河南省洛陽市汝陽縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

河南省洛陽市汝陽縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，50匝矩形線圈ABCD處于水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過金屬滑環(huán)E、F與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈線接入一只“220V，60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，下列說法正確的是(

)A．圖示位置穿過線圈平面的磁通量為最小

B．線圈中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500VC．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25︰11

D．維持線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)輸入的最小機(jī)械功率為60W

參考答案：BC2.如圖所示，MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)。若粒子速度為v0，最遠(yuǎn)能落在邊界上的A點(diǎn)。下列說法正確的有()A．若粒子落在A點(diǎn)的左側(cè)，其速度一定小于v0B．若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè)，其速度一定大于v0C．若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于v0－D．若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于v0＋參考答案：BC3.阻值較大的電阻R1和R2串聯(lián)后，接入電壓U恒定的電路，如圖所示，現(xiàn)用同一電壓表依次測(cè)量R1與R2的電壓，測(cè)量值分別為U1和U2，則（）A．U1+U2=UB．U1+U2＜UC．U1/U2=R1/R2D．U1/U2≠R1/R2參考答案：BC4.（多選）一物體懸掛在細(xì)繩下端，由靜止開始沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中物體的機(jī)械能與物體位移關(guān)系的圖象如圖所示，其中0﹣s1過程的圖線為曲線，s1﹣s2過程的圖線為直線．根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是（）A．0﹣s1過程中物體所受合力一定是變力，且不斷減小B．s1﹣s2過程中物體可能在做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．s1﹣s2過程中物體可能在做變加速直線運(yùn)動(dòng)D．0﹣s1過程中物體的動(dòng)能可能在不斷增大參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化．分析：由于除重力和彈簧的彈力之外的其它力做多少負(fù)功物體的機(jī)械能就減少多少，所以E﹣x圖象的斜率的絕對(duì)值等于物體所受拉力的大?。蝗绻Φ扔谖矬w所受的重力，故物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；如果拉力小于物體的重力，則物體加速向下運(yùn)動(dòng)，故物體的動(dòng)能不斷增大．解答：解：A、由于除重力和彈簧的彈力之外的其它力做多少負(fù)功物體的機(jī)械能就減少多少，所以E﹣x圖象的斜率的絕對(duì)值等于物體所受拉力的大小，由圖可知在O～s1內(nèi)斜率的絕對(duì)值逐漸增大，故在O～s1內(nèi)物體所受的拉力逐漸增大．故A錯(cuò)誤．B、由于物體在s1～s2內(nèi)E﹣x圖象的斜率的絕對(duì)值不變，故物體所受的拉力保持不變．如果拉力等于物體所受的重力，故物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故B正確．C、由于物體在s1～s2內(nèi)所受的拉力保持不變，故加速度保持不變，故物體不可能做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤．D、如果物體在0～s1內(nèi)所受的繩子的拉力小于物體的重力，則物體加速向下運(yùn)動(dòng)，故物體的動(dòng)能不斷增大，故D正確．故選B、D．點(diǎn)評(píng)：①除重力和彈簧的彈力之外的其它力做多少負(fù)功物體的機(jī)械能就減少多少；②E﹣x圖象的斜率的絕對(duì)值等于物體所受拉力的大小．以上兩點(diǎn)是解決這類題目的突破口．5.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率勻速向右運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率滑上傳送帶，最后滑塊返回傳送帶的右端。關(guān)于這一過程的下列判斷，正確的有

A．滑塊返回傳送帶右端的速率為

B．此過程中傳送帶對(duì)滑塊做功為

C．此過程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做功為

D．此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖甲所示，小車開始在水平玻璃板上勻速運(yùn)動(dòng)，緊接著在水平薄布面上做勻減速運(yùn)動(dòng)（小車剛駛上粗糙的薄布面瞬間有一碰撞過程，動(dòng)能有所減少）．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶及相鄰兩點(diǎn)間的距離（單位：cm）如圖乙所示，紙帶上相鄰兩點(diǎn)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02s．則小車在水平玻璃板上勻速運(yùn)動(dòng)的速度是m/s；小車在薄布面上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小是m/s2，初速度是m/s．參考答案：0.9

