安徽省滁州市城南中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

安徽省滁州市城南中学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.如图为做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置。（1）（多选）在下面一些关于实验的注意事项中，你认为正确的是（A）挂弹簧秤的横杆要严格保持水平（B）弹簧秤使用前必须调零（C）各力矩应取得大一些（D）对力臂的测量要尽量准确（2）有同学在做这个实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距。经检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因：___________________________。参考答案：（1）BCD（2分，漏选得1分）（2）转轴摩擦力太大（圆盘重心不在中心处、力矩盘没有调到竖直位置）2.如图所示，半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B0，磁场方向垂直纸面向里．半径为b的金属圆环与圆形磁场同心地位置，磁场与环面垂直．金属环上分别接有相同的灯L1、L2，灯的电阻均为R，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计．MN棒以速率v在环上向右匀速滑动，棒滑过圆环直径OO′的瞬间，灯L1，L2恰好正常发光．现撤去中间的金属棒MN，使磁感应强度随时间均匀变化，为了使灯L1，L2也正常发光，磁感应强度随时间变化率的大小应为（）A．1 B．2 C．3 D．4参考答案：D【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．【分析】由E=B?2av求解感应电动势，由欧姆定律求出流过灯L1的电流；根据法拉第电磁感应定律求出磁场变化产生的感应电动势，由欧姆定律求出回路电流I′，因为灯泡正常发光，所以，联立方程即可求出磁感应强度的变化率；【解答】解：当MN棒滑过圆环直径OO′的瞬间，设由于棒切割磁感线产生的感应电动势为E，通过棒的电流为I、通过灯泡的电流为I1，则有：E=Blv=2B0av…①…②…③由①②③得：…④当撤去中间的金属棒MN，磁感应强度随时间变化时，设磁感应强度的变化率为k，此过程中电路中的感应电动势为E′，感应电流为I′、则有法拉第电磁感应定律得：…⑤…⑥由⑤⑥得：…⑦由题意可知I1=I′，解得：，故D正确，ABC错误；故选：D3.一物体由静止开始作匀加速运动，它在第n秒内的位移是s，则其加速度大小为

(A)

(B)

(C)

(D)参考答案：A4.如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧直立于地面上，上面放一个质量为m，带正电的小球，小球与弹簧不连接，加外力F将小球向下压到某位置静止，现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力和电场力对小球做功的大小分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中(

)

A．弹簧弹性势能最大值等于

B．重力势能增加W1

C．机械能增加W2

D．电势能增加W2参考答案：

答案：BC5.如图，两个质量都为m的球A、B用轻绳连接，A球套在水平细杆上（球孔比杆的直径略大），对B球施加水平风力作用，结果A球与B球一起向右做匀速运动，此时细绳与竖直方向的夹角为θ．已知重力加速度为g，则（）A．对B球的水平风力大小等于mgsinθB．轻绳的拉力等于mgcosθC．杆对A球的支持力等于2mgD．杆与A球间的动摩擦因数等于tanθ参考答案：

考点：牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：先对球B受力分析，受重力、风力和拉力，根据共点力平衡条件列式分析；对A、B两物体组成的整体受力分析，受重力、支持力、风力和水平向左的摩擦力，再次根据共点力平衡条件列式分析各力的变化．解答：解：A、B、对球B受力分析，受重力、风力和拉力，如左图

风力F=mgtanθ，

绳对B球的拉力T=，故AB均错误．C、D、把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力（mA+mB）g、支持力N、风力F和向左的摩擦力f，如右图，根据共点力平衡条件可得：竖直方向，N=（m+m）g=2mg水平方向，f=F则A环与水平细杆间的动摩擦因数为μ===tanθ，故C正确，D正确；故选：CD．点评：本题关键是先对球B受力分析，然后对整体受力分析，然后根据共点力平衡条件列式分析求解．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线，线的一端系一质量为m，带电量为q的小球。当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态。现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开始运动。若v很小，则小球第一次回到平衡位置所需时间为__________。

参考答案：答案：

7.（5分）质量分布均匀的摆球质量为m，半径为r，带正电荷，用长为L的细线将摆球悬挂在悬点O作简谐振动，则这个单摆的振动周期T＝_____________；若在悬点O处固定另一个正电荷，如图所示，则该单摆的振动周期将_________。（填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：、不变8.如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有

