浙江省宁波市余姚临山中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

浙江省宁波市余姚临山中学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.如图所示，靠在竖直粗糙墙壁上的物块在t=0时被无初速释放，同时开始受到一随时间变化规律为的水平力作用．用a、v、f和分别表示物块的加速度、速度、物块所受的摩擦力、物块的动能，下列图象能正确描述上述物理量随时间变化规律的是参考答案：bc2.（单选）气象研究小组用图示简易装置测定水平风速．在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来．已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速v0＝3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°，则A．θ＝60°时，风速v＝6m/sB．若风速增大到某一值时，θ可能等于90°C．若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则θ不变D．若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则θ减小参考答案：D3.下列说法正确的是

。（填正确答案标号。选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分。每选错1个扣2分，最低得0分）A．布朗运动就是分子的无规则运动B．理想气体的热力学温度与分子的平均动能成正比C．空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度D．一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等E．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行参考答案：BCD4.（单选）一物体沿光滑水平面做匀速直线运动，从t=0时刻起，在与物体垂直的方向上施加一个水平恒力F，则物体的动能Ek随时间t变化的情况可能是图中所示的哪个图（）A．B．C．D．参考答案：解：设物体做匀速运动的速度为v0，在与物体运动速度垂直的方向上施加一个水平恒力F后，物体在初速度方向上做匀速直线运动，在力的方向向做初速度为零的匀加速运动，由牛顿第二定律得：a=，物体在力的方向上的分速度：v=at=，物体的动能：EK=mv02+mv2=mv02+m（）2=mv02+，由图示图象可知，ABC错误，D正确，故选：D．5.如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（0＜＜90°),其中MN、PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，棒接入电路的电阻为R，当流过棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为，则金属棒在这一过程中

A.运动的平均速度大小为

B.平滑位移大小为

C.产生的焦耳热为

D.受到的最大安培力大小为参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）如图所示，电阻R1、R2、R3及电源内阻均相等，则当开关S接通后，流过R2的电流与接通前的比为___________。参考答案：7.图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。参考答案：0.3；0.6。8.研究加速度和力的关系加速度和质量的关系：两个相同的小车并排放在光滑水平轨道上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码．小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重力大小．小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，控制两辆小车同时开始运动和结束运动．（1）利用这一装置，我们来研究质量相同的两辆小车在不同的恒定拉力作用下，它们的加速度是怎样的．由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，由公式

，只要测出两小车

之比就等于它们的加速度a之比．实验结果是：当小车质量相同时，a正比于F．（2）利用同一装置，我们来研究两辆小车在相同的恒定拉力作用下，它们的加速度与质量是怎样的．在两个盘里放上相同数目的砝码，使两辆小车受到的拉力相同，而在一辆小车上加放砝码，以增大质量．重做试验，测出

和

．实验结果是：当拉力F相等时，a与质量m成反比。（3）实验中用砝码（包括砝码盘）的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是

（4））将夹子换为打点计时器，可以通过所打纸带计算出物体的加速度。某次实验所得图线如图所示。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_________，小车的质量为________。参考答案：．(1)

位移(2)

小车质量

通过位移

(3)

砝码与砝码盘质量远远小于小车的总质量

(4)

9.（4分）在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为

。参考答案：

2r10.质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J．参考答案：1.010511.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。

①

分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，小车所受外力，（4分）（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C，12.如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体内能增加100J，则该过程中气体

(选填“吸收”或“放出”)热量

J．参考答案：吸收

300

13.氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子的能量范围约为1.61eV-3.11eV，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出_________种不同频率的光子，其中处于红光之外非可见光范围的有___________种，处于紫光之外非可见光范围的有________种。参考答案：6

