2023屆湖南省永州市雙牌縣二中秋高三（上）期末測試卷物理試題試卷

2023屆湖南省永州市雙牌縣二中秋高三（上）期末測試卷物理試題試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、當矩形線框在勻強磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的交變電流隨時間的變化規(guī)律如圖甲所示。已知圖乙中定值電阻R的阻值為10Ω，電容器C的擊穿電壓為5V。則下列選項正確的是（）A．矩形線框中產(chǎn)生的交變電流的瞬時值表達式為i=0.6sin100πt（A）B．矩形線框的轉(zhuǎn)速大小為100r/sC．若將圖甲中的交流電接在圖乙的電路兩端，電容器不會被擊穿（通過電容器電流可忽略）D．矩形線框的轉(zhuǎn)速增大一倍，則交變電流的表達式為i=1.2sin100πt（A）2、如圖，質(zhì)量為M=3kg的小滑塊，從斜面頂點A靜止開始沿ABC下滑，最后停在水平面D點，不計滑塊從AB面滑上BC面，以及從BC面滑上CD面的機械能損失．已知：AB=BC=5m，CD=9m，θ=53°，β=37°，重力加速度g=10m/s2，在運動過程中，小滑塊與接觸面的動摩擦因數(shù)相同．則（）A．小滑塊與接觸面的動摩擦因數(shù)μ=0.5B．小滑塊在AB面上運動時克服摩擦力做功，等于在BC面上運動克服摩擦力做功C．小滑塊在AB面上運動時間大于小滑塊在BC面上的運動時間D．小滑塊在AB面上運動的加速度a1與小滑塊在BC面上的運動的加速度a2之比是5/33、如圖所示，一條質(zhì)量分布均勻的柔軟細繩平放在水平地面上，捏住繩的一端用恒力F豎直向上提起，直到全部離開地面時，繩的速度為v，重力勢能為Ep(重力勢能均取地面為參考平面)。若捏住繩的中點用恒力F豎直向上提起，直到全部離開地面時，繩的速度和重力勢能分別為（）A．v，Ep B．， C．， D．，4、下列說法正確的是（）A．射線是高速電子流，它的穿透能力比射線和射線都弱B．在核反應中，比結(jié)合能小的原子核變成比結(jié)合能大的原子核時，會釋放核能C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，核外電子的動能減小D．當紫外線照射到金屬鋅板表面時能發(fā)生光電效應，則當改為紅光照射時，也能發(fā)生光電效應，但從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能減小5、在地球同步軌道上等間距布置三顆地球同步通訊衛(wèi)星，就可以讓地球赤道上任意兩位置間實現(xiàn)無線電通訊，現(xiàn)在地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的1．1倍。假設(shè)將來地球的自轉(zhuǎn)周期變小，但仍要僅用三顆地球同步衛(wèi)星實現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)的最小周期約為A．5小時 B．4小時 C．1小時 D．3小時6、如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端掛有一質(zhì)量為的小球（視為質(zhì)點），靜止時彈簧長為，現(xiàn)用一始終與彈簧軸向垂直的外力作用在小球上，使彈簧由豎直位置緩慢變?yōu)樗?。重力加速度為。則在該過程中（）A．彈簧的彈力先增大后減小B．外力一直增大C．外力對小球做功為D．彈簧彈力對小球做功為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器.現(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)減小了0.2A，電流表A2的示數(shù)減小了0.8A，所有電表均為理想電表，則下列說法正確的是（）A．電壓表V1示數(shù)減小B．電壓表V2、V3示數(shù)均減小C．該變壓器起降壓作用D．變阻器滑片是沿d→c的方向滑動8、如圖所示，為一彈性輕繩，一端固定于點，一端連接質(zhì)量為的小球，小球穿在豎直的桿上。輕桿一端固定在墻上，一端為定滑輪。若繩自然長度等于，初始時在一條水平線上，小球從點由靜止釋放滑到點時速度恰好為零。已知、兩點間距離為，為的中點，小球在點時彈性繩的拉力為，小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）A．小球在點時速度最大B．若在點給小球一個向上的速度，小球恰好能回到點，則C．小球在階段損失的機械能等于小球在階段損失的機械能D．若點沒有固定，桿在繩的作用下以為軸轉(zhuǎn)動，在繩與點分離之前，的線速度等于小球的速度沿繩方向分量9、兩列簡諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同．實線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負方向傳播．某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇，則A．在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象B．實線波和虛線波的頻率之比為3：2C．平衡位置為x=6m處的質(zhì)點此刻速度為零D．平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點此刻位移y＞20cmE.從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s，平衡位置為x=5m處的質(zhì)點的位移y＜010、如圖所示，y軸上固定有兩個電荷量相等的帶正電的點電荷，且關(guān)于坐標原點對稱。某同學利用電場的疊加原理分析在兩電荷連線的中垂線（軸）上必定有兩個場強最強的點、，該同學在得到老師的肯定后又在此基礎(chǔ)上作了下面的推論，你認為其中正確的是（）A．若兩個點電荷的位置不變，但電荷量加倍，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置B．