江西省上饶市曹溪中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

江西省上饶市曹溪中学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1.2008年9月27日，“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务。若“神舟七号”绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r，则可以确定（

）A．“神舟七号”与卫星的加速度大小之比为4：lB．翟志刚出舱后不再受地球引力C．翟志刚出舱取回外挂实验样品，若样品脱手，则样品做自由落体运动D．若飞船执行完任务返回地球，关闭发动机进入大气层之前的过程中，飞船的动能逐渐增大，机械能保持不变参考答案：AD2.（2014秋?市中区校级月考）如图所示，为A、B、C三个物体从同一地点，同时出发沿同一方向做直线运动的s﹣t图象，则在0﹣t0时间内，下列说法正确的是（）A． A物体平均速度最大，B物体平均速度最小B． 三个物体的平均速率相等C． 三个物体始终沿着同一方向运动D． t0时C物体的速度比B物体的速度大参考答案：D解：A、由图可知，t0时刻三个物体的位移相同，故由平均速度定义式可知，三物体的平均速度相同，故A错误；B、由图象知A通过的路程最大，B路程最小，故平均速率不同，故B错误；C、由图象可知BC沿同一方向运动，A先沿同一方向，后反向运动，故C错误；D、在s﹣t图象中，斜率代表速度，故t0时C物体的速度比B物体的速度大，故D正确；故选：D3.下列说法中不正确的是

A.玻璃裂痕处在光的照射下，看上去会比周围明显变亮，是由于光的全反射

B.无影灯主要是应用了光的衍射，光导纤维是应用了光的全反射现象

C.原子辐射光子的频率，是由发生跃迁的两能级的能量差决定

D.在重核的裂变、轻核的聚变中，均有质量亏损，释放大量的核能参考答案：答案：B4.如图所示，放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力F作用而处于静止状态，下列说法中正确的是A．物体对水平面的压力和物体受到的重力是一对平衡力B．拉力F和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C．物体受到四对平衡力的作用D．物体受到的合外力为零参考答案：D5.（多选题）如图甲所示，一个刚性圆形线圈与电阻R构成闭合回路，线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。关于线圈中产生的感应电动势e、电阻R消耗的功率P随时间t变化的图象，可能正确的有参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，某同学利用右图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，滑块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与托盘相连，滑块右端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况．开始时，托盘中放少许砝码，释放滑块，通过纸带记录的数据，得到图线a．然后在托盘上添加一个质量为m=0.05kg的砝码，再进行实验，得到图线b．已知滑块与长木板间存在摩擦，滑块在运动过程中，绳中的拉力近似等于托盘和所加砝码的重力之和，g取10m/s2，则X①通过图象可以得出，先后两次运动的加速度之比为

；②根据图象，可计算滑块的质量为

kg．参考答案：（1）①3:4（2分），②2.57.如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2。（1）下列说法正确的是

。A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远大于m1

D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a－图像（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线

。(选填“甲”、“乙”、“丙”)参考答案：（1）D（2）丙8.某同学设计了如图1所示的实验电路测量电压表的内阻和电阻丝的电阻，实验室提供的器材有：两节干电池、电阻箱R0、粗细均匀的电阻丝、与电阻丝接触良好的滑动触头P、开关、灵敏电流计（灵敏电流计的零刻度在表盘正中央）、待测电压表、导线。他进行了下列实验操作：（1）按原理图1将如图2所示的实物图连接成完整电路，请你帮他完成实物连线_______；（2）先将电阻箱的阻值调至最大，将滑动触头P移至电阻丝的正中间位置；（3）闭合开关K，将电阻箱的阻值逐渐减小，当电阻箱的阻值为R0时，灵敏电流计示数为0，可知电压表内阻RV＝_________；（4）将电阻箱的阻值调至0，将cd导线断开，然后将滑动触头P移至最左端。此时电压表的示数为U，灵敏电流计的示数为I，则电阻丝的电阻为_____________，测得的电阻值______________（填“偏大”“偏小”或“准确”）。参考答案：

(1).电路连线如图:

(2).R0

(3).

(4).偏大【详解】（1）电路连线如图：（3）灵敏电流计的示数为0时，说明电压表和电阻箱分压之比与电阻丝右边和左边电阻分压相等，故；（4）将电阻箱的阻值调至0，将cd导线断开，将滑动触头P移至最左端后，电阻丝的全部电阻与灵敏电流计串联，电压表测量的是灵敏电流计和电阻丝的总电压，电阻丝电阻的测量值，因为采用了内接法，，故电阻的测量值偏大。9.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：

（2分），

10.如图，给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度，使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程：“把参考点设于如图所示的地面上一点O，此时摩擦力f的力矩为0，从而地面木块的角动量将守恒，这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误，并给出正确的解释：

。参考答案：该学生未考虑竖直方向木块所受的支持力和重力的力矩.仅根据摩擦力的力矩为零便推出木块的角动量应守恒，这样推理本身就不正确.事实上，此时支持力合力的作用线在重力作用线的右侧，支持力与重力的合力矩不为0，木块的角动量不守恒，与木块作减速运动不矛盾．（5分）11.描述简谐运动特征的公式是x＝．自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下。若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动(填“是”或“不是”)简谐运动．参考答案：x=Asinωt

不是简谐运动的位移随时间的关系遵从正弦函数规律，其运动表达式为：x=Asinωt，篮球的运动位移随时间的变化不遵从正弦函数的规律，所以不是简谐运动。12.（填空）二极管是一种半导体元件，它的符号为，其特点是具有单向导电性。电流从正极流入时电阻比较小.而从负极流人时电阻比较大。(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线.因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极·他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻.其步骤是:将选择开关旋至合适倍率.进行欧姆调零.将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时.指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位处对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断__________(填“左”或“右”)端为二极管的正极.(2)厂家提供的伏安特性曲线如图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有:A.直流电源E:电动势3V，内阻忽略不计B.滑动变阻器R:0-20C.电压表V1:量程5V、内阻约50k