1

3根据知，大量处于n=4的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的可见光；根据能级的跃迁满足得跃迁产生的光子能量分别是12.75eV，12.09eV，10.2eV，2.55eV，1.89eV，0.66eV，可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV所以处于红光之外非可见光范围的光子能量有0.66eV，即1种，处于紫光之外非可见光范围的光子能量有12.75eV，12.09eV，10.2eV，即3种三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测定蓄电池的电动势和内电阻”的实验中，备有如下器材A．蓄电池B．电流表（0～0．6A，内阻约为0．1Ω）C．灵敏电流计G（满偏电流，内阻）D．滑动变阻器R1（0～20Ω，2.0A）E．电阻箱R2F．定值定阻R0＝2ΩC．开关、导线若干（1）由于没有电压表，可把灵敏电流计G与电阻箱R2串联改装成量程为6V的电压表，如图甲中电阻箱R2的阻值应为_____Ω。（2）按图甲所示电路图，请在乙图上补充完成实物连线。________（3）在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至图甲中的______端（填“a”、“中央”或“b”）。（4）丙图为该实验绘出的I1－I2图线（I1为灵敏电流计G的示数，I2为电流表A的示数由丙图可求得被测蓄电池的电动势E＝____V，内电阻r＝___Ω。（结果保留三位有效数字）参考答案：

(1).

(2).

(3).a

(4).1.46~1.49

(5).2.5【分析】根据串联电路特点及欧姆定律求出串联电阻阻值；闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置；由图象求出与纵轴的交点，然后由欧姆定律求出该电流所对应的电压，该电压是电源的电动势；图象斜率的绝对值等于电源的内阻；【详解】(1)[1]串联电阻阻值(2)[2]按图甲所示电路图，在乙图上补充完成实物连线如图(3)[3]在闭合开关S前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，将滑动变阻器的滑片移动至a端；(4)[4][5]由电路图和闭合电路欧姆定律可得，化简可得：所示图丙可知，图象斜率等于为代入数据可得蓄电池内阻：纵轴截距是，蓄电池电动势：15.“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。（2）（单选题）本实验采用的科学方法是（

）（A）理想实验法

（B）等效替代法（C）控制变量法

（D）建立物理模型法（3）（多选题）实验中可减小误差的措施有（

）（A）两个分力F1、F2的大小要尽量大些（B）两个分力F1、F2间夹角要尽量大些（C）拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行（D）AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些参考答案：（1）F′（2分）

（2）B（2分）

（3）ACD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.为了向同学展示自己神奇的“魔力”，小明将一小块条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来，同学们都惊呆了！假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS＝30°)时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°，如上图所示。已知小球的质量为m，小明(含磁铁)的质量为M，求：(1)此时悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)小明受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？参考答案：(1)mg(2)Mg＋mgmg17.如图1所示，水平直线PQ下方有竖直向上的匀强电场，上方有垂直纸面方向的磁场，其磁感应强度B随时间的变化规律如图2所示(磁场的变化周期T=2.4×10-5s)。现有质量带电量为的点电荷，在电场中的O点由静止释放，不计电荷的重力。粒子经t0=第一次以的速度通过PQ，并进入上方的磁场中。取磁场垂直向外方向为正，并以粒子第一次通过PQ时为t=0时刻。(本题中取，重力加速度)。试求：

⑴电场强度E的大小；

⑵时刻电荷与O点的水平距离；⑶如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于PQ的足够大的挡板，求电荷从开始运动到碰到挡板所需的时间。(保留三位有效数字)参考答案：⑴设粒子在电场中的加速度为a

由运动公式V0=at

(1分)

由牛顿定律qE=ma

(1分)

故电场强度大小：(2分)⑵如果粒子在匀强磁场B1=0.3T中作匀速圆周运动：

运动周期

(1分)

运动轨道半径

(1分)如果粒子在匀强磁场B2=0.5T中作匀速圆周运动：

运动周期

(1分)

运动轨道半径(1分)粒子进入磁场后在一个周期内的运动轨如图所示。(1分)所以在一个周期内水平位移

(2分)⑶在前15个周期内的水平位移S=15Δx=60cm

(1分)

最后7.5m内的运动轨迹如图所示

(1分)α=600

(1分)最后7.5cm运动时间t3

(1分)所以运动的总时间