湖南省株洲市策源中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

湖南省株洲市策源中学2022-2023学年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.如图，匀强电场方向水平向右，场强E，丝线长L，上端系于0点，下端系质量为m带电量为+q的小球，已知Eq=mg。现将小球从最低点A由静止释放，则（

）A.小球可到达水平位置B.当悬线与水平呈45°角时小球的速度最大C.小球在运动过程中机械能守恒D.小球速度最大时悬线上的张力为(3一2)mg参考答案：ABD本题的物理环境是有重力场和电场组成的复合场，由于Eq=mg，故和合场强的方向为与水平面成45°角斜向右下方，在此位置的时候物体的速度最大，B对。由能量转化关系可得小球可到达水平位置，在此过程中，电场力一直对小球做正功，故机械能不守恒，C错。小球到达水平面成45°角斜向右下方的位置时：qELsinα-mgL(1－cosα)=mv2，v2=(2＋2)gL，F－mg=,F=(3一2)mg2.库仑定律是电学中第一个被发现的定量规律，它的发现受万有引力定律的启发。实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力，比如某无大气层的均匀带有大量负电荷的质量分布均匀的星球。将一个带电微粒置于离该星球表面一定高度处无初速释放，发现微粒恰好能静止。现给微粒一个如图所示的初速度v，则下列说法正确的是A．微粒将做匀速直线运动

B．微粒将做圆周运动C．库仑力对微粒做负功

D．万有引力对微粒做正功参考答案：A【知识点】牛顿第一定律解析：原来微粒静止，所以微粒受力平衡，受到合力为零，突然给微粒一个速度，物体受力不变，受到合力仍然为零，故微粒做匀速直线运动，故选A【思路点拨】原来微粒静止，所以微粒受力平衡，受到合力为零，突然给微粒一个速度，物体受力不变，受到合力仍然为零，微粒由于惯性仍然做匀速直线运动。3.夏天将密闭有空气的矿泉水瓶放进低温的冰箱中会变扁，此过程中瓶内空气（可看成理想气体）

A．内能减小，外界对其做功

B．内能减小，吸收热量

C．内能增加，对外界做功

D．内能增加，放出热量参考答案：A4.在同一平直的公路上有甲、乙两辆汽车沿同一方向运动，运动过程中有两次相遇（没有碰撞），它们的速度一时间图象如图4所示，由此可判断（

） A．t=0时甲在前，乙在后 B．t=0时乙在前，甲在后 C．第一次相遇发生在t0时刻 D．第一次相遇发生在t0时刻之前参考答案：BD5.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（

）A、他的动能减少了Fh

B、他的重力势能增加了mghC、他的机械能减少了Fh

D、他的机械能减少了（F－mg）h参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为υ和7υ，经历时间为t，则经A、B中点时速度为_______,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多_______。参考答案：7.已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为

，单位体积的分子数为

．

参考答案：M/NA，ρNA/M8.为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连。(1)调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动。测出沙桶和沙的总质量为m以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=

；(2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力)，使木板B向左运动时，质量为M的木块A能够保持静止。若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=

；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2，则有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；参考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木块A匀速向左运动，由牛顿第二定律得，解得。（2）质量为M的木块A能够保持静止，说明木块受到的摩擦力和传感器对物块的拉力是一对平衡力。不管木板B向左如何拉动，传感器的拉力都跟AB之间的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。9.如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角＝

；在透明体中的速度大小为

（结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）参考答案：10.（多选）一个质量为m的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角的斜面，其加速度为g，如图此物体在斜面上上升的最大高度为h，则此过程中正确的是

A．物体动能增加了B．物体克服重力做功mghC．物体机械能损失了mghD.物体克服摩擦力做功参考答案：BC解析：A、物体在斜面上加速度为，方向沿斜面向下，物体的合力F合=ma=，方向沿斜面向下，斜面倾角a=30°，物体从斜面底端到最大高度处位移为2h，

物体从斜面底端到最大高度处，物体合力做功W合=-F合?2h=-mgh根据动能定理研究物体从斜面底端到最大高度处得W合=△Ek所以物体动能减小mgh，故A错误．B、根据功的定义式得：重力做功WG=-mgh，故B正确．C、重力做功量度重力势能的变化，所以物体重力势能增加了mgh，而物体动能减小mgh，所以物体机械能损失了mgh，故C正确．D、除了重力之外的力做功量度机械能的变化．物体除了重力之外的力做功还有摩擦力做功，物体机械能减小了mgh，所以摩擦力做功为-mgh，故D错误．故选：BC．11.在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。参考答案：、0，0

12.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为E=_________J。参考答案：EK=60J、

