的巨人是：爱因斯坦、伽利略、开普勒参考答案：

答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一负电荷（电量很小，不影响电场分布）固定在P点，如图所示，U表示电容器的电压，EP表示负电荷在P点的电势能，若保持正极板不动，将负极板移到图中虚线所示的位置，则U________（填变大、变小或者不变），EP________（填变大、变小或者不变）.参考答案：变小

不变7.如图，两光滑斜面在B处连接，小球自A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC．设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7，球由A运动到C的过程中平均速率为2.1m/s．参考答案：考点：平均速度．专题：直线运动规律专题．分析：根据和加速度的定义a==，=解答．解答：解：设AB=BC=x，AB段时间为t1，BC段时间为t2，根据知AB段：，BC段为=则t1：t2=7：3，根据a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7；根据=知AC的平均速度===2.1m/s．故答案为：9：7，2.1m/s．点评：本题考查基本概念的应用，记住和加速度的定义a==，=．8.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．①从状态A到B，气体经历的是

▲

(选填“等温”“等容”或“等压”)过程；②从B到C的过程中，气体做功大小为

▲

；③从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为__▲__(选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”)。参考答案：①等温;（1分）②3P0V0/2;（2分）③放热;9.汽车的速度计显示的是

的大小。（填“瞬时速度”或“平均速度”）参考答案：瞬时速度10.“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（X）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（Y）的过程，中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，写出这种衰变的核反应方程式．生成的新核处于激发态，会向基态跃迁，辐射光子的频率为v，已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，则此核反应过程中的质量亏损为．参考答案：解：核反应方程为：．根据爱因斯坦质能方程得：hv=△mc2，则质量亏损为：△m=．故答案为：，11.P、Q是一列简谐横波中的质点，相距30m，各自的振动图象如图所示．①此列波的频率f＝________Hz.②如果P比Q离波源近，且P与Q间距离小于1个波长，那么波长λ＝________m.③如果P比Q离波源远，那么波长λ＝________m.参考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)12.光滑水平面上两物体b、b用不可伸长的松弛细绳相连，A质量为2kg，B质量为1kg；现使两物体同时沿直线背向而行(=4m/s，

=2m/s)，直至绳被拉紧，然后两物体一起运动，它们的总动量大小为

kg·m/s，两物体共同运动的速度大小为

m/s．参考答案：6

213.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．⑴该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；⑵为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

；⑶某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像．组别1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m·s-20.130.170.260.340.430.510.59⑷由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：

．参考答案：⑴小车所受合外力大小等于(或约等于)mg……(1分)⑵两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”）…(1分)

（或“”）………(2分)⑶如右图…………(2分)⑷木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）……………(2分)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1Ω，电压表（0~3V3kΩ），电流表（0~0.6A1.0Ω），滑动变阻器有R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.1A）各一只.①实验中滑动变阻器应选用

（选填“R1”或“R-2”）②在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U—I图线，由图可较准确求出该电源电动势E=

V，内阻r=

Ω。参考答案：

答案：①R1

②

1.4~1.48

1.71~1.7915.某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示。测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量。（l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。（2）以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充完整：A．调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；B．将

放在转换器上，记下输出电压U0；C．将待测物放在转换器上，记下输出电压U1；（3）根据以上测量，可求出：比例系数k=

，待测物体的质量m=

。（4）请设想实验中可能会出现的一个问题：

。参考答案：（1）设计的电路图如图所示。（3分）（2）砝码（2分）（3）k＝U0/m0g，m＝m0U/U0。（4分）（4）①因电源电压不够而输出电压调不到零；②待测物体质量超出转换器量程。（2分，答出一个即可得2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。Ks5u（1）若已知m=0.5Kg，μ=0.5，θ=370，当拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。（sin370=0.6

，cos370=0.8。g取10m/s2）（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。参考答案：解：（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有Fcosθ+mg=N

①

(1分)Fsinθ=f

②

(1分)式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有f=μN

③(2分)联立①②③式得

④

(2分)F代入数据得F=12.5N

(2分)（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsinθ≤λN

⑤

(3分)这时①式仍满足。联立①⑤式得

⑥

(3分)现考察使上式成立的θ角的取值范围。注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有

⑦

(3分)使上式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为

⑧

(3分)Ks5u17.如图所示，一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上，B的右边有竖直墙壁．现有一小物体A（可视为质点）质量m=lkg，以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B，已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2，B与竖直墙壁的碰撞时间极短，且碰撞时无机械能损失，若B的右端距墙壁s=4m，要使A最终不脱离B，则木板B的长度至少多长？参考答案：考点：动量守恒定律；动能定理的应用．专题：动能定理的应用专题．分析：A在B上滑动时，设A滑上B后达到共同速度前并未碰到档板，以AB整体为研究对象可知，AB组成的系统动量守恒，由此可以求出AB速度相等时的速度；根据动能定理求出在这一过程中B的位移，即可判断两者速度相等时B有无碰撞墙壁．若B还碰撞到墙壁，A、B达到共同速度后再匀速向前运动．B碰到竖直挡板后，根据动量守恒定律得A、B最后相对静止时的速度，根据动能定理或能量守恒定律求解，A、B的相对位移，即可得到木板最小长度．解答：解：设A滑上B后达到共同速度前并未碰到档板，则根据动量守恒定律得它们的共同速度为v，有mv0=（M+m）v，代人数据解得：v=2m/s，在这一过程中，B的位移为sB由动能定理：代人数据解得：sB=2m．当s=4m时，A、B达到共同速度v=2m/s后再匀速向前运动2m碰到档板，B碰到竖直挡板后，根据动量守恒定律得A、B最后相对静止时的速度为v'，则

Mv﹣mv=（M+m）v'，解得：．在这一过程中，A、B的相对位移为s1，根据动能定理，得：，解得：s1=8.67m．因此，A、B最终不脱离的木板最小长度为8.67m．答：要使A最终不脱离B，则木板B的长度至少为8.67m．点评：解决本题的关键是A与B组成的系统在碰撞过程中满足动量守恒，A在B上滑动时，A相对于B滑动的位移为相对位移，摩擦力在相对位移上做的功等于系统机械能的损耗．18.如图所示，水平面上紧靠放置着等厚的长木板B、C（未粘连），它们的质量均为M=2kg