湖南省张家界市河口中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

湖南省张家界市河口中学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.如右图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时()??A．v变大B．v变小C．v不变

D．不能确定参考答案：B2.（单选）如图，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时，圆环紧靠着插栓．不计圆环与插栓间的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动圆环使插栓位于圆环中心，下列说法正确的是（）A．增大甲、乙两力，且甲力增加较多B．增加乙、丙两力，且乙力增加较多C．增加甲、丙两力，且甲力增加较多D．增加乙、丙两力，且丙力增加较多参考答案：考点：合力的大小与分力间夹角的关系．专题：平行四边形法则图解法专题．分析：根据力的合成法则，结合题意，将圆环向上移动，即可判定求解．解答：解：由题意可知，圆环将竖直向上运动，因此同时增加甲、丙两力，则会出现向乙反向运动，若要使插栓位于圆环中心，圆环必须偏向左，则甲力增加较多，这样才能实验位于中心，故C正确，ABD错误；故选：C．点评：考查力的合成法则，理解平衡条件的应用，注意使插栓位于圆环中心，是解题的突破口．3.关于匀变速直线运动的说法，不正确的是（

）A．某段时间内的平均速度等于这段时间内的初速度与末速度和的一半B．在任意相等的时间内位移的变化相等C．在任意相等的时间内速度的变化相等D．物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比参考答案：B4.已知地球半径为R，月球半径为r，地球与月球之间的距离(两球中心之间的距离)为L．月球绕地球公转的周期为T1，地球自转的周期为T2，地球绕太阳公转周期为T3，假设公转运动都视为圆周运动，引力常量为G，由以上条件可知A．地球的质量为m地=4π2L/GT32

B．月球的质量为m月=4π2L/GT12C．地球的密度为ρ=3πL/GT12

D．月球运动的加速度为a=4π2L/T12参考答案：D解决本题的关键是掌握万有引力提供向心力：有和星球表面万有引力等于重力。对于月球绕地球运动，有，对于地球表面的物体绕地球的运动，有,所以地球的质量为=,故选项AB错误；月球是环绕天体，不能求出其质量，故选项C错误；由=可知月球绕地球运行的加速度a=4π2L/T12，选项D正确。5.（单选）如图所示，在xOy平面有匀强电场，一群质子从P点出发，可以到达圆O上任一个位置，比较圆上这些位置，发现到达圆与x轴正半轴的交点A点时，动能增加量最大，增加了60eV，已知圆的半径25cm，。则匀强电场的电场强度是（

）A.120V/m

B.187.5V/m

C.150V/m

D.238.5V/m参考答案：B到A点时，动能增加量最大，说明等势面在A点与圆相切（否则一定还可以在圆上找到与A点电势相等的点，质子到这点与到A点，电场力做功一样，动能增加量是一样的，这与到达A点时，动能增加量最大相矛盾）也就是等势面与y轴平行，所以电场线与x轴平行，PA两点的电势差，由匀强电场中电场强度与电势差的关系可得：，故B正确，A、C、D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为kg的物块B相连接．另一个质量为kg的物块A放在B上．先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功为J，弹簧回到原长时B的速度大小为

m/s.（m/s2）

参考答案：0,

27.做自由落体运动的小球，落到A点时的瞬时速度为20m/s，则小球经过A点上方12．8m处的瞬时速度大小为12m/s，经过A点下方25m处的瞬时速度大小为

．（取g=10m／s2）参考答案：8.某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V，则该交流电电压的最大值为

V。当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱时，测得电动机的电流为20A，电动机的工作效率为 。（g取10m/s2）参考答案：答案：380，75%解析：输入电压380V为有效值，则最大值为380V；电动机对集装箱做功的功率P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W，电动机消耗电功率P总=380×20W=7.6×103W，故电动机的工作效率为η==75%。9.(1)如图甲所示为某校兴趣小组通过电流传感器和计算机来测电源电动势和内阻实验电路，其中R0为定值，电阻R为可调节的电阻箱，电流传感器与计算机（未画出）相连，该小组成员通过实验记录下电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图象，则该图象选取了___为纵坐标，由图乙中图线可得到该电源的电动势为____V；(2)现由三个规格相同的小灯泡，标出值为“2.5V、0.6A”，每个小灯泡的I-U特性曲线如图丙所示，将它们与图甲中电源按图丁所示的电路相连，闭合开关后，A灯恰好正常发光，则电源的内阻r=_____Ω，图甲中定值电阻R0=__Ω．参考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由电路图可知，本实验采用电流表与电阻箱串联的方式进行实验，由闭合电路欧姆定律可知：

变形可得：故纵坐标应选取；

由图可知，图象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A灯泡正常发光，故电压为2.5V，电流I=0.6A；两并联灯泡电流I'=0.3A，则电压U’=0.5V；故路端电压U=2.5+0.5=3V；电流为0.6A；

由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir

代入数据解得；

则可知R0=2Ω

点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验以及灯泡伏安特性曲线的应用，要注意明确闭合电路欧姆定律的应用，同时注意灯泡内阻随沉默温度的变化而变化，故只能根据图象分析对应的电压和电流，不能利用欧姆定律求解灯泡电阻．10.(4分)如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。则D点电场强度大小为

；若将点电荷-q从O移向C，其电势能

。(选填：“增大”、“减小”或“不变”)参考答案：

答案：零；增大11.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下：(1)用天平称出物块Q的质量m；(2)测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC/的高度h；(3)将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；(4)重复步骤C，共做10次；(5)将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s.用实验中的测量量表示：①物块Q到达C点时的动能EkC＝__________；②在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功W克＝__________；③物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ＝________.参考答案：①

②

③12.如右图所示，一个活塞将绝热容器分成A、B两部分，用控制栓K固定活塞。保持A体积不变，给电热丝通电，则此过程中气体A的内能

，温度

；拔出控制栓K，活塞将向右移动压缩气体B，则气体B的内能

。参考答案：13.为了研究电阻RX的伏安特性，某同学设计了甲、乙两个电路，如图所示。图中对应的同种仪器的规格都相同，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电池的电动势E=6V，忽略内阻。接通电路，调节变阻器R的滑片P，电阻RX的电压变化范围为0~6V的是

图；当两电路中变阻器的滑片P都滑到最右端时，发现甲、乙两电路消耗的电功率之比为3∶1，则此时RX的阻值为

Ω。

参考答案：

答案：甲、

40三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。15.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是

．（2）实验时需要测量的物理量是

．（3）待测物体质量的表达式为

．参考答案：（1）

物体对支持面无压力

（2）

弹簧秤拉力F．圆周运动半经r．周期T．

（3）17.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角的圆弧，MN为其竖直半径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为s=6t-2t2，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。取g=10m/s2。求：（1）判断m2能否沿圆轨道到达M点；（2）BP间的水平距离；（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功。参考答案：见解析（1）物块m2由D点以初速度平抛，至P点时，由平抛规律得：

1分

1分解得设能到达M点，且速度为,由机械能守恒得

1分由几何关系得

1分在M点轨道对物块向下的压力为,由牛顿第二定律得1分解得,所以不能到达M点。

2分（2）平抛过程水平位移为x,由平抛运动规律得：

1分

1分在桌面上过B点后的运动运动为s=6t-2t2，故为匀减速运动，且初速度为

2分BD间由运动规律得

1分

解得BP水平间距为x+s=4.1m

3分（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为，由功能关系得：释放时为

1分释放时为

1分

在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf,由动能定理得

1分解得

2分18.(计算)如图，在倾角θ=53°的固定斜面上放置一质量M=1k