5

0.85考點(diǎn)：測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．.專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上某點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大?。妹椟c(diǎn)法作出v﹣t圖象，根據(jù)圖象求出小車在玻璃板上的運(yùn)動(dòng)速度．解答：解：勻速運(yùn)動(dòng)的速度等于位移除以時(shí)間設(shè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度分別為v1、v2、v3、v4、v5，則有v1=cm/s=75cm/s=0.75m/s，v2=cm/s=65cm/s=0.65m/s，v3=cm/s=55cm/s=0.55m/s，v4=cm/s=45cm/s=0.45m/s，v5=cm/s=35cm/s=0.35m/s；以速度為縱坐標(biāo)，以時(shí)間為橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系．用描點(diǎn)法作出小車在薄布面上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的v﹣t圖象．將圖象延長(zhǎng)，使其與縱軸相交，如圖所示．由圖象可知，小車做減速運(yùn)動(dòng)的加速度為5m/s2，初速度為0.85m/s．故答案為：0.9；5；0.85．點(diǎn)評(píng)：要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．7.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時(shí)經(jīng)過的軌跡上安裝了光電門，用來測(cè)量A端的瞬時(shí)速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到在vA2~h圖中的圖線①。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能Ek=_____________（用M和vA來表示）?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點(diǎn)，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.258.（4分）一輛汽車從靜止開始先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止。從汽車開始運(yùn)動(dòng)起計(jì)時(shí)，下表給出了某些時(shí)刻汽車的瞬時(shí)速度，從表中的數(shù)據(jù)可以得出：汽車勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間是

s，汽車通過的總路程是

米。

時(shí)刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0參考答案：

答案：4，969.如圖所示，用一根長(zhǎng)為的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向夾300角且繃緊，小球A處于靜止，對(duì)小球施加的最小力F＝___________

參考答案：10.（4分）在國(guó)際單位制中，力學(xué)的三個(gè)基本物理量是長(zhǎng)度、________和時(shí)間，其對(duì)應(yīng)的單位分別是米、________和秒。參考答案：質(zhì)量；千克11.(4分)從事太空研究的宇航員需要長(zhǎng)時(shí)間在太空的微重力條件下工作、生活，這對(duì)適應(yīng)了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良影響。為了解決這個(gè)問題，有人建議在未來的太空城中建立兩個(gè)一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點(diǎn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，處于太空中的宇航員將能體驗(yàn)到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設(shè)O點(diǎn)到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗(yàn)到地面重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/312.在學(xué)了自由落體運(yùn)動(dòng)這一部分內(nèi)容后，有同學(xué)計(jì)算，若有雨滴從距地面2.5km高空自由落下，到達(dá)地面時(shí)速度將超過200m／s，事實(shí)上誰也未見過如此高速的雨滴．這引發(fā)了一些同學(xué)的思考：雨滴在下落時(shí)肯定受到了空氣阻力的作用．那它究竟是如何運(yùn)動(dòng)的呢?有一組同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用膠木球在水中的自由下落來模擬雨滴在空氣中的下落過程．實(shí)驗(yàn)中，膠木球從某一高度豎直落下，用閃光照相方法拍攝了小球在不同時(shí)刻的位置，如圖所示．(1)請(qǐng)你根據(jù)此閃光照片定性描述出小球的運(yùn)動(dòng)情形：_______________；(2)對(duì)于小球下落時(shí)所受的阻力，我們可以作最簡(jiǎn)單的猜想：阻力(F)與小球速度(v)_________________，即F＝k__________(k為阻力常數(shù))．已知照相機(jī)的閃光頻率為f，圖中刻度尺的最小分度為s0，小球的質(zhì)量為m．若猜想成立，則由此閃光照片及上述已知條件可求得膠木球在水中下落時(shí)的阻力常數(shù)k＝________________。參考答案：13.如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間與兩導(dǎo)線的距離均為r，b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè)，與導(dǎo)線2的距離也為r。現(xiàn)測(cè)得a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，則去掉導(dǎo)線1后，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

，方向

。參考答案：答案：，垂直兩導(dǎo)線所在平面向外解析：根據(jù)安培定則可知，1、2兩導(dǎo)線在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，都為。而2導(dǎo)線在a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，故去掉導(dǎo)線1后，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直兩導(dǎo)線所在平面向外。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3－3（含2－2））（6分）一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收了500J的熱量，同時(shí)對(duì)外做了100J的功，問：①物體的內(nèi)能是增加還是減少?變化了多少？(400J;400J)