如圖(1)，若保持兩個點電荷的距離不變、并繞原點O旋轉(zhuǎn)90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置C．如圖(2)，若在平面內(nèi)固定一個均勻帶正電圓環(huán)，圓環(huán)的圓心在原點。直徑與(1)圖兩點電荷距離相等，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置D．如圖(3)，若在平面內(nèi)固定一個均勻帶正電薄圓板，圓板的圓心在原點，直徑與(1)圖兩點電荷距離相等，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用如圖所示實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未標出，交流電的頻率為50Hz，計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50g，m2=150g，則：（g取9.8m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(1)在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk=________J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEP=__________J；(2)若某同學作出v2-h圖像如圖所示，則當?shù)氐膶嶋H重力加速度g=_________m/s2。12．（12分）某實驗小組的同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗時進行了如下的操作（滑輪的大小可忽略）：①滑塊甲放在氣墊導軌上，滑塊乙穿在涂有潤滑劑的豎直桿上，調(diào)整氣墊導軌水平，氣墊導軌的適當位置放置光電門，實驗時記錄遮光條的擋光時間t；②將兩滑塊由圖中的位置無初速釋放，釋放瞬間兩滑塊之間的細繩剛好水平拉直；③測出兩滑塊甲、乙的質(zhì)量M=0.20kg、m=0.10kg，當?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2?；卮鹣铝袉栴}：(1)如圖，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=______cm；(2)實驗小組在實驗時同時對以下物理量進行了測量，其中有必要的測量是_____（填序號）；A.滑輪到豎直桿的距離L=0.60mB.滑塊甲到滑輪的距離a=1.50mC.物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40m(3)當遮光條通過光電門瞬間，滑塊乙速度的表達式為v乙=________________；(4)若測量值t=_____s，在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的機械能守恒。（保留兩位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根相距l(xiāng)=0.4m的平行金屬導軌OC、O′C′水平放置。兩根導軌右端O、O′連接著與水平面垂直的光滑平行導軌OD、O′D′，兩根與導軌垂直的金屬桿M、N被放置在導軌上，并且始終與導軌保持保持良好電接觸。M、N的質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻均為R=0.4Ω，N桿與水平導軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1。整個空間存在水平向左的勻強磁場，磁感應強度為B=0.5T?，F(xiàn)給N桿一水平向左的初速度v0=3m/s，同時給M桿一豎直方向的拉力F，使M桿由靜止開始向下做加速度為aM=2m/s2的勻加速運動。導軌電阻不計，（g取10m/s2）。求：(1)t=1s時，N桿上通過的電流強度大?。?2)求M桿下滑過程中，外力F與時間t的函數(shù)關(guān)系；（規(guī)定豎直向上為正方向）(3)已知N桿停止運動時，M仍在豎直軌道上，求M桿運動的位移；(4)在N桿在水平面上運動直到停止的過程中，已知外力F做功為﹣11.1J，求系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量。14．（16分）如圖甲所示，玻璃管豎直放置，AB段和CD段是兩段長度均為l1＝25cm的水銀柱，BC段是長度為l2＝10cm的理想氣柱，玻璃管底部是長度為l3＝12cm的理想氣柱．已知大氣壓強是75cmHg，玻璃管的導熱性能良好，環(huán)境的溫度不變．將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)180°倒置，穩(wěn)定后，水銀未從玻璃管中流出，如圖乙所示．試求旋轉(zhuǎn)后A處的水銀面沿玻璃管移動的距離．15．（12分）一光滑絕緣固定軌道MN與水平面成角放置，其上端有一半徑為l的光滑圓弧軌道的一部分，兩軌道相切于N點，圓弧軌道末端Q點切線水平；一輕質(zhì)彈簧下端固定在直軌道末端，彈簧原長時，其上端位于O點，?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的滑塊A拴接在彈簧上端，使之從O點靜止釋放。A向下壓縮彈簧達到的最低點為P點，。當A到達最低點P時，彈簧自動鎖定，使A靜止于P點。使質(zhì)量也為m的滑塊B，從N點由靜止沿斜面下滑。B下滑至P點后，與A相碰，B接觸A瞬間彈簧自動解鎖，A、B碰撞時間極短內(nèi)力遠大于外力。碰后A、B有共同速度，但并不粘連。之后兩滑塊被彈回。（已知重力加速度為g，，）求：(1)彈簧上端被壓縮至P點時所具有的彈性勢能；(2)第一次碰撞過程中B對A彈力的沖量的大??；(3)若要B最終恰能回到圓弧軌道最高點，需要在B滑塊由N點出發(fā)時，給B多大的初速度。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】

