2022-2023學(xué)年河南省安陽(yáng)市第二十三中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年河南省安陽(yáng)市第二十三中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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，重物的質(zhì)量為1kg，動(dòng)滑輪和細(xì)繩的質(zhì)量不計(jì)，現(xiàn)有一豎直向上的拉力F拉動(dòng)細(xì)繩，使重物從靜止開(kāi)始以5m/s2的加速度勻加速上升，則拉力F在1s末的即時(shí)功率是（g取10m/s2）

(

)A．150W

B．75W

C．37.5WD．25W參考答案：

B2.(單選題)將一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷依次放置在下列四個(gè)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)，其中甲圖為點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，乙圖為等量異種電荷形成的電場(chǎng)，且a、b在電荷連線的中垂線上，丙圖為等量同種電荷形成的電場(chǎng)，且a、b關(guān)于電荷連線中點(diǎn)對(duì)稱，如圖所示，該點(diǎn)電荷在a、b兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小用Fa、Fb表示，具有的電勢(shì)能用Ea、Eb表示，則滿足條件Fa＝Fb，Ea＜Eb的是A．甲圖

B．乙圖

C．丙圖

D．丁圖參考答案：D3.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖2所示，則A．t=0.005s時(shí)線框的磁通量變化率為零B．t=0.01s時(shí)線框平面與中性面重合C．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311VD．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100Hz參考答案：B4.(多選題)如圖所示為質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖，且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速率比D點(diǎn)的大B．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度方向與速度方向的夾角大于90°C．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的加速度比B點(diǎn)的大D．質(zhì)點(diǎn)從B到E的過(guò)程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小參考答案：AB5.盧瑟福在解釋?duì)亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)的現(xiàn)象時(shí)，不考慮α粒子與電子的碰撞影響，這是因?yàn)?/p>

（A）α粒子與電子之間有相互斥力，但斥力很小，可忽略．

（B）α粒子雖受電子作用，但電子對(duì)α粒子的合力為零．

（C）電子體積極小，α粒子不可能碰撞到電子．

（D）電子質(zhì)量極小，α粒子與電子碰撞時(shí)能量損失可忽略．參考答案：

答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖為“電流天平”，可用于測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)

度。在天平的右端掛有一矩形線圈，設(shè)其匝數(shù)n=5匝，底‘

邊cd長(zhǎng)L=20cm，放在垂直于紙面向里的待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，

且線圈平面與磁場(chǎng)垂直。當(dāng)線圈中通入如圖方向的電流

I=100mA時(shí)：調(diào)節(jié)砝碼使天平平衡。若保持電流大小不變；

使電流方向反向，則要在天平右盤(pán)加質(zhì)量m=8.2g的砝碼，

才能使天平再次平衡。則cd邊所受的安培力大小為_(kāi)_____N，

磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

的大小為_(kāi)_________T。參考答案：7.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)V，內(nèi)電阻Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的阻值調(diào)為Ω后，電鍵S斷開(kāi)時(shí)，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過(guò)R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．參考答案：0.5；8.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。AO上套有一個(gè)小環(huán)P，OB上套有一個(gè)小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡（如圖13）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，移動(dòng)后和移動(dòng)前比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N；細(xì)繩的拉力T

。參考答案：不變，變大9.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成，線圈中有順時(shí)針?lè)较虼笮镮的電流，在AB邊的中點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過(guò)豎直的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，平衡時(shí)，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場(chǎng)中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈的磁通量為

；彈簧受到的拉力為_(kāi)_____。參考答案：

答案：、

10.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢(shì)能點(diǎn)，則當(dāng)物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EK=__________J，在撤去恒力F之前，當(dāng)物體的動(dòng)能為7J時(shí)，物體的機(jī)械能為E=_________J。參考答案：EK=60J、

E=28J11.如圖所示，質(zhì)量M的長(zhǎng)木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m（m＜M）的小滑塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）．初始時(shí)刻，A、B分別以v0向左、向右運(yùn)動(dòng)，最后A沒(méi)有滑離B板．則最后A的速度大小為，速度方向?yàn)橄蛴遥畢⒖即鸢福嚎键c(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．專題：動(dòng)量定理應(yīng)用專題．分析：系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出速度的大小與方向．解答：解：最后A、B獲得相同的速度，設(shè)此速度為v，以B的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M﹣m）v，解得：v=，方向向右；故答案為：，向右．點(diǎn)評(píng)：本題考查了求速度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間問(wèn)題，分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與動(dòng)量定理即可正確解題．12.有一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體從2s末至6s末的位移為24m,從6s末至10s末的位移為40m,則這個(gè)物體的加速度的大小是______m/s2，初速度的大小是______m/s。

參考答案：答案：1

2

13.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，將橡皮筋的一端D固定在豎直放置的木板上，另一端系上兩根細(xì)繩OA、OB，O為兩細(xì)繩與橡皮筋的結(jié)點(diǎn)，細(xì)繩OA跨過(guò)釘在木板上的光滑的釘子C，下端掛重力已知的鉤碼，細(xì)繩OB用一個(gè)彈簧秤鉤住，如圖所示，可以通過(guò)改變鉤碼的個(gè)數(shù)和彈簧秤的拉力調(diào)整橡皮筋與兩細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)O的位置。①某同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng)，其中正確的是(

)(多項(xiàng)選擇）Ａ、兩細(xì)繩的夾角必須成90°，以便于算出兩細(xì)繩的合力Ｂ、橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上Ｃ、在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行Ｄ、只用彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮筋時(shí)結(jié)點(diǎn)O達(dá)到的位置應(yīng)與鉤碼、彈簧秤同時(shí)拉時(shí)相同②圖中OC與橡皮筋延長(zhǎng)線的夾角為α，細(xì)繩OB與橡皮筋延長(zhǎng)線的夾角為β，且α+β＞90°，下列操作正確的是（