②分子勢(shì)能是增加還是減少？參考答案：解析：①氣體從外界吸熱：Q＝500J，氣體對(duì)外界做功：W＝－100J

由熱力學(xué)第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U為正，說明氣體內(nèi)能增加了400J

(1分)

②因?yàn)闅怏w對(duì)外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大，分子力做負(fù)功，氣體分子勢(shì)能增加。（2分）15.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運(yùn)動(dòng)，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動(dòng)能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動(dòng)能（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.內(nèi)半徑為R的直立圓柱器皿內(nèi)盛水銀，繞圓柱軸線勻速旋轉(zhuǎn)（水銀不溢，皿底不露），穩(wěn)定后的液面為旋轉(zhuǎn)拋物面。若取坐標(biāo)原點(diǎn)在拋物面的最低點(diǎn)，縱坐標(biāo)軸z與圓柱器皿的軸線重合，橫坐標(biāo)軸r與z軸垂直，則液面的方程為，式中ω為旋轉(zhuǎn)角速度，g為重力加速度（當(dāng)代已使用大面積的此類旋轉(zhuǎn)水銀液面作反射式天文望遠(yuǎn)鏡）。觀察者的眼睛位于拋物面最低點(diǎn)正上方某處，保持位置不變，然后使容器停轉(zhuǎn)，待液面靜止后，發(fā)現(xiàn)與穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)相比，看到的眼睛的像的大小、正倒都無變化。求人眼位置至穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)水銀面最低點(diǎn)的距離。參考答案：旋轉(zhuǎn)拋物面對(duì)平行于對(duì)稱軸的光線嚴(yán)格聚焦，此拋物凹面鏡的焦距為

．

由式，旋轉(zhuǎn)拋物面方程可表示為

．

停轉(zhuǎn)后液面水平靜止．由液體不可壓縮性，知液面上升．以下求拋物液面最低點(diǎn)上升的高度．拋物液面最低點(diǎn)以上的水銀，在半徑、高的圓柱形中占據(jù)體積為的部分，即附圖中左圖陰影部分繞軸線旋轉(zhuǎn)所得的回轉(zhuǎn)體；其余體積為的部分無水銀．體在高度處的水平截面為圓環(huán)，利用拋物面方程，得處圓環(huán)面積

．

將體倒置，得附圖中右圖陰影部分繞軸線旋轉(zhuǎn)所得的回轉(zhuǎn)體，相應(yīng)拋物面方程變?yōu)?/p>

，

其高度處的水平截面為圓面，面積為

．

由此可知

，

即停轉(zhuǎn)后拋物液面最低點(diǎn)上升

．

因拋物鏡在其軸線附近的一塊小面積可視為凹球面鏡，拋物鏡的焦點(diǎn)就是球面鏡的焦點(diǎn)，故可用球面鏡的公式來處理問題.兩次觀察所見到的眼睛的像分別經(jīng)凹面鏡與平面鏡反射而成，而先后看到的像的大小、正倒無變化，這就要求兩像對(duì)眼睛所張的視角相同．設(shè)眼長(zhǎng)為．凹面鏡成像時(shí)，物距即所求距離，像距v與像長(zhǎng)分別為

，

．

平面鏡成像時(shí)，由于拋物液面最低點(diǎn)上升，物距為

，

像距與像長(zhǎng)分別為

，

．

兩像視角相同要求

，

即

，

此處利用了(8)—(12)諸式．由(14)式可解得所求距離

．17.鐵路列車與其它車輛的運(yùn)行方式不同，列車自重加載重達(dá)千余噸甚至數(shù)千噸，列車奔馳在軌道上時(shí)的動(dòng)能很大。當(dāng)鐵路機(jī)車司機(jī)駕駛機(jī)車發(fā)現(xiàn)前方有險(xiǎn)情或障礙物時(shí)，從采取緊急剎車的地點(diǎn)開始至列車停止地點(diǎn)為止，這段距離稱之為制動(dòng)距離。制動(dòng)距離不僅與列車重量有關(guān)，還與列車的