A．由圖象可知，矩形線框轉(zhuǎn)動的周期T=0.02s，則所以線框中產(chǎn)生的交變電流的表達式為i=0.6sin100πt（A）故A項正確；B．矩形線框轉(zhuǎn)動的周期T=0.02s，所以線框1s轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)速為，故B項錯誤；C．若將圖甲中的交流電接在圖乙的電路兩端，通過電容器電流可忽略，則定值電阻兩端電壓為u=iR=0.6×10sin100πt（V）=6sin100πt（V）由于最大電壓大于電容器的擊穿電壓，電容器將被擊穿，故C項錯誤；D．若矩形線框的轉(zhuǎn)速增大一倍，角速度增大一倍為ω′=200πrad/s角速度增大一倍，電流的最大值增大一倍，即為I′m=1.2A則電流的表達式為i2=1.2sin200πt（A）故D項錯誤。2、C【解析】

A、根據(jù)動能定理得：,解得：，故A錯誤；B、小滑塊在AB面上運動時所受的摩擦力大小f1=μMgcos53°，小滑塊在BC面上運動時所受的摩擦力大小f2=μMgcos37°，則f1＜f2，而位移相等，則小滑塊在AB面上運動時克服摩擦力做功小于小滑塊在BC面上運動克服摩擦力做功，故B錯誤。C、根據(jù)題意易知小滑塊在A、B面上運動的平均速度小于小滑塊在B、C面上的平均速度，故小滑塊在AB面上運動時間大于小滑塊在BC面上運動時間，C正確；D、小滑塊在AB面上運動的加速度，小滑塊在BC面上運動的加速度，則，故D錯誤。故選C．3、D【解析】

重力勢能均取地面為參考平面，第一次，根據(jù)動能定理有第二次，根據(jù)動能定理有聯(lián)立解得，，故D正確，ABC錯誤。故選D。4、B【解析】

A．射線是高速電子流，它的穿透能力比射線強，比射線弱，故A項錯誤；B．原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比稱做比結(jié)合能，比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。在核反應中，比結(jié)合能小的原子核變成比結(jié)合能大的原子核時，會釋放核能，故B項正確；C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，電子躍遷到離核較近的軌道上運動，據(jù)可得，核外電子的動能增加，故C項錯誤；D．當紫外線照射到金屬鋅板表面時能發(fā)生光電效應，當改為紅光照射時，不能發(fā)生光電效應，因為紅光的頻率小于鋅板的極限頻率，故D項錯誤。故選B。5、B【解析】

設(shè)地球的半徑為R，則地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r=1.1R，已知地球的自轉(zhuǎn)周期T=24h，地球同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期與地球的自轉(zhuǎn)周期一致，若地球的自轉(zhuǎn)周期變小，則同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期變小。由公式可知，做圓周運動的半徑越小，則運動周期越小。由于需要三顆衛(wèi)星使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊，所以由幾何關(guān)系可知三顆同步衛(wèi)星的連線構(gòu)成等邊三角形并且三邊與地球相切，如圖。由幾何關(guān)系可知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r′=2R由開普勒第三定律得故B正確，ACD錯誤。故選B。6、B【解析】

AB．小球受外力、重力和彈簧彈力三個力構(gòu)成一個三角形，當外力與彈簧彈力垂直時最小，由三角形定則可判斷，彈簧彈力一直減小，外力一直增大，故A不符合題意，B符合題意；CD．由上分析可知外力F和彈簧的彈力都是變力，所以無法直接求出外力和彈力所做的功，只能根據(jù)能量守恒求出外力與彈簧彈力的合力對小球做的功等于，故CD不符合題意。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

ABD．根據(jù)變壓器原理，輸入電壓U1和輸出電壓U2保持不變，而A2示數(shù)減小，說明負載電路電阻變大，所以滑動變阻器R變大了，即變阻器滑片是沿的方向滑動的，故AB錯誤，D正確；C．原、副線圈中電流和匝數(shù)成反比，即電流變化時，則有可求得故變壓器應為降壓變壓器，故C正確。故選CD。8、AD【解析】

