2022-2023学年湖南省张家界市实验学校高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年湖南省张家界市实验学校高三物理上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.高速公路上的标牌常用“回光返照膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照射出去的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回光返照膜”是用球体反射原件制成的．如图所示，反光膜内均匀分布着直径10um的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射的入射角是

A．60°

B．45°

C．30°

D．15°参考答案：A2.用相同的导线绕制的边长分别为L和2L的正方形闭合线框，以相同的速度匀速进入右侧的匀强磁场，如图所示，在线框进入磁场的过程中a、b和c、d两点间的电压分别为U甲和U乙，ab边和cd边所受的安培力分别为F甲和F乙，则下列判断正确的是

（）

A．U甲＝U乙

B．U甲＝2U乙

C．F甲＝F乙

D．F甲＝参考答案：D3.如图所示，在匀强电场中、、、为矩形的四个顶点，、分别为边和的中点且长为长的2倍。已知电场线的方向平行于矩形所在平面，、、三点电势分别为4V、8V、6V，则：A．点的电势为2VB．电场线方向垂直于向下C．电场线方向垂直于向下D．一电子从a点运动到c点，电势能减少参考答案：ACD由于ab与cd平行，故，由于已知、、三点电势分别为4V、8V、6V，则点的电势为2V，A正确。在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分，故e点电势等于c点电势，ec是匀强电场的一条等势线，又电场线跟等势线垂直且沿电场线电势降低，故电场线方向垂直于向下，B错误C正确。一电子从a点运动到c点，电场力做正功，电势能减少，D正确。本题选ACD。4.有一理想变压器的原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是(

)A．副线圈输出电压的有效值为3V

B．副线圈输出电压的频率为50Hz

C．P向右移动时，原、副线圈的电流比变小

D．P向右移动时，灯泡L变亮参考答案：BD5.如右图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是（

）

A．电源的电动势为4VB．电源的内电阻为1Ω

C．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16W

D．电源输出功率最大值为8W参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。

参考答案：4：3，（或0.559）7.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图乙、图丙所示，图中O点是打点计时器打的第一个点．请你分析纸带数据，回答下列问题：(1)该电动小车运动的最大速度为________m/s.

(2)该电动小车运动过程中所受的阻力为________N.(3)该电动小车的额定功率为________W.参考答案：(1)1.5(或1.50)(2)1.6(或1.60)(3)2.4(或2.40)8.一个带电小球，带有5.0×10-9C的负电荷；当把它放在电场中某点时，受到方向竖直向下、大小为2.0×10-8N的电场力，则该处的场强大小为_____，方向__

_；如果在该处放上一个电量为3.2×10-12C带正电的小球，所受到的电场力大小为__

__，方向__

__；参考答案：4N/C

竖直向上

1.28×10-11N

竖直向上

场强大小为，方向与负电荷所受的电场力方向相反，即竖直向上；如果在该处放上一个电量为带正电的小球，所受到的电场力大小为，方向竖直向上；9.（4分）某电源与电阻R组成闭合电路，如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，则电源的内阻为

W；若用两个相同电阻R并联后接入，则两图线交点P的坐标变为_________________。参考答案：1；(1.5,1.5)10.如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为

；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_____________。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）参考答案：；eU0＋（U12＋U22）11.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角=60°．已知这种玻璃的折射率n=，则：①这条光线在AB面上的的入射角为

；②图中光线ab

（填“能”或“不能”）从AC面折射出去．参考答案：①45°(2分)

②不能12.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为

。(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x=

cm；C点对应的速度是

m／s，加速度是

m／s2(速度和加速度的计算结果保留两位有效数字)参考答案：(1)0.02s

(2)0.65（0.63—0.69均给分）0.10（0.098—0.10均给分）

0.30（0.20—0.30均给分）（1）纸带上打相邻两点的时间间隔T==s=0.02s。（2）A、B间的距离x=0.65cm．B、D间的距离是2.05cm，时间间隔T=0.2s，则vc==0.10m/s。由公式知=,代入数据解得a=0.30m／s2。13.（多选）在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时

