江西省上饒市湖豐中學2022-2023學年高三物理下學期期末試卷含解析

江西省上饒市湖豐中學2022-2023學年高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）橫截面為直角三角形的兩個相同斜面如圖所示緊靠在一起，固定在水平面上，它們的傾角都是30°．小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋，最后落在斜面上．其中三個小球的落點分別是a、b、c，已知落點a最低，落點c最高．圖中三小球比較，下列判斷正確的是（）A．落在a點的小球的初速度最大B．落在a點的小球飛行過程中速度的變化量最大C．改變小球拋出時初速度大小，落在左邊斜面時小球的瞬時速度方向不變D．改變小球拋出時初速度大小，落在右邊斜面時小球的瞬時速度方向可能與斜面垂直參考答案：BC【考點】平拋運動．【分析】三個小球做的都是平拋運動，平拋運動可以分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，物體的運動的時間是由豎直方向上下落的高度決定的．可列式進行分析．【解答】解：A、三個小球做的都是平拋運動，從圖中可以發(fā)現落在c點的小球下落的高度最小，水平位移最大，由h=gt2，可知，t=，所以落在c點的小球飛行時間最短，由x=v0t知：落在c點的小球的初速度最大，故A錯誤；B、小球做的是平拋運動，加速度都是g，速度的變化量為△v=at=gt，所以，運動的時間長的小球速度變化量的大，所以a球的速度變化量最大，故B正確；C、設左側斜面的傾角為α，小球落在左邊斜面上時，有tanα=，得t=設落在左邊斜面時小球的瞬時速度方向與水平方向的夾角為β．則tanβ==2tanα，所以β是一定的，故落在左邊斜面時小球的瞬時速度方向不變，故C正確；D、對于落在b、c兩點的小球，豎直速度是gt，水平速度是v，然后斜面的夾角是arctan0.5，要合速度垂直斜面，把兩個速度合成后，需要=tanθ，即v=0.5gt，那么在經過t時間的時候，豎直位移為0.5gt2，水平位移為vt=（0.5gt）?t=0.5gt2即若要滿足這個關系，需要水平位移和豎直位移都是一樣的，顯然在圖中b、c是不可能完成的，因為在b、c上水平位移必定大于豎直位移，所以落到兩個斜面上的瞬時速度都不可能與斜面垂直，故D錯誤．故選：BC2.以下說法正確的是A.當分子間距離增大時，分子間作用力減小，分子勢能增大B.某固體物質的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數為NA，則該物質的分子體積為C.液晶既具有液體的流動性，又具有單晶體的光學各向異性的特點D.自然界發(fā)生的一切過程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發(fā)生參考答案：3.（單選）一個固定在水平面上的光滑物塊，其左側面是斜面AB，右側面是曲面AC．已知AB和AC的長度相同．兩個小球p、q同時從A點分別沿AB和AC由靜止開始下滑，比較它們到達水平面所用的時間（）A．q小球先到B．p小球先到C．兩小球同時到D．無法確定參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：本題采用圖象法解決比較方便，在AB上做勻加速直線運動，在AC上做加速度越來越小的加速運動，作出速率時間圖象，面積表示路程，從圖象上直觀地比較時間的長短．解答：解：作速度時間圖線，由機械能守恒定律可知沿斜面AB，曲面AC運動到底端時速率相等，在AB上做勻加速直線運動，在AC上做加速度越來越小的加速運動，而運動的路程相等，從圖象可以看出tP＞tQ．故Q小球先到底部點評：本題在曲面上運動是變加速運動，無法用運動學公式求解，利用圖象法解決比較方便4.（多選）輕質彈簧豎直放在地面上，物塊P的質量為m，與彈簧連在一起保持靜止?，F用豎直向上的恒力F使P向上加速運動一小段距離L時，速度為v，下列說法中正確的是（）A．重力做的功是mgL

B．合外力做的功是mv2/2C．合外力做的功是FL－mgL

D．彈簧彈力做的功為mgL－FL＋mv2/2參考答案：BD解析：A、物體上升L，克服重力做功為mgL，即重力做功為-mgL，故A錯誤；

B、C、根據動能定理，合外力做功為：W=△Ek=mv2，故B正確，C錯誤；

D、根據動能定理，有：-mgL+FL+W彈=mv2，解得：W彈=mgL-FL+mv2，故D正確.5.如圖所示，空間某區(qū)域中有一勻強磁場，磁感應強度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場上邊界b和下邊界d水平．在豎直面內有一矩形金屬線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平．線圈從水平面a開始下落．已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離．若線圈下邊剛通過水平面b、c（位于磁場中）和d時，線圈受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和Fd，則

