2022-2023学年江西省宜春市大段中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年江西省宜春市大段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.A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，A的运行周期大于B的运行周期，则（）A．A距离地面的高度一定比B的大B．A的向心加速度一定比B的大C．A的向心力一定比B的大D．A的运行速率一定比B的大参考答案：A【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】A、B两颗卫星都绕地球做匀速圆周运动，其向心力都由地球的万有引力提供，根据开普勒第三定律分可分析轨道半径的大小，再由牛顿第二定律列式可得出各量的表达式，则可得出各量间的关系．【解答】解：A、A的运行周期大于B的运行周期，由开普勒第三定律=k得知，A的轨道半径大于B的轨道半径．故A正确．B、由ma=G得，卫星的向心加速度a=，轨道半径越大，向心加速度越小，则的向心加速度一定比B的小．故B错误．C、两颗卫星的向心力都由地球的万有引力提供，由于两卫星质量关系未知，不能比较向心力的大小．故C错误．D、由G=m，得v=，所以A的运行速率一定比B的小．故D错误．故选A2.以下说法正确的有： A．卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子核内存在中子 B．核电站中核反应堆发生的是重核裂变反应 C．放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关 D．有相同的核子数参考答案：BC卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子的核式结构模型，A错误。目前条件下，核电站中核反应堆发生的是重核裂变反应，B正确。放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关，C正确。核子数等于质量数，故D错误。3.（2014?湖南一模）如图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为2kg的物体A，处于静止状态．若将一个质量为3kg物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，则A对B的压力大小（g取10m/s2）（）A． 30N B． 0 C． 15N D． 12N参考答案：D解：开始弹簧的弹力等于A的重力，即F=mAg放上B的瞬间，弹簧弹力不变，对整体分析，根据牛顿第二定律得，a==．隔离对B分析，有mBg﹣N=mBa，则N=mB（g﹣a）=3×（10﹣6）N=12N．故D正确，A、B、C错误．故选：D．4.欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础．质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（图1），当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（图2）．质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的．下列说法中正确的是（）A．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小B．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变C．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小D．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变参考答案：D【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律．【分析】带电粒子在电场中被直线加速后，进入匀强磁场后做匀速圆周运动．由于圆周运动半径相同，则由半径公式与粒子在电场中加速公式：mv2=qU可得加速电压与粒子的比荷乘积的开方与磁感强度成正比．【解答】解：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可知：Bqv=m得：R=…（1）而粒子在电场中被加速，则有：mv2=qU…（2）将（1）（2）两式联立可得：R=A、质子在环形加速器中运动时，由公式（1）可知，当速度增加时，即可得轨道所处位置的磁场必须要逐渐增强，轨道半径才会不变，故A错误，B错误；C、质子在对撞轨道中运动时，根据公式（2）可知，轨道所处位置的磁场不变，故C错误D正确；故选：D．5.如图所示，间距l＝0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m／s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g=10m/s2，则

A．每根金属杆的电阻R＝0.016

B．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s

C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大

D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W参考答案：BC由已知可得乙金属杆进入磁场前，沿斜面向下的加速度跟甲的加速度相同，甲乙均做相同的加速运动，当乙进入磁场时，甲刚出磁场。乙进入磁场时：v==2m/s，由于已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，受力平衡有：mgsinθ==所以求得：R=，代入数据的R＝0.064，选项A错误。

甲在磁场中做匀加速运动，由可得甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s，选项B正确。甲在磁场中做匀加速运动时，外力F始终等于安培力，由于速度一直增加，安培力一直增大，F一直增大，其功率也增大，选项C正确。乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率等于电路中电阻的热功率，即P=I22R=()22R，v=，解得P=0.2W，选项D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）．由图可知该弹簧的自然长度为____cm；该弹簧的劲度系数为____N／m．参考答案：10

507.如图所示，位于竖直平面内的固定半径为R的光滑圆环轨道，圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为600，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）．已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点．则a、b、c、d四个小球最先到达M点的球是_______球。重力加速度取为g，d球到达M点的时间为____________。参考答案：c球；tD=。