E=28J13.为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m＝0.5kg的钩码，用垫块将长木板的有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示．请回答下列问题：(1)图乙中纸带的哪端与滑块相连_______________________________________________________________________．(2)图乙中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出，打点计时器接频率为50Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a＝________m/s2.(3)不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M＝________kg.(g取9.8m/s2)参考答案：(1)取下细绳和钩码后，滑块加速下滑，随着速度的增加点间距离逐渐加大，故纸带的右端与滑块相连．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)匀速下滑时滑块所受合外力为零，撤去钩码滑块所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2.97kg.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.实验室给出下列器材，请你完成一节干电池电动势和内阻的测定。A．一节待测干电池(内阻大于2Ω)B．电流表，量程0.6A，内阻5Ω左右C．电流表，量程1.5A，内阻0.5Ω左右D．电压表，量程2.0V，内阻5kΩ左右E．滑动变阻器，最大阻值为100ΩF．滑动变阻器，最大阻值为10ΩG．电键一只、导线若干（1）该实验所需器材

(填器材前面字母)；（2）请在虚线框中画出该实验电路图；（3）下表列出了某组同学测得的实验数据，根据表中数据，作出U－I图线(下图)，并根据图线计算被测电池的电动势为

V，内阻为

Ω。参考答案：ABDFG

(2)如左侧电路图所示（3分）

(3)如右图U-I图所示（2分）1.46(1.44～1.50均对，1分）0.73

(0.70～0.80均对，1分）15.一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49mm。用它测量某物体的长度，卡尺示数如下图a所示，则该物体的长度是__________cm。用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如下图b所示，此时示数为__________mm。

图a图b参考答案：

4．120

8．116～8．118四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两质量为m的小球，A带电+q，B不带电，两球静止放在光滑水平面上，且相距l，现在空间沿AB方向加一个电场强度大小为E是匀强电场，t=0时刻，A开始受电场力运动．经过一段时间，A、B间第一次发生弹性正碰（即发生速度交换），无电量转移，以后A、B之间的碰撞都是弹性碰撞．重力加速度为g，求（1）A、B第一次刚要发生碰撞时，A球的速度多大？（2）从A、B第一次发生碰撞到第二次碰撞经历时间为多少？（3）求从第1次碰撞结束到第19次碰撞刚要发生所经历的时间是多少？参考答案：解：（1）从A球开始运动到第一次碰撞之前，对A，由动能定理有

qEl=可得v1=（2）第一次发生碰撞后两球交换速度，A的速度变为0，B的速度变为v1，设小球A的加速度为a，第一次碰后结束到第二次发生碰撞前瞬间经过时间为t2，则根据牛顿第二定律知：qE=ma由位移时间关系有：v1t2=解得t2=（3）设第二次发生碰撞前A的速度为v2，则v2=at2=2v1；当A、B第二次碰撞后交换速度，B的速度变为2v1，A的速度变为v1；第三次碰撞又是相差v1的速度开始，A加速追击B，所以所用时间与t2相同，以此类推，第1次正碰到第19次正碰之间的时间t19=t18=…=t2=故总时间t=18t2=答：（1）A、B第一次刚要发生碰撞时，A球的速度是．（2）从A、B第一次发生碰撞到第二次碰撞经历时间为．（3）从第1次碰撞结束到第19次碰撞刚要发生所经历的时间是．【考点】电势差与电场强度的关系；动能定理．【分析】（1）加上匀强电场后，A做匀加速运动，B仍静止，由动能定理求A、B第一次刚要发生碰撞时A球的速度．（2）两球发生弹性碰撞，由于两球的质量，所以碰撞后两者交换速度，此后B做匀速运动，A做初速度为零的匀加速运动，根据牛顿第二定律和运动学位移公式结合求解．（3）根据上题的结果，研究每次碰撞后的规律，再求解从第1次碰撞结束到第19次碰撞刚要发生所经历的时间．17.据人民网报道，北京时间2013年12月6日17时53分，嫦娥三号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道．探测器环月运行轨道可视为圆轨道．已知探测器环月运行时可忽略地球及其他天体的引力，轨道半径为r，运动周期为T，引力常量为G．求：（1）探测器绕月运行的速度的大小；（2）探测器绕月运行的加速度的大小；（3）月球的质量．参考答案：解：（1）根据线速度与周期的关系，探测器绕月运行的线速度大小为（2）根据加速度与周期的关系，探测器绕月运行的加速度的大小为（3）设月球质量为M，嫦娥三号探测器的质量为m，探测器运行时月球对它的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有解得：答：（1）探测器绕月运行的速度的大小为；（2）探测器绕月运行的加速度的大小为；（3）月球的质量为．18.一定质量的理想气体被活塞