广西壮族自治区桂林市潭下中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

广西壮族自治区桂林市潭下中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析一、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.体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上．已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D（D＞d），不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为（）A．mg B． C． D．参考答案：C【考点】物体的弹性和弹力．【专题】受力分析方法专题．【分析】以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，根据几何知识求出相关的角度，由平衡条件求解球架对篮球的支持力，即可得到篮球对球架的压力．【解答】解：以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为α．由几何知识得：cosα==根据平衡条件得：2Ncosα=mg解得：N=则得篮球对球架的压力大小为：N′=N=．故选：C．2.在如图所示电路中，电源的电动势E＝3V，内电阻r＝0.5Ω，电阻R1＝2Ω，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示，则下列叙述中正确的是A．I变小，U2变小 B．C． D．【必做题】参考答案：BCD3.（单选题）下列说法中正确的是（）A．在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零B．做匀变速直线运动的物体，同一时间内通过的路程与位移的大小一定相等C．速度不变的运动就是匀速直线运动，加速度不变的运动可以是曲线运动D．在地面上发射飞行器，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，则它将挣脱地球的束缚绕太阳运动参考答案：C解：A：电势和电场强度是分别描述电场的力的性质和能的性质的物理量，它们的大小没有直接的关系，故A错误；B：做匀变速直线运动的物体，同一时间内通过的位移的大小还与初末的速度的大小即方向都有关，只有方向相同时，同一时间内通过的路程与位移的大小才相等，故B错误．C：速度是矢量，速度不变指的是大小和方向都不变的运动，它就是匀速直线运动；加速度不变的运动要看它的速度方向与加速度的方向是否一致，一致时做直线运动，否则，物体就做曲线运动，故C正确；D：第一宇宙速度是7.9km/s，第二宇宙速度是飞行器挣脱地球的束缚绕太阳运动的速度，大小是11.2km/s，速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，则它将在绕地球的椭圆轨道上运动，故D错误．故选：C4.“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如右图所示。之后，卫星在P点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。用T1、T2、T3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运动的周期，用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的加速度，v1、v2、v3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的速度，用F1、F2、F3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点时受到的万有引力，则下面关系式中正确的是（

）A．a1＜a2＜a3B．v1＜v2＜v3C．T1＞T2＞T3D．F1＝F2＝F3参考答案：CD卫星从Ⅰ轨道的P处制动后进入Ⅱ轨道，在Ⅱ轨道的P处再制动，最后进入Ⅲ轨道。故有v1＞v2＞v3，选项B错误。在不同轨道的P处，卫星受到的万有引力相同，根据牛顿第二定律可知加速度相同，选项A错误，选项D正确；根据开普勒第三定律可知，卫星在不同轨道上绕月球运动时的周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相同，显然Ⅰ轨道的半长轴最大，Ⅲ轨道的半径最小，故选项C正确。5.三个物体，质量分别为m1=1kg、m2=2kg、m3=3kg，有滑轮的m3放在光滑水平面上，m1、m2、m3的位置如图所示，滑轮和所有接触面的摩擦以及绳子的质量均忽略不计，向右的水平推力F作用在m3上，m1、m2、m3无相对运动，一起向右运动，则加速度的大小是(

)A.20m/s2

B.5m/s2C.m/s2

D.m/s2参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（9分）探究能力是物理学研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN。（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为

。（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为

rad/s。参考答案：（1）（全对得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）7.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度

▲

（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量

▲

它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：升高（2分），等于8.若将一个电量为2.0×10－10C的正电荷，从零电势点移到电场中M点要克服电场力做功8.0×10－9J，则M点的电势是=

V；若再将该电荷从M点移到电场中的N点，电场力做功1.8×10－8J，则M、N两点间的电势差UMN＝

V。参考答案：

40；90。9.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小树叶在3.0s内完成了6次全振动．当该小树叶开始第10次振动时，沿此传播方向与该小树叶相距1.8m、浮在水面的另一小树叶刚好开始振动，根据上述信息可求得水波的波长

，水波的传播速度大小为

．参考答案：0.20m；0.40m/s【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】小树叶在3.0s内全振动了6次，求出树叶振动一次的时间即树叶振动的周期，等于此水波的周期．由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m经历的时间为9个周期，求出传播时间，得到波速．若振动的频率变大，波速不变，波传播的时间不变．【解答】解：据题，小树叶在3.0s内全振动了6次，则此水波的周期为T=s=0.5s，由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m、经历的时间为9个周期，即为t=4.5s，波速为v=，波长为λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案为：0.20m；0.40m/s10.

(3)用如图所示的装置，要探究恒力做功与动能改变的关系的实验数据应满足一个怎样的关系式

，从而得到动能定理。(用上题符号表示，不要求计数结果)参考答案：11.一列横波沿负x方向传播，波上有A、B、C三个质点，如图所示是某时刻的波形图，则三个质点中最先回到平衡位置是质点______（选填A、B、C字母），再过3/4周期时质点C的位移是_________m。参考答案：

(1).A；

(2).0【详解】波向左传播，则质点AB的振动方向均向下，而C质点将要向上振动，则A质点先回到平衡位置；再过3/4周期时质点C回到平衡位置，位移是0。12.如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB＝100V，R0＝40W，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为

V，通过电阻R0的电流有效值为

A。参考答案：答案：200，5解析：自耦变压器的原副线圈在一起，由题可知，原线圈的匝数为副线圈匝数的一半。理想变压器的变压比为，所以。根据部分电路欧姆定律有。13.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：图1：____________________________________________________；图2：_____________________________________________________.参考答案：（1）m?M