D.电压表V2:量程3V、内阻约20kE.电流表A:量程0.6A、内阻约0.5

F.电流表mA:量程50mA、内阻约5G.待测二极管D

H.单刀单掷开关S，导线若干为了提高测量结果的准确度，电压表应选用________，电流表应选用________.(填写各器材前的字母代号)(3)为了达到测量目的，请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。参考答案：(1)右（2）DF(3)13.我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；C．已知质量为m的物体一个；D．天平一只(附砝码一盒)。已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R

及月球的质量M(已知万有引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是________和________；(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R＝________，M＝________。参考答案：(1)两次测量所选用的器材分别为_A__、_B_和_C______(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是__飞船周期T_和_物体重力F___；(3)R＝FT2/4π2m__，

M＝F3T4/16π4Gm3三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。A.电流表（内阻，满偏电流）B.电流表（量程20mA，内阻约2）C.滑动变阻器（）D.电阻箱（0~9999.9）E.待测水果电池（电动势E约4V，内阻r约）F.开关S，导线若干（1）实验中用电流表改装成量程的电压表，需串联一个阻值为____的电阻；（2）用电流表和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，为尽量减小实验的误差，请在虚线方框中画出实验电路图；（3）该同学实验中记录的6组对应的数据如下表，试根据表中数据在下图中描点画出图线；由图线可得，水果电池的电动势E=________V，内电阻r=___________；4.05.08.010.012.014.0U/V3.042.852.301.901.501.14（4）实验测得的水果电池的电动势与真实值相比，____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

参考答案：（1）1985（2分）（2）如下图所示（图中直接画电压表代替和，同样给分；电路中有错不给分）（2分）（3）图略（2分），（2分，填3.70V~3.95V均给分），（2分，填均给分）（4）等于（2分）15.（实验）用电流表、电压表、滑动变阻器“测电池的电动势和内阻”的实验时，如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，

电压表读数变化很小，从而影响测量值的精确性。可以利用一定值电阻，对实验进行改良。某次实验中，除一节新干电池、电压表、电流表和开关外，还有定值电阻R0(1.8)滑动变阻器R1(0～10)滑动变阻器R2(0～200)(1)请你画出应采用的实验电路原理图。(2)为方便实验调节较准确地进行测量，滑动变阻器应选用_______(填“R1”或“R2”)。(3)实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数如下表I/A0.150.200.25[]0.300.400.50U/N1.201.101.00[]0.900.700.50请你在给出的坐标纸中画出U-I图线。(4)根据图线得出新干电池的电动势E=______V，内阻r=________。

参考答案：（1）如图所示；

（2）R1；（3）如图所示；

（4）1.5（1.48-1.52均正确）；0.2（0.16-0.24均正确）测定电源的电动势和内阻

J7

解析：（1）电源内阻太小，可以用定值电阻与电源串联组成等效电源，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示：

（2）为方便实验操作，滑动变阻器应选择：R1．

（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：（4）由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.50，则电源电动势：E=1.50，

图象斜率：k=r+R0=，则电源内阻：r=k-R0=2-1.8=0.2Ω；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧，投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去，设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零．不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能，已知重力加速度为g．求：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1；（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep；（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在m到m之间变化，且均能落到水面．持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？参考答案：考点：机械能守恒定律；平抛运动．.专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，有牛顿第二定律列出向心力的方程，速度可求．（2）不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，所以鱼饵增加的机械能都是弹簧做功的结果，由功能关系知道弹簧具有的弹性势能等于鱼饵增加的机械能．（3）分别求出质量是m和的鱼饵离开C时的速度，再利用平抛运动规律求出落到水平面到转轴之间的距离，转轴转过90°时，鱼饵在水平面形成两个圆面积，中间夹的环形面积即为所求．解答：解：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力，完全由重力提供，则mg=m…①由①式解得：v1=…②（2）从弹簧释放到最高点C的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由系统的机械能守恒定律有Ep=mg（1.5R+R）+…③由②③式解得：Ep=3mgR…④（3）不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动，设经过t时间落到水面上，离OO′的水平距离为x1，由平抛运动规律有：4.5R=gt2…⑤x1=v1t+R…⑥由⑤⑥式解得：x1=4R…⑦当鱼饵的质量为m时，设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能守恒定律得：Ep=mg（1.5R+R）+（m）…⑧由④⑧式解得：v2=3…⑨质量为m的鱼饵落到水面上时，设离OO′的水平距离为x2，则x2=v2t+R…⑩由⑤⑨⑩式解得：x2=10R鱼饵能够落到水面的最大面积为：S=（π﹣）=21πR2答：（1）鱼饵到达管口C时的速度大小v1为；（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能为3mgR；（3）鱼饵能够落到水面的最大面积是21πR2．点评：本题考查了圆周运动最高点的动力学方程和平抛运动规律，转轴转过90°鱼饵在水平面上形成圆周是解决问题的关键，这是一道比较困难的好题．17.如图(a)所示，AB段是长S=10m的粗糙水平轨道，BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道。有一个质量m=0.1kg的小滑块，静止在A点，受一水平恒力F作用，从A点开始向B点运动，刚好到达B点时撤去力F。小滑块经过半圆弧轨道B点时，用DIS力传感器测得轨道对小滑块支持力的大小为FN，若改变水平恒力F的大小，FN会随之变化，实验得到FN—F图像如图（b），g取10m/s