）(多項(xiàng)選擇）A、增加鉤碼個(gè)數(shù)后，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)減小β，同時(shí)減小彈簧秤的拉力B、增加鉤碼個(gè)數(shù)后，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)增大β，同時(shí)增大彈簧秤的拉力C、保持鉤碼個(gè)數(shù)不變，將釘子向左移動(dòng)一些，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)增大β，同時(shí)增大彈簧秤的拉力D、保持鉤碼個(gè)數(shù)不變，將釘子向左移動(dòng)一些，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)減小β，同時(shí)增大彈簧秤的拉力參考答案：①

CD

②

BD

15.(5分）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如圖甲所示的裝置來(lái)研究牛頓第二定律和有關(guān)做功的問(wèn)題。(1)在此實(shí)驗(yàn)中，此同學(xué)先接通計(jì)時(shí)器的電源(頻率為50Hz)，再放開(kāi)紙帶，如圖乙是在m=100g，M=1kg情況下打出的一條紙帶，O為起點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，其中sA=42.05cm，sB=51.55cm，sC=62.00cm，則小車的加速度為a=___________m/s2，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB=_______m/s(保留2位有效數(shù)字)

(2)一組同學(xué)在做探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持沙和沙桶的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖像法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與_______的關(guān)系圖像。

(3)在此實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證沙和沙桶以及小車的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)滿足的關(guān)系是_________________________。(用上題的符號(hào)表示，不要求計(jì)算結(jié)果)。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，一質(zhì)量為m2=4kg足夠長(zhǎng)的木板放在光滑的水平地面上，質(zhì)量為m1=1kg的物體疊放在的木板右端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因素為μ1=0.2。整個(gè)系統(tǒng)最初靜止，重力加速度g=10m/s2。（1）在木板右端施加水平向右的拉力F，為了使木板與物塊不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，求拉力的最大值F0；（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）（2）在0~4s內(nèi)，拉力F的變化如圖乙所示，2s后木板進(jìn)入μ2=0.36的粗糙水平面。求這段時(shí)間內(nèi)物塊與木板的相對(duì)位移Δs和整個(gè)系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q．參考答案：解：（1）物塊與木板將要相對(duì)滑動(dòng)時(shí)f0m=μ1m1g=m1a-

①把物塊和木板看作整體，由牛頓第二定律得F0=（m1+m2）a

②

由①②得，F(xiàn)0=10N

③（2）物塊在0－2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)μ1m1g=m1a1??④

v1=a1（t1+t2）⑤由④⑤得v1=4m/s

⑥0~2s，物塊的位移

⑦木板在0－1s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)F1-μ1m1g=m2a2

⑧1s末木板的速度v2=a2t1

⑨由⑧⑨得v2=4m/s

⑩1s~2s，F(xiàn)2=μ1m1g

，木板勻速運(yùn)動(dòng)0~2s，木板的位移

⑾0－2s內(nèi)物塊相對(duì)木板向左運(yùn)動(dòng)，Δs1=s2-s1

由⑥⑦⑩⑾得Δs1=2m

⑿2s~4s物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)4s末速度為零-μ1m1g=m1a3

⒀

⒁2s~4s木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)μ2（m1+m2）g-μ1m1g=m2a4

⒂

⒃

2s－4s內(nèi)物塊相對(duì)木板向右運(yùn)動(dòng)，Δs2=s3-s4

⒄由⑥⑩⒀⒁⒂⒃得Δs2=2m

⒅0~4

s內(nèi)物塊相對(duì)木板的位移大小

Δs=Δs1-Δs2=0

⒆系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q=μ2（m1+m2）gs4+μ1m1g（Δs1+Δs2）⒇由⑿⒅⒇

得Q=44J

17.如圖所示，五塊完全相同的長(zhǎng)木板依次緊挨著放在水平地面上，每塊木板的長(zhǎng)度L=0.5m，質(zhì)量m=0.6kg。在第一塊長(zhǎng)木板的最左端放置一質(zhì)量M=0.98kg的小物塊。已知小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度擊中小物塊并立即與小物塊一起在長(zhǎng)木板表面滑行，重力加速度g取。求：(1)小物塊滑至哪塊長(zhǎng)木板時(shí)，長(zhǎng)木板才開(kāi)始在地面上滑動(dòng)。(2)物塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)出發(fā)點(diǎn)滑行的最大距離。參考答案：(1)設(shè)子彈的初速度為，子彈擊中小物塊后二者的共同速度為，由動(dòng)量守恒定律

……（2分）

………（1分）剛開(kāi)始時(shí)，木板與地面的摩擦力大于小物塊與木板的摩擦力，木板不動(dòng)。小物塊滑過(guò)一塊木板，木板與地面的摩擦力減小一個(gè)值。設(shè)當(dāng)物塊滑至第n塊木板時(shí)，木板與地面的摩擦力小于小物塊與木板的摩擦力，即

………（2分）解得>4.3設(shè)物塊剛滑上第五塊木板時(shí)的速度為，每塊木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，由動(dòng)能定理解得所以物塊滑上第五塊木板時(shí)，木板才開(kāi)始在地面上滑動(dòng)。(2)物塊在第五塊木板表面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t，物塊與木板能獲得相同的速度，

………（1分）

………（1分）

……（1分）

…（1分）解得

……（1分）在此過(guò)程中，物塊發(fā)生的位移為，由動(dòng)能定理

……（1分）解得

……（1分）即物塊與