（2）B（3）图1：m过大(或M过小)，造成m不是远小于M图2：没有平衡摩擦力或木板的倾角过小三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.⑴一同学得到一根圆柱形金属导体棒，似铜质材料，该同学准备在实验室对其鉴定．首先用游标卡尺测出了导体棒的长度为L，测其直径D的示数如下图所示，则D＝_________mm．

如果该同学通过测金属棒的电阻率来做鉴定．则还需测量的物理量有

．这时电阻率的计算公式是ρ＝

．（用所测物理量的符号表示）⑵实验室有两个电压表V1、V2，量程分别为3V和15V，其中已知电压表V2的内阻为R2．现提供电源E、滑动变阻器R、开关S、导线等，请在虚线框内画出测电压表V1的内阻R1的电路图，并由此得R1＝____________.

（用测量量和已知量的符号表示）．若测得R1＝600Ω，则要将V1改装成量程为50V的电压表，应该给它串联的分压电阻R＝_________Ω．参考答案：（1）D＝___13.40______mm．

还需测

电阻R

或(它两端的电压U和它的电流I)．

ρ＝

或

．⑵R1＝____________.

（3）R＝___9400______Ω．15.某兴趣小组为了测量一待测电阻丝的阻值Rx，先用多用电表粗测出它的阻值约为9Ω，再用千分尺测量该段电阻丝的直径，如图所示，然后再用伏安法精确地测量。实验室里除待测电阻丝外，还准备了以下器材：A．多用电表

B．电压表Vl（3V，5kΩ）C．电压表V2（15V，25kΩ）

D．电流表Al（0.6A，0.2Ω）E．电流表A2（3A，0.04Ω）

F．电源（E=4.5V，内阻不计）G．滑动变阻器Rl（5Ω，3A）

H．滑动变阻器R2（200Ω，1.5A）I．电键S、导线若干（1）待测电阻丝的直径是_______mm；（2）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选________；电流表应选________；滑动变阻器应选________。（填器材前面的字母代号）（3）在实验中，既要满足实验要求，又要减小误差，应选用的实验电路图是_______。参考答案：.（1）1.010（3分）；（2）B，D，G；（每空1分，共3分）（3）C（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.为了限制汽车的速度，某些路段需要设置“减速墩”(路面上凸起的条状装置)。某平直路段相隔L=20m设立了两个减速墩，如图11所示。汽车通过每个减速墩时允许的最大速度为=2m／s，汽车加速时的最大加速度大小为a1=3m／s2，减速时的最大加速度大小为a2=6m／s2。，汽车长度为d=5m，设汽车过每个减速墩时均保持匀速行驶，减速墩宽度不计，求汽车通过这两个减速墩所需的最短时间。参考答案：见解析17.如图所示，圆形匀强磁场半径R=4cm，磁感应强度B2=10﹣2T，方向垂直纸面向外，其上方有一对水平放置的平行金属板M、N，间距为d=2cm，N板中央开有小孔S．小孔位于圆心O的正上方，S与O的连线交磁场边界于A．=2cm，两金属板通过导线与宽度为L1=0.5m的金属导轨相连，导轨处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B1=1T．有一长为L2=1m的导体棒放在导轨上，导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直．现对导体棒施一力F，使导体棒以v1=8m/s匀速向右运动．有一比荷=5×107C/kg的粒子（不计重力）从M板处由静止释放，经过小孔S，沿SA进入圆形磁场，求：（1）导体棒两端的电压；（2）M、N之间场强的大小和方向；（3）粒子在离开磁场前运动的总时间（计算时取π=3）．参考答案：考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．版权所有专题： 带电粒子在复合场中的运动专题．分析： （1）根据公式E=BLv求出导体棒两端的电压；（2）结合上题的结果求出M、N之间的电压，根据匀强电场的电场强度公式E=，求出M、N之间场强的大小和方向；（3）带电粒子在电场中加速，再在磁场中偏转，根据牛顿第二定律和运动学公式求出在电场中运动的时间．根据带电粒子在磁场中运动的周期公式和圆心角的大小，求出粒子在磁场中的运动的时间，从而得出离子在磁场中运动的总时间．解答： 解：（1）导体棒两端的电压为：U1=E2=B2L2v1=1×1×8V=8V．

（2）M、N之间的电压为：U2=E2=B2L1v1=1×0.5×8V=4V．M、N之间的场强大小E===200V/m，方向竖直向下．

（3）粒子在MN间加速运动的过程，有：a==5×107×200=1×1010m/s2；由d=a得：t1==s=2×10﹣6s，粒子离开电场时的速度为：v=at1=1×1010×2×10﹣6=2×104m/s，粒子在SA段运动的时间为：t2===1×10﹣6s，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动．有：qvB1=m，解得：r==m=0.04m=4cm，则知得：r=d设粒子在磁场轨迹对应的圆心角为θ，则由几何知识得：θ=90°则粒子在磁场中运动的时间为：t3=T=?=×s=3×10﹣6s，故粒子在离开磁场前运动的总时间t=t1+t2+t3=（2+1+3）×10﹣6s=6×10﹣6s．答：（1）导体棒两端的电压是8V；（2）M、N之间的电场强度的大小200V/m，方向竖直向下；（3）粒子在离开磁场前运动的总时间是6×10﹣6s．点评： 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，掌握带电粒子