（）

A．Fd>Fc>Fb

B．Fc<Fd<Fb

C．Fc>Fb>Fd

D．Fc<Fb<Fd參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.汽車發(fā)動機的功率為50kW，若汽車總質量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，這一過程能維持的時間為________s。參考答案：10，40/37.利用油膜法可粗略測寫分子的大小和阿伏加德羅常數。若已知n滴油的總體積為v，一滴油所形成的單分子油膜的面積為S，這種油的摩爾質量為，密度為.則可求出一個油分子的直徑d=

△△；阿伏加德羅常數=△△

。參考答案：

8.光電門傳感器也是一種研究物體運動情況的計時儀器，現利用圖甲所示裝置設計一個“驗證物體產生的加速度與合外力、質量關系”的實驗，圖中NO是水平桌面，PO是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門。小車上固定著用于擋光的窄片，讓小車從木板的頂端滑下，光電門連接數據采集器，并把數據采集器和計算機連接，打開軟件。①已知窄片的寬度為d（L遠大于d），計算機顯示的光電門1、2的擋光時間分別為t1、t2。②用米尺測量光電門間距為L，則小車的加速度表達式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③該實驗把砂和砂桶m拉車的力當作小車的合力。由于所用導軌摩擦力較大，必須平衡摩擦力，方法是

。④該實驗中，讓小車質量M不變時，探究a與F關系，使用的探究方法是______________。有位同學通過測量，作出a—F圖線,如圖乙中的實線所示。試分析：乙圖線不通過坐標原點的原因是

；乙圖線上部彎曲的原因是

；參考答案：a=(d2/t22-d2/t12)/2L；調出一個合適的斜面；控制變量法；木板夾角過大；m<<M的條件未能很好滿足；9.（1）甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。①兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響，將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，輕推小車，能使小車做_______________運動。另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質量m

小車的質量M。（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）接下來，甲同學在保持小車質量不變的條件下，研究加速度與合力的關系；乙同學在保持合力不變的條件下，研究小車的加速度與質量的關系。②甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數點，在相鄰的兩個計數點之間還有4個點未標出，圖中數據的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據以上數據，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結果保留三位有效數字）（2）（12分）小明利用實驗室提供的器材測量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω。他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度?？晒┻x擇的器材還有：電池組E（電動勢為3.0V，內阻約1Ω）；電流表A1（量程0～100mA，內阻約5W）；電流表A2（量程0～0.6A，內阻約0.2Ω）；電阻箱R（0～999.9W）；開關、導線若干。小明的實驗操作步驟如下：A．用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑d；B．根據所提供的實驗器材，設計并連接好如圖甲所示的實驗電路；C．調節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關；D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；E．改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，調整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。重復多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L。F．斷開開關。①小明某次用螺旋測微器測量電阻絲直徑時其示數如圖乙所示，則這次測量中該電阻絲直徑的測量值d=____________mm；②實驗中電流表應選擇_____________（選填“A1”或“A2”）；③小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度L的數據，繪出了如圖丙所示的R-L關系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結合測出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率r=____________（用給定的物理量符號和已知常數表示）。④若在本實驗中的操作、讀數及計算均正確無誤，那么由于電流表內阻的存在，對電阻率的測量結果是否會產生影響？若有影響，請說明測量結果將偏大還是偏小。（不要求分析的過程，只回答出分析結果即可）答：

。參考答案：1）（6分）①勻速直線（2分）遠小于

（2分）

②0.343

（2分）（2）（12分）①0.728～0.732……（3分）

②A1……（3分）③……（3分）

④不產生影響……（3分）10.(12分)飛船降落過程中，在離地面高度為h處速度為，此時開動反沖火箭，使船開始做減速運動，最后落地時的速度減為若把這一過程當為勻減速運動來計算，則其加速度的大小等于

。已知地球表面的重力加速度為g，航天員的質量為m，在這過程中對坐椅的壓力等于

。參考答案：答案：

11.如圖所示是小英“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗，銅塊和木塊的大小、形狀完全相同，實驗時彈簧測力計拉著物體沿水平方向做勻速直線運動。

（1）比較甲、乙兩圖，可得到的結論是

；（2）若物體不是做勻速運動，而是做加速直線運動，彈簧測力計讀數

摩擦力（填“等于”或“不等于”）；（3）實際操作時，手拉著彈簧測力計做勻速直線運動是比較困難的，因而測力計的讀數不一定等于摩擦力的大小。請你提出一個改進的方法，確保測力計的讀數等于摩擦力的大小。你的做法（畫圖或文字說明）

。參考答案：12.某同學為了探究桿子轉動時的動能表達式，設計了下圖a所示的實驗：質量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經過某位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉軸O的高度差h。⑴設桿的有效寬度為d（d很?。珹端通過光電門的時間為t，則A端通過光電門的瞬時速度vA的表達式為

