湖北省黄冈市武穴南泉乡居杠中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

湖北省黄冈市武穴南泉乡居杠中学2022-2023学年高三物理下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.如图所示A、B分别表示某一个门电路两个输入端的信号，Z表示该门电路输出端的信号，则根据波形可以判断该门电路是（

）（A）非门

（B）与非门

（C）与门

（D）或门参考答案：D2.（单选）两波源在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则(

)

A．点的振动始终加强

B．点的振动始终减弱

C．在两波相遇的区域中会产生干涉

D．在两波相遇的区域中不会产生干涉参考答案：D3.绍兴市S区奥体中心举行CH杯全国蹦床锦标赛。对于如图所示蹦床比赛时运动员的分析，下列说法中正确的是（

）A.运动员在蹦床上上升阶段，一直处于超重状态B.运动员在蹦床上加速上升阶段，蹦床的弹性势能增大C.运动员离开蹦床在空中运动阶段，一直处于失重状态D.运动员离开蹦床在空中运动阶段，重力势能一直增大参考答案：C【详解】A、运动员在蹦床上有一小段减速上升，蹦床对运动员的弹力小于重力，运动员处于失重状态，故A错误；B、运动员在蹦床上加速上升阶段，蹦床的弹性势能减小，故B错误；C、运动员离开蹦床在空中运动阶段，只受重力（空气阻力等远小于重力），加速度一直向下，一直处于失重状态，故C正确；D、运动员离开蹦床在空中有上升和下降两个阶段，在下降阶段重力势能在减小，故D错误。故选：C4.（多选）如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是A．a、b为异种电荷

B．a、b为同种电荷C．A点场强大于B点场强

D．A点电势高于B点电势参考答案：AD5.关于热现象，下列说法正确的是_________。A.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径(也就是单层油酸分子组成的油膜的厚度)等于一小滴溶液中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比B.两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距离为r0时，引力与斥力大小相等，分子势能最小C.物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是从各向异性或各向同性来判断D.如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=ΔU+WE.如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率可以达到100%参考答案：ABD根据用“油膜法”估测分子大小的实验原理可知，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，由于油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径。故A正确；当分子间的距离r＜r0时，分子力表现为斥力，减小分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加；当分子间的距离r＞r0时，分子力表现为引力，增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，所以当两个分子的距离为r．时，引力与斥力大小相等，分子势能最小。故B正确；单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体都具有各向同性，所以不能根据各向异性或各向同性来判断物质是晶体还是非晶体。故C错误；根据热力学第一定律可知，如果用Q表示物体吸收的能量，用W

表示物体对外界所做的功，△U表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=△U+W．故D正确；根据热力学第二定律可知，热机的效率不可以达到100%．故E错误故选ABD。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）打点计时器所用电源为___交流电___，当电源频率为50Hz，每隔__s打一个点，实验时放开纸带与接通电源的先后顺序是先_接通电源后释放纸带__。（2）某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0，1，2，3，4，5。由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示，请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是_____，打A纸带时，物体的加速度大小是_____m/s2。参考答案：0.02_C

0.6_7.如图甲所示为某一测量电路，电源电压恒定。闭合开关S，调节滑动变阻器由最右端滑动至最左端，两电压表的示数随电流变化的图象如图乙所示，可知：_____(填“a”或“b”)是电压表V2示数变化的图象，电源电压为_____V，电阻Rl阻值为_____Ω，变阻器最大阻值为_____Ω。参考答案：.b（2分），6V（2分），10Ω（2分），20Ω8.（4分）如图所示，两个的电阻串联后接在的恒定电压下，一个电压表有和两个量程档。当用档测量图中、间电压时，电压表示数为，那么这一档电压表的内阻等于

，若换用档测量、间的电压，电压表的示数是

。参考答案：

答案：

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.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量11.如图所示，竖直墙上挂着一面时钟地面上静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

参考答案：大于12.(4分)如图所示，水平直线表示空气与某种均匀介质的分界面，与其垂直的为法线．一束单色光从空气射向该介质时，测得入射角i＝45。折射角r＝30。，则该均匀介质的折射率n=_________；若同种单色光从该均匀介质射向空气，则当入射角为__________时，恰好没有光线射入空气。参考答案：答案：13.1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0,氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度大小为

，此过程中释放的核能为________________________________．参考答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图5所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图5中……），槽间距离均为d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图6所示。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到_______________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_____________________。（2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了______________________。（3）在图6中绘出小球做平抛运动的轨迹。参考答案：（1）斜槽末端水平保持小球水平抛出的初速度相同（2）保持相邻痕迹点的水平距离大小相同（3）15.某兴趣小组用如图所示的装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数μ。在一端带有定滑轮的水平长木板上固定A、B两个光电门，滑块用跨过定滑轮的水平细绳与托盘相连。实验时，让滑块由静止开始运动，测出托盘和盘中砝码的总质量为m，滑块的质量为M，两光电门之间的距离为S，遮光片的宽度为d，记录遮光片通过A、B两光电门的遮光时间分别为t1、t2，重力加速度为g。（1）滑块运动的加速度表达式a= （用d、t1、t2、S表示）；（2）若用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=

（用a、m、M、g表示）；（3）关于本实验的误差，下列说法正确的是______。A.μ的测量值比真实值小B.μ的测量值比真实值大C.增加滑块的质量M可减小实验误差D.增加托盘和盘中砝码的总质量m可减小实验误差参考答案：（1）由速度v=，v22-v12=2aS，可得a=[（）2-（）2];（2）根据牛顿第二定律有mg-μMg=Ma，则有μ=；（3）用整体法可知mg-μ′Mg=（M+m）a，则μ′=，所以μ>μ′，所以本实验方案的测量值比真实值大；当增加滑块质量M时，由牛顿第二定律可知整体运动加速度a减小，又Δμ=μ－μ′=·，由M增大，a减小，则Δμ减小，即测量值与真实值的差值减小，故当增加滑块的质量M时可以减小实验误差，当增加托盘和盘中砝码的总质量m时，由牛顿第二定律可知整体运动加速度a增大，又Δμ=μ－μ′=·，由m增大，a增大，则Δμ增大，即测量值与真实值的差值增大，故增加托盘和盘中砝码的总质量m会增大实验误差，所以B、C选项正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一根长为L＝5m的轻绳一端固定在O′点，另一端系一质量m=1kg的小球（小球可视为质点）。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放，小球运动到最低点O时，轻绳刚好被拉断。O点下方有一以O点为圆心，半径的圆弧状的曲面，已知重力加速度为g＝10m／s2，求：（1）轻绳所能承受的最大拉力Fm的大小；（2）小球从O点运动到曲面的时间t；（3）小球落至曲面上的动能Ek。参考答案：见解析17.如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑斜面，一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m的滑块从距离弹簧上端为s0处由静止释放，设滑块与弹簧接触过程中没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1。(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W。高考资源网(3)从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。(本问不要求写出计算过程)参考答案：解：(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有mgsin=ma

2分

1分

1分(2)滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为，则有

1分从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得

2分

1分或(3)

2分

18.光滑水平面上有一质量为M、长度为L的木板AB，在木板的中点有一质量为m的小木块，木板上表面是粗糙的，它与木块间的动摩擦因数为μ．开始时两者均处于静止状态，现在木板的B端加一个水平向右的恒力F，则：（1）木板和木块运动的加速度是多大？（2）若在木板的B端到达距右方距离为L的P点前，木块能从木板上滑出，则水平向右的恒力F应满足什么条件？参考答案：解：（1）木块运动的最大加速度为①

若F≤μ(m+M)g，木板和木块一起做匀加速运动，