2022-2023学年福建省三明市金溪中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年福建省三明市金溪中学高三物理上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.由法拉第电磁感应定律可知，若穿过某截面的磁通量为Φ＝Φmsinωt，则产生的感应电动势为e＝ωΦmcosωt。如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACD(由细软弹性电阻丝制成)，端点A、D固定。在以水平线段AD为直径的半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。设导线框的电阻恒为r，圆的半径为R，用两种方式使导线框上产生感应电流。方式一：将导线与圆周的接触点C点以恒定角速度ω1(相对圆心O)从A点沿圆弧移动至D点；方式二：以AD为轴，保持∠ADC＝45°，将导线框以恒定的角速度ω2转90°。则下列说法正确的是A.方式一中，在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC＝30°位置的过程中，通过导线截面电荷量为B.方式一中，在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大C.两种方式回路中电动势的有效值之比D.若两种方式电阻丝上产生的热量相等，则参考答案：AC【详解】方式一中，在C从A点沿圆弧移动到题图中∠ADC＝30°位置的过程中，穿过回路磁通量的变化量为ΔΦ＝BR2。由法拉第电磁感应定律E＝，I＝，q＝IΔt，联立解得，选项A正确；第一种方式中穿过回路的磁通量Φ1＝BR2sinω1t，所产生的电动势为e1＝ω1BR2cosω1t，在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的磁通量最大，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势最小，感应电动势为零，选项B错误；第二种方式中穿过回路的磁通量Φ2＝BR2cosω2t，所产生的电动势为e2＝ω2BR2sinω2t，则两种方式所产生的正弦交流电动势的有效值之比为，时间满足，产生的焦耳热Q1＝t1，Q2＝t2，若Q1＝Q2，则，选项C正确，D错误。故选AC.2.如图所示，一根丝线两端分别固定在M、N两点，玩具娃娃上面带一个小夹子，开始时用夹子将玩具娃娃固定在图示位置，a段丝线水平，b段丝线与水平方向的夹角为45°。现将夹子向左移动一小段距离，移动后玩具仍处于静止状态，关于a、b两段丝线中的拉力，下列说法正确的是

A．移动前，a段丝线中的拉力小于玩具所受的重力B．移动前，a段丝线中的拉力等于玩具所受的重力C．移动后，b段丝线中拉力的竖直分量不变D．移动后，b段丝线中拉力的竖直分量变小参考答案：BD3.内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示．由静止释放后

A．下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能

B．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能

C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点参考答案：AD4.如图所示，甲分子固定在体系原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图所示，下列说法正确的_____________(填选项前的字母)A．乙分子在P点(x=x2)时加速度最大B．乙分子在P点(x=x2)时动能最大

C．乙分子在Q点(x=x1)时处于平衡状态D．乙分子在Q点(x=x1)时分子势能最小参考答案：B分子间存在相互作用的引力和斥力，当二者大小相等时两分子共有的势能最小，分子间距离为平衡距离，当分子间距离变大或变小时，分子力都会做负功，导致分子势能变大．两分子所具有的总能量为分子动能与分子势能之和A、由图象可知，乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，此时分子处于平衡位置，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零，加速度为零，故A错误B、乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，由能量守恒定律则知，分子的动能最大，故B正确；C、乙分子在Q点（x=x1）时，分子间距离小于平衡距离，分子引力小与分子斥力，合力表现为斥力，在Q点分子不处于平衡状态，故C错误；D、由图象可知，乙分子在Q点时分子势能为零，大于分子在P点的分子势能，因此在Q点分子势能不是最小，故D错误；故选：B5.利用如图（a）所示的装置做双缝干涉实验，在仅改变某一个实验条件、而其他条件相同的情况下，得到的干涉图样分别如图(b)中的甲、乙所示。下列说法中正确的是

A．可能是选用的光源不同，甲图对应的光源频率小

B．可能是双缝到光屏的距离d不同，甲图的d较小

C．可能是双缝的间距不同，甲图对应的间距较小

D．可能是光源到双缝的距离不同，甲图的距离较大参考答案：AC本题考查对公式的理解，式中L表示双缝到屏的距离，d表示双缝间距，表示光的波长，光源频率小，则波长大，干涉条纹间距大，A正确；双缝到光屏的距离小，则干涉条纹间距小，B错误；双缝的间距小，则干涉条纹间距大，C正确；光源到双缝的距离对实验的结果没有影响，D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究“电磁感应现象”的实验中，所需的实验器材如图所示．现已用导线连接了部分实验电路．（1）请把电路补充完整；（2）实验时，将线圈A插入线圈B中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是______________________；（3）（多选）某同学设想使线圈B中获得与线圈A中相反方向的电流，可行的实验操作是（