。⑵調節(jié)h的大小并記錄對應的速度vA，數據如下表。為了尋找反映vA和h的函數關系，請選擇適當的數據處理方法，并寫出處理后數據間的函數關系________________。⑶當地重力加速度g取10m/s2，結合你找出的函數關系，不計一切摩擦，根據守恒規(guī)律得出此桿轉動時動能的表達式Ek=

（請用數字、質量m、速度vA表示。）組次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA(m/s)1.231.732.122.462.743.00

參考答案：⑴

⑵vA2=30h

⑶13.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t時刻的波形圖，虛線是在t時刻后時刻的波形圖．已知，若波速為15m/s，則質點M在t時刻的振動方向為

▲

；則在時間內，質點M通過的路程為

▲

m．參考答案：向下

（2分）

0.3m三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某探究學習小組的同學欲以右下圖裝置中的滑塊為研究對象“驗證動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、天平、刻度尺、細沙等材料．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放沙桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：

(1)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量m、滑塊的質量M兩者應滿足的條件是______，而且實驗時還需要有____________的步驟．(2)在(l)的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M.向沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取OABC四點，量得各計數點間的距離分別為x1、x2、x3．若研究滑塊的AB段，本實驗最終要驗證的數學表達式為______(用題中的字母表示，重力加速度為g,打點計時器所接交變電流的周期為T).參考答案：【知識點】

探究功與速度變化的關系．E3【答案解析】⑴M＞＞m平衡滑塊摩擦力⑵解析：（1）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，需要保證沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，即M＞＞m，實驗時首先要平衡滑塊受到的摩擦力．

（2）做勻變速運動的物體在某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，則A點的速度vA=，B點的速度vB=，

由動能定理得：mgx2=MvB2-MvA2=M()2-M()2，則實驗最終要驗證的數學表達式為：mgx2=M()2?M()2；【思路點撥】實驗前要平衡摩擦力，使滑塊受到的合力等于沙和沙桶的重力；只有在滑塊質量遠大于沙和沙桶總質量的情況下，才可近似認為滑塊受到的拉力等于沙和沙桶的重力．由勻變速運動的推論求出滑塊的瞬時速度，代入動能定理表達式即可正確解題．該題考查了力學實驗的基本操作和數據處理，正確解答這些問題的關鍵是明確實驗原理，提高應用基本物理規(guī)律解決實驗問題的能力．15.（6分）在《用雙縫干涉測光的波長》實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上（如圖1），并選用縫間距d=0.2mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后，接通電源使光源正常工作。①已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖2（a）所示，圖2（a）中的數字是該同學給各暗紋的編號，此時圖2（b）中游標尺上的讀數x1=1.16mm；接著再轉動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖3（a）所示，此時圖3（b）中游標尺上的讀數x2=

；②利用上述測量結果，經計算可得兩個相鄰明紋（或暗紋）間的距離=

mm；這種色光的波長= nm。參考答案：①15.02②2.31；6.6×102

解析：由游標卡尺的讀數規(guī)則可知x2=15.0mm+1×0.02mm=15.02mm；圖2（a）中暗紋與圖3（a）中暗紋間的間隔為6個，故△x=（x2-x1）/6=(15.02-1.16)/6=2.31mm；由△x=Lλ/d,可知λ=d△x/L=0.20mm×2.31mm/700mm=6.6×102nm。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的豎直平面內有范圍足夠大、水平向左的勻強電場，在虛線的左側有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感強度大小為B，一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內，PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側，P、M點在磁場邊界線上，NMAP段光滑，PQ段粗糙?，F在有一質量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)套在MN桿上，它所受電場力為重力的倍?，F將小環(huán)從M點右側的D點由靜止釋放，小環(huán)剛好能到達P點。（1）求DM間距離x0；（2）求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點時半圓環(huán)對小環(huán)作用力的大??；（3）若小環(huán)與PQ間動摩擦因數為μ（設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等），現將小環(huán)移至M點右側4R處由靜止開始釋放，求小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功。參考答案：解：（1）小環(huán)剛好到達P點時速度vP=0，由動能定理得qEx0－2mgR＝0

（2分）

而

所以

（2分）（2）設小環(huán)在A點時的速度為vA，由動能定理得

（2分）

因此

（1分）

設小環(huán)在A點時所受半圓環(huán)軌道的作用力大小為N，由牛頓第二定律得

（2分）

所以得

（2分）（3）若f=μmg≥qE，即。小環(huán)第一次到達P點右側s1距離處靜止，由動能定理得

qE（4R－s1）－2mgR－fs1=0

（2分）而f=μmg，因此得

（2分）設克服摩擦力所做的功為W，則

（2分）若f=μmg≤qE，即。環(huán)經過來回往復運動，最后只能在PD之間往復運動，設克服摩擦力所做的功為W，則qE（4R）－mg（2R）－W=0

（2分）解得W=mgR

17.一枚由課外小組自制的火箭，在地面時的質量為3