8.(1)如图11所示是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，起动器的构造如图8．为了便于起动，常在起动器两极并上一纸质电容器C.某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障，经检查发现灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是

，你能用什么简易方法使日光灯正常发光？

。

（2）如图12是测定自感系数很大的线圈直流电阻的电路，两端并联一只电压表（电压表的内阻RV很大），用来测电感线圈的直流电压，在测量完毕后将电路解体时.若先断开S1时，则

(填电压表或电流表)将可能损坏。参考答案：(1)电容器C击穿而短路或起动器被短路。将电容器C撤除或更换起动器等。

（2）电压表9.2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：

；

．参考答案：相对论；光的量子性10.

（5分）空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽l1，现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为，长边的长度为如图所示，某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框放以作用力，使它的速度大小和方向保持不变，设该线框的电阻为R，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于_______________。

参考答案：答案：11.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。（保留三位有效数字）。（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2（保留三位有效数字），若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。

参考答案：（1）6，7或7，6（2）1.00，1.20（3）2.00，偏大12.两同学用图（a）中的实验装置做“研究加速与质量关系”的实验．

（1）该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，用砂和砂桶所受的重力作为小车所受拉力，为了减小实验误差，应使砂和砂桶质量尽量

些.(填“大”或“小“）

（2）保持小车所受拉力不变，改变小车的质量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线．

一同学在实验中并没有采取平衡摩擦力的措施，则画出的图线可能（b）中的

。（填“甲”或“乙”或“丙”）

（3）另一同学在实验过程中保持水车的质量不变，改变砂和砂桶的质量，画出的a一F图线如图(c)所示，造成这种现象的主要原因是

。

A．木板与水平面间的夹角太大

B．木板与水平面间的夹角太小

C．砂和砂桶的总质量较大

D．所用小车的质量较大参考答案：13.某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图（a）所示,相邻计数点间的时间间隔是T。

(1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a=

。(2)另有位同学通过测量,作出a-F图象,如图(b)所示,试分析：图象不通过原点的原因是：

，图象上部弯曲的原因是：。

参考答案：（1）

(2)平衡摩擦力不足或没平衡摩擦力、砂和桶的质量不是远小于车的质量三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，已充电的平行板电容器与一静电计相连。现保持极板上的电荷量不变，(1)让B板缓缓靠近A板，观察到静电计指针张角减小，说明电容器的电容________________(2)若在A、B极板之间插入电介质，静电计指针张角将____________________参考答案：

答案：(1)增大

(2)减小15.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，不用重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远大于m1D．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，他得到的a-F图像可能是右图中的

▲

。(选填“甲”、“乙”、“丙”)（3）如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小

▲

m/s2。（结果保留二位有效数字）参考答案：（1）AD

（2）丙

（3）0.49或0.50解析：：（1）A、平衡摩擦力，假设木板倾角为θ，则有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A正确．B、实验时应先接通电源后释放小车，故B错误．C、让小车的质量M远远大于小桶（及砝码）的质量m，因为：际上绳子的拉力F=Ma=mg，故应该是m＜＜M，而当m不再远远小于M时a=随m的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g，故C错误．D、F=ma，所以：a=F，当F一定时，a与成正比，故D正确．故选：AD

（2）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙．

（3）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=m/s2=0.50

m/s2．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图是压榨机的原理示意图，B为固定铰链，A为活动铰链，在A处作用一水平力F，滑块C就以比F大得多的压力压物体D.已知图中l＝0.5m，b＝0.05m，F＝300N，C与左壁接触面光滑(滑块和杆的重力不计)，求D受到的压力多大？参考答案：力F的作用效果是对AB、AC两杆沿杆方向产生挤压作用，因此可将F沿AC、AB方向分解为F1、F2，如图(a)所示，则F1＝.（3分）力F1的作用效果是使滑块C对左壁有水平向左的挤压作用，对物体D有竖直向下的挤压作用．因此可将F1沿水平方向和竖直方向分解为F3、F4，如图(b)所示，则物体D所受的压力为F4＝