2022-2023学年江苏省南京市第三十中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年江苏省南京市第三十中学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.如图所示，一理想变压器的原线圈匝数n1=1000匝，副线圈匝数n2=200匝，电阻R=88Ω.原线圈接入一电压u=220sin100πtV的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则（

）A.t=1s的时刻，电压表的示数为零

B.电流表的示数为2.5AC.变压器的输入电功率为22W

D.副线圈交变电流的频率是100πHz参考答案：C2.如图所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a和b两束单色光，用光束b照射金属A的表面可以发射出光电子。由上述现象可知（

）A．玻璃对单色光a的折射率大于对单色光b的折射率B．单色光a在真空中的传播速度小于单色光b在真空中的传播速度C．用光束a照射金属A表面时，一定能发射出光电子D．光速a、b分别通过两个完全相同的双缝干涉装置后，单色光a在屏幕上形成的条纹间距大于单色光b在屏幕上形成的条纹间距参考答案：D3.一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物体，平衡时弹簧伸长4cm，现将重物体向下拉1cm然后放开，则在刚放开的瞬时，重物体的加速度大小为（g=10m/s2）A．2.5m／s2

B．7.5m／s2

C．10m／s2

D．12.5m／s2参考答案：A4.（单选）M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是．

A．电子在N点的动能小于在M点的动能

B．该电场有可能是匀强电场

C．该电子运动的加速度越来越小

D．电子运动的轨迹为曲线参考答案：C5.如图甲，在线圈中通入电流后，在上产生感应电流随时间变化规律如图乙所示，则通入线圈中的电流随时间变化图线是下图中的哪一个？（、中电流正方向如图甲中箭头）

参考答案：答案：D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.打点计时器用频率50Hz交流电打出的匀变速运动的纸带，以原始点作为计数点，则根据此纸带的数据，纸带的加速度大小是

m/s2和打点计时器打第3个点时的纸带速度是

m/s（保留3位有效数字）参考答案：9.40；

1.878.位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40m处，如图所示，在x＝400m处有一接收器(图中未画出)，由此可以得到波源开始振动时方向沿y轴

方向（填正或负），若波源向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率

波源的频率（填大于或小于）。参考答案：负方向

小于9.假设太阳与地球之间充满了水而不是真空，那么光从太阳到达地球要多花的时间是

▲s。已知太阳与地球的距离为km，水的折射率为1.33。参考答案：165

10.一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话时消耗的功率约为

W，待机时消耗的功率为

W

参考答案：0.6W，1.8×102W

11.（6分）图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射实验。该火箭起飞时质量为2.02×103千克Kg，起飞推力2.75×106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞时的加速度大小为______m/s2，在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经_____秒飞离火箭发射塔。（参考公式及常数：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）参考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同样给分）12.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．①当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．②某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出③另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：

图1

图2图1：____________________________________________________；图2：_____________________________________________________.参考答案：①m?M

（2分）②B

（2分）③图1：m过大(或M过小)，造成m不是远小于M（2分）图2：没有平衡摩擦力或木板的倾角过小（2分）13.（4分）某电源与电阻R组成闭合电路，如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，则电源的内阻为

W；若用两个相同电阻R并联后接入，则两图线交点P的坐标变为_________________。参考答案：1；(1.5,1.5)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；B．使小磁针静止时如图所示。参考答案：（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图(a)所示，有两级光滑的绝缘平台，高一级平台距离绝缘板的中心Ｏ的高度为h，低一级平台高度是高一级平台高度的一半．绝缘板放在水平地面上，板与地面间的动摩擦因数为μ，一轻质弹簧一端连接在绝缘板的中心，另一端固定在墙面上。边界ＧＨ左边存在着正交的匀强电场和变化的磁场，电场强度为Ｅ，磁感应强度变化情况如图(b)所示，磁感应强度大小均为Ｂ．有一质量为m、带负电的小球从高一级平台左边缘以一定初速滑过平台后在t=0时刻垂直于边界ＧＨ进入复合场中，设小球刚进入复合场时磁场方向向外且为正值．小球做圆周运动至Ｏ点处恰好与绝缘板发生弹性碰撞，碰撞后小球立即垂直于边界ＧＨ返回并滑上低一级平台，绝缘板从C开始向右压缩弹簧的最大距离为Ｓ到达D，求：⑴磁场变化的周期Ｔ；⑵小球从高一级平台左边缘滑出的初速度v；⑶绝缘板的质量Ｍ；⑷绝缘板压缩弹簧具有的弹性势能ＥP．参考答案：：⑴带电小球垂直于边界ＧＨ进入复合场，运动到Ｏ点恰与绝缘板碰撞，碰后能返回平台，说明小球在复合场中qＥ＝mg--------------------1分洛仑兹力做匀速圆周运动的向心力，且经过半个圆周到达Ｏ点，碰后再经过半个周期回到二级平台．由

qvＢ＝m-------------1分

Ｔ＝

-------------1分得到带电粒子在磁场运动的周期公式Ｔ＝---------------1分①②消去q，得交变磁场变化的周期Ｔ＝---------

---1分⑵由牛顿第二定律有：qvＢ＝m由几何关系有：r＝h/2

-----------------------------1分①③④联立，解得：v＝------------------------------2分⑶设小球碰撞后的速度大小为V，绝缘板的速度大小为Vm。则题意可知，小球返回的半径r′=＝，又根据r＝可得：则V＝-----------------------1分小球与绝缘板碰撞过程中，以小球和绝缘板为系统，动量守恒。有：mv＝－mV＋ＭVm------------------------------------2分而小球与绝缘板发生的是弹性碰撞，它们构成的系统机械能守恒，有：有：mv2＝mV2＋ＭVm2--------------------------------2分⑤⑥⑦联立解得：Ｍ＝3m

----------------------------------------1分⑷绝缘板从Ｃ点运动至Ｄ点的过程中，根据功能关系有：ＥＰ＋μＭgS＝ＭVm2------------------------------------2分①③⑤⑥⑦⑨⑩联立解得：ＥＰ＝－3μmgS．

2分17.如图所示，静置于光滑水平面上的光滑斜劈质量为M、倾角为（不超过30）、高为H，一个质量为m的小球以一定的水平初速度（大小未知）从斜劈底端沿斜劈向上运动，在水平面与斜面连接处没有机械能损失。菪斜劈固定时小球恰好可以冲到斜劈顶端，则不固定斜劈（斜面足够长）时，①小球冲上斜劈后能达到的最大高度h为多少？②小球能沿斜面上行多长时间？参考答案：①斜劈固定时，对小球沿斜劈上行的全过程，据动能定理有（1分）斜劈不固定时，小球冲上斜劈过程中系统水平方向动量守恒，当小球在斜劈上达到最大高度时，相对于斜劈静止，故它们有共同的水平速度（1分）由动量守恒定律得（1分）由能量守恒有（1分）联立解得（1分）②小球自斜劈底端上行至最大高度过程中，仅受重力与斜面支持力，据动量定理竖直方向有（1分）水平方向有（1分）联立解得（2分）18.竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图（a）所示。t=0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v-t图像如图（b）所示，图中的v1和t1均为未知量。已知A的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。（1）求物块B的质量；（2）在图（b）所描述的整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功；（3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上。求改变前面动摩擦因数的比值。参考答案：（1）3m

（2）

（3）【详解】（1）物块A和物块B发生碰撞后一瞬间的速度分别为、，弹性碰撞瞬间，动量守恒，机械能守恒，即：联立方程解得：；根据v-t图象可知，解得：（2）设斜面的倾角为，根据牛顿第二定律得当物块A