A．設(shè)當小球運動到某點時，彈性繩的伸長量是，小球受到如圖所示的四個力作用：其中將正交分解，則的豎直分量據(jù)牛頓第二定律得解得即小球的加速度先隨下降的距離增大而減小到零，再隨下降的距離增大而反向增大，據(jù)運動的對稱性（豎直方向可以看作單程的彈簧振子模型）可知，小球運動到的中點時，加速度為零，速度最大，A正確；B．對小球從運動到的過程，應用動能定理得若在點給小球一個向上的速度，小球恰能從點回到點，應用動能定理得聯(lián)立解得，B錯誤；C．除重力之外的合力做功等于小球機械能的變化，小球在段所受繩子拉力豎直分量較小，則小球在段時摩擦力和彈力做的負功比小球在段時摩擦力和彈力做的負功少，小球在階段損失的機械能小于小球在階段損失的機械能，C錯誤；D．繩與點分離之前點做圓周運動，線速度（始終垂直于桿）大小等于小球的速度沿繩方向的分量，D正確。故選AD。9、BDE【解析】傳播速度大小相同．實線波的頻率為2Hz，其周期為1.5s，波長4m，則波速；由圖可知：虛線波的波長為6m，則周期為，頻率：,則兩波的頻率不同．所以不能發(fā)生干涉現(xiàn)象．故A錯誤；實線波和虛線波的頻率之比為，選項B正確；平衡位置為x=6m處的質(zhì)點由實線波和虛線波引起的振動方向均向上，速度是兩者之和，故此刻速度不為零，選項C錯誤；兩列簡諧橫波在平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點是振動加強的，此刻各自位移都大于11cm，故質(zhì)點此刻位移y>21cm，選項D正確；從圖示時刻起再經(jīng)過1.25s，實線波在平衡位置為x=5m處于波谷，而虛線波也處于y軸上方，但不在波峰處，所以質(zhì)點的位移y＜1．故E正確；故選BDE.點睛：此題主要考查波的疊加；關(guān)鍵是理解波的獨立傳播原理和疊加原理，兩列波相遇時能互不干擾，各個質(zhì)點的速度和位移都等于兩列波在該點引起的振動的矢量和.10、ABC【解析】

A．可以將每個點電荷（2q）看作放在同一位置的兩個相同的點電荷（q），既然上下兩個點電荷（q）的電場在x軸上場強最大的點仍然在A、A＇兩位置，兩組點電荷疊加起來的合電場在x軸上場強最大的點當然還是在A、A＇兩位置，選項A正確；B．由對稱性可知，保持兩個點電荷的距離不變、并繞原點O旋轉(zhuǎn)90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置，選項B正確；C．由AB可知，在yOz平面內(nèi)將兩點電荷繞O點旋轉(zhuǎn)到任意位置，或者將兩點電荷電荷量任意增加同等倍數(shù)，在x軸上場強最大的點都在A、A＇兩位置，那么把帶電圓環(huán)等分成一些小段，則關(guān)于O點對稱的任意兩小段的合電場在x軸上場強最大的點仍然還在A、A＇兩位置，所有這些小段對稱疊加的結(jié)果，合電場在x軸上場強最大的點當然還在A、A＇兩位置，選項C正確；D．如同C選項，將薄圓板相對O點對稱的分割成一些小塊，除了最外一圈上關(guān)于O點對稱的小段間距還是和原來一樣外，靠內(nèi)的對稱小塊間距都小于原來的值，這些對稱小塊的合電場在x軸上場強最大的點就不再在A、A＇兩位置，則整個圓板的合電場在x軸上場強最大的點當然也就不再在A、A＇兩位置，選項D錯誤。故選ABC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.580.599.7【解析】

(1)[1]勻變速直線運動某段時間內(nèi)，中間時刻速度等于平均速度：動能增加量：；[2]系統(tǒng)勢能的減少量：；(2)[3]根據(jù)機械能守恒定律：得：斜率：得出：g≈9.7m/s2。12、0.420AC0.0020或2.0×10-3【解析】

(1)[1]游標卡尺的讀數(shù)由主尺讀數(shù)和游標尺讀數(shù)組成，遮光條的寬度d=4mm+4×0.05mm=4.20mm=0.420cm(2)[2]本實驗驗證系統(tǒng)的機械能守恒，即系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，研究滑塊甲運動到光電門的過程，系統(tǒng)減少的重力勢能系統(tǒng)增加的動能繩上的速度關(guān)系如圖則有故必要的測量為滑輪到豎直桿的距離L=0.60m，物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40