▲

的性质。如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间作用表现为

▲

。参考答案：各向异性

引力9.利用油膜法可粗略测写分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知n滴油的总体积为v，一滴油所形成的单分子油膜的面积为S，这种油的摩尔质量为，密度为.则可求出一个油分子的直径d=

△△；阿伏加德罗常数=△△

。参考答案：

10.如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v＝________________；这列波的频率可能值f＝________________。参考答案：向右0.25m/s，向左0.35m/s；向右6.25Hz，向左8.75Hz。

11.（6分）2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功的发射了“探测二号”卫星．图是某监测系统每隔2.5s拍摄的，关于起始匀加速阶段火箭的一组照片。已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示。火箭的加速度a=

m/s2，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小υ=

m/s。参考答案：答案：8

(3分)

42

（3分）12.电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示，是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示。

①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：

。（安培表、伏特表看作理想电表）。

②在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。

③表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是

W，当时对应的外电阻约是

．U（V）3.53.02.52.01.51.0I（A）0.20.30.40.50.60.7

参考答案：①；②如图所示；③（1.0—1.1）W；R＝5欧；13.（4分）如图所示，在静止的倾角为53°的斜面上放着一块木块，木块重100N，现用大小为120N的水平力F作用在木块上使其静止，则斜面对木块的摩擦力的大小为

N，方向为____________。地面对斜面的摩擦力的大小为

N。（sin530=0．8，cos530=0．6）

参考答案：

答案:8，沿斜面向上，100三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图1—4—8所示装置做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(g取9.8m／s2)钩码质量m/102g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/10－2m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50(1)根据所测数据，在图1—4—9所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺的刻度x与钩码质量m的关系曲线．(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在_______N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规律的弹簧的劲度系数为______N／m．参考答案：15.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，实验装置如图，所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力,实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度L．（实验时弹簧没有超出弹性限度）

(1)某同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F-L图线．(2)由图线可得出该弹簧的劲度系数k=___N/m．参考答案：【知识点】

探究弹力和弹簧伸长的关系B5【答案解析】

⑴如图所示

⑵40±2

解析：（1）将各点平直线相连，即可得出对应的F-L图象；注意不能在直线上的点要舍去．（2）当弹力为零时，弹簧的形变量为零，此时弹簧的长度等于弹簧的原长，因为弹簧的长度L=5cm，可知弹簧的原长L0=5cm．根据胡克定律知，k=，【思路点拨】作出F-L的关系图线是一条直线，根据图线可知弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比．当弹簧弹力为零时，弹簧处于原长，结合图线得出弹簧的原长，根据图线的斜率求出劲度系数的大小．本题要求对实验原理能充分理解，能读懂图象的，知道F-L图线的斜率表示劲度系数．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.右图所示，光滑水平轨道上静置一个质量为mB=1.0kg小物块B，轨道右端光滑水平地面上放有质量为mC=3kg、长度为L=1.8m的小车，小车左端靠在水平轨道的右端，且小车上表面和水平轨道相平。质量为mA=0.5kg小物块A以v0=6m/s的水平向右的速度和小物块B发生正碰，碰后小物块A被弹回，速度大小为vA=2m/s，小物块B滑上小车。已知小物块B和小车间的动摩擦因数为μ=0.3，重力加速度g=10m/s2。求：（1）通过计算判断小物块A和B发生的碰撞是否为弹性碰撞；（2）小物块B在小车上滑行的过程中，因摩擦产生的热量是多大。参考答案：（是）（5.4J）17.在水平地面上有一质量为2kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为F／3，该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示．求：（1）物体受到的拉力F的大小．（2）物体与地面之间的动摩擦因数．(g取10m／s2)参考答案：18.如图1所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m。导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B。金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g。现在闭合开关S，将金属棒由静止释放。（1）判断金属棒ab中电流的方向；（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为0，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q；（3）当B=0.40T，L=0.50m，37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系，如图2所示。取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求阻值R1和金属棒的质量m。参考答案：（1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a

【2分】（2）由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热

【2分】解得：

【1分】（3）设最大速度为v，切割