）A．抽出线圈A

B．插入软铁棒C．使变阻器滑片P左移

D．断开开关

参考答案：（1）（2）闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。（3）B、C

7.如图R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，正方形的边长之比为2：1。通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个导体电阻之比为R1：R2=

。你认为这种关系对电路元件改进的意义是

。参考答案：8.特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面。开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的水平拉力为____________；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为____________。（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦）

参考答案：mg，9.（5分）长为L的小车静止在光滑水平面上，一人从车左端走到右端，已知人与车的质量比为1：5，则此过程中车的位移为

。参考答案：

答案：L/610.长为L的轻杆上端连着一质量为m的小球，杆的下端用铰链固接于水平地面上的O点，斜靠在质量为M的正方体上，在外力作用下保持静止，如图所示。忽略一切摩擦，现撤去外力，使杆向右倾倒，当正方体和小球刚脱离瞬间，杆与水平面的夹角为θ，小球速度大小为v，此时正方体M的速度大小为__________，小球m落地时的速度大小为__________。参考答案：，（或） 11.若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为

；参考答案：12.如图所示，是一个多用表欧姆档内部电路示意图，电流表（量程0~0.5mA，内阻100Ω）,电池电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。（1）欧姆表的工作原理是利用了___________定律。调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻（包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值）是________Ω。（2）若表内电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变________，测得的电阻值将偏________。（填“大”或“小”）（3）若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V时刻度的，当电动势下降到1.2V时，测得某电阻是400Ω，这个电阻真实值是________Ω。参考答案：（1）闭合电路欧姆（2分），3000（2分）（2）变小（1分），偏大（1分）（3）320（2分）13.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：1.0105三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角

（填“偏大”或“偏小”）。（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力__

__砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足___

___的条件。（3）某同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。=

cm。由此可算出小车的加速度a=

m/s2（此空保留2位有效数字）参考答案：（1）偏大（2）大于；M>>m（3）1.80；5.0015.如图甲为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)“验证机械能守恒定律”的实验装置，请结合以下实验步骤完成填空。丙(1)．将气垫导轨放在水平桌面上，并调节至水平。(2)．用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。用游标卡尺测出挡光条的宽度L，如图乙所示，L为________cm。用米尺测量光电门1、2的距离s时，光电门1、2所对的刻度分别如丙图中A、B所示，则s为________cm。(3)．将滑块移至光电门1左侧某处，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2。(4)．滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能。在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝________(已知重力加速度为g)。动能的增量ΔEk＝________________，若在实验误差允许的范围内两者相等，即可认为机械能是守恒的。参考答案：答案：(2)1.55036.55（36.53---36.57

）

(4)

mgs

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，有小孔O和O′的两金属板正对并水平放置，分别与平行金属导轨连接，Ⅰ、Ⅱ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场。金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运动。某时刻ab进入Ⅰ区域，同时一带正电小球从O孔竖直射入两板间。ab在Ⅰ区域运动时，小球匀速下落；ab从Ⅰ区域右边界离开Ⅰ区域时，小球恰好从O′孔离开。已知板间距为3d，导轨间距为L，Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d。带电小球质量为m，电荷量为q，ab运动的速度为v0，重力加速度为g。求：（1）磁感应强度的大小B；（2）把磁感应强度增大到，金属杆进入Ⅰ区域和小球射入两板间的初速度不变，发现小球从O′孔离开时的速度与其初速度相等，问多大？要实现这个过程，v0要满足什么条件？参考答案：（1）

（2）【详解】(1)ab在磁场区域运动时，产生的感应电动势大小为：金属板间产生的场强大小为ab在Ⅰ磁场区域运动时，带电小球匀速下落，有联立解得：；(2)磁感应强度增大后小球在两板间先做匀减速运动，再做匀加速运动，设加速度大小分别为a1、a2由牛顿第二定律根据运动学公式V=当磁感应强度为B时，ab从Ⅰ区域右边离开磁场时，小球恰好从O′孔离开，则有联立解得：根据题意即解得：17.钢铁是国家工业的重要支柱。在现代化的钢铁厂，采用滚筒传送钢锭。图示为我国某钢铁厂的钢锭传送装置，斜坡长L=20m，高h=2m，斜坡上紧排着一排滚筒。长l=8m、质量m=l×kg的钢锭ab放在滚筒上，钢锭与滚筒间的动摩擦因数=O．3，工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动，使钢锭沿斜坡向上移动，滚筒边缘的线速度大小均为v=4m／s。由于斜坡倾角很小，可认为钢锭对滚筒的总压力近似等于钢锭的重力。取当地的重力加速度g=10m／s。。试求：

(1)钢锭在滚筒上加速运动的加速度大小。

(2)钢锭从坡底(如图中所示位置)由静止开始运动，直到b端到达坡顶所需的时间。参考答案：【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系

A2C2【答案解析】（1）2

m/s2（2）4m/s解析：（1）分析可知，欲使b端到达坡顶所需要