A．物块B的质量满足

B．物块A的加速度为

C．拉力做功的瞬时功率为

D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为参考答案：BD三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差，按如图所示的电路进行测量，可以较大程度减小这种系统误差．选取合适的器材，按电路图连接好电路后，该实验操作过程的第一步是：闭合开关S1，将开关S2接1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些，读出这时电压表和电流表的示数U1和I1．（1）请你写出该实验操作过程的第二步，并说明需要记录的数据：

（2）请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式：Rx=

．参考答案：（1）将开关S1接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1），读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2．（2）﹣．【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】由电路图可知，当闭合电键S1，电键S2接1时电压表测Rx与RA和滑动变阻器两端的电压之和，电流表测通过Rx与RA以及滑动变阻器的电流；保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，此时电流表测的电流为RA和滑动变阻器的电流，电压表测RA以及滑动变阻器两端的电压，读出此时电压表的示数U2，根据欧姆定律求出两次测量电路的电阻，根据串联知识可知待测电阻的阻值．【解答】解：（1）第二步：将开关S2接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1），读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2．（2）当S2合向1时有：

RX+RA+R1=．当S2合向2时有：RA+R1=解以上两式得RX=﹣．故答案为：（1）将开关S1接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1），读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2．（2）﹣．15.（8分）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图1所示．①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做

运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m

小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=

m/s2．（结果保留三位有效数字）③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是A．改画a与的关系图线

B．改画a与（M+m）的关系图线C．改画a与的关系图线

D．改画a与的关系图线．参考答案：匀速直线，远小于，②0.343

③A解：①“验证牛顿第二定律”的实验中，为使绳子拉力为小车受到的合力，应先平衡摩擦力，方法是将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做匀速直线运动，另外为使绳子拉力等于砝码盘（连同砝码）的质量，必须满足满足砝码盘（连同砝码）的质量m远小于小车的质量M的条件．②由匀变速运动的推论△x=aT2得，将计数点0到4分成0到2和2到4两部分，其中t=2×（5×0.02s）=0.2s，△x=（17.47﹣8.05）﹣8.05cm=1.37cm，代入上式解得a=0.343m/s2③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，故小车的质量应为M+m，作图时应作出a﹣图象，故选A四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(10分)某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化，在实验后计算机屏幕显示了如下的p—T图象（实线部分），已知在A状态气体体积为V0。试求实验过程中，当气体温度保持T0的情况下，气体体积在什么范围内变化？参考答案：

解析：等温条仵下，

（1）

1.5p0V0=2p0V1

（4分）

（2）

1.5p0V0

=p0V2

（4分）17.（计算）（2014秋?平川区校级期中）水平地面上有一质量为m=2kg的木块，放在与墙的距离为s=20m的位置．现用大小为F=20N的水平推力推木块，使木块由静止开始运动，经过t=4s的时间到达墙边．（1）求木块与水平地面间的动摩擦因数μ；（2）若仍用大小为20N的水平力推，为使木块能到达墙边，推力作用的最短时间t1为多少？（3）若仍用大小为20N的力作用，使木块用最短时间到达墙边，则所用时间t′又为多少？参考答案：（1）求木块与水平地面间的动摩擦因数μ为0.75；（2）若仍用大小为20N的水平力推，为使木块能到达墙边，推力作用的最短时间t1为（3）若仍用大小为20N的力作用，使木块用最短时间到达墙边，则所用时间t′又解：（1）木块匀加速运动，有：根据牛顿第二定律，有：F﹣μmg=ma所以木块与地面间的动摩擦因数为：μ=0.75（2）撤力时木块的速度为：v=at1撤力后木块的加速度为：运动的整个过程有：推力作用的最短时间为：（3）假设力与水平面成θ角时加速度最大，根据牛顿第二定律有：Fcosθ﹣μFN=ma1Fsinθ+F}N﹣mg=0带入数据整理得：加速度最大值为：所以有：答：（1）求木块与水平地面间的动摩擦因数μ为0.75；（2）若仍用大小为20N的水平力推，为使木块能到达墙边，推力作用的