河南省洛陽市第一高級學校2022-2023學年高三物理期末試題含解析

河南省洛陽市第一高級學校2022-2023學年高三物理期末試題含解析一、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.沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示，其波速為200m/s，下列說法正確的是

A．圖示時刻質(zhì)點b的速度正在增加

B．從圖示時刻開始經(jīng)過0.0ls，質(zhì)點a通過的路程為0.4m

C．從圖示時刻開始經(jīng)過0.0025s，質(zhì)點a恰好到達平衡位置

D．若增大波源的振幅，則波的傳播速度也增大參考答案：B2.（單選）一小石塊從空中a點自由落下，先后經(jīng)過b點和c點，不計空氣阻力．經(jīng)過b點時速度為v，經(jīng)過c點時速度為3v，則ab段與ac段位移之比為（）A．1：3B．1：5C．1：8D．1：9參考答案：考點：自由落體運動；勻變速直線運動的速度與位移的關系．專題：自由落體運動專題．分析：物體做的是自由落體運動，根據(jù)自由落體的位移速度公式可以求得．解答：解：解：物體做自由落體運動，

2ahab=v2

①

2ahac=（3v）2②由①②得：=，故D答案正確．故選D．點評：本題是對自由落體運動公式的直接應用的考查，題目比較簡單．3.（多選）如圖所示的電路中，各電表為理想電表，電源內(nèi)阻不能忽略，當滑動變阻器R1的滑動頭從某位置向下移動一小段距離的過程中，設V1、V2、A的讀數(shù)分別是U1、U2、I；V1、V2、A讀數(shù)的變化量分別為△U1、△U2、△I，則下列說法正確的是（

）A.U2與I的比值不變，U2與I的乘積減小B.U1與I的比值增大，U1與I的乘積也一定增大C.△U2與△I的比值等于任何時刻U2與I的比值D.△U1與△I的比值等于△U2與△I的比值參考答案：AC4.如圖，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是A.線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應電流B.穿過線圈a的磁通量變小C.線圈a有擴張的趨勢D.線圈a對水平桌面的壓力FN將增大參考答案：D5.物理關系式不僅反映了物理量之間的數(shù)量關系，也確定了物理量之間的單位關系?，F(xiàn)有物理量單位：m(米）、s(秒)、J（焦）、W(瓦)、C(庫）、A(安）、Ω(歐)和T(特），由它們組合成的單位與電壓單位V(伏)等效的是

A．J/A

B.W/Ω

C.T?m2/s

D.T?A?m參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分17.(12分)如圖甲的光電門傳感器是測定瞬時速度大小的儀器．其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細的紅外線到接收端，當固定在運動物體上的一個已知寬度為d的擋光板通過光電門擋住紅外線時，和它連接的數(shù)字計時器可記下?lián)豕獾臅r間Δt，則可以求出運動物體通過光電門時的瞬時速度大小。(1)為了減小測量瞬時速度的誤差，應選擇寬度比較________(選填“寬”或“窄”)的擋光板。(2)如圖乙是某同學利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關系的實驗裝置，他將該光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，小車每次都從同一位置A點靜止釋放．①如圖丙所示，用游標卡尺測出擋光板的寬度d＝________mm，實驗時將小車從圖乙A點靜止釋放，由數(shù)字計時器記下?lián)豕獍逋ㄟ^光電門時擋光時間間隔Δt＝0.02s，則小車通過光電門時的瞬時速度大小為________m/s；②實驗中設小車的質(zhì)量為m1，重物的質(zhì)量為m2，則在m1與m2滿足關系式________時可近似認為細線對小車的拉力大小與重物的重力大小相等；③測出多組重物的質(zhì)量m2和對應擋光板通過光電門的時間Δt，并算出小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點作出線性圖象，研究小車的加速度與力之間的關系．處理數(shù)據(jù)時應作出________圖象(選填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同學在③中作出的線性圖象不過坐標原點，其可能的原因是__________________。參考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小車與水平軌道間存在摩擦力7.如圖所示，勻強磁場中有一個電荷量為q的正離子，自a點沿半圓軌道運動，當它運動到b點時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運動到c點，已知a、b、c點在同一直線上，且ac=ab，電子電荷量為e，電子質(zhì)量可忽略不計，則該離子吸收的電子個數(shù)為（）A． B． C． D．參考答案：B【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動．【專題】定量思想；方程法；比例法；帶電粒子在磁場中的運動專題．【分析】根據(jù)題干中的信息，找出在虛線兩側運動時的半徑，利用洛倫茲力提供向心力列式，即可解答正離子吸收的電子的個數(shù)．【解答】解：由a到b的過程，軌跡半徑為：r1=…①此過程洛倫茲力提供向心力，有：qvB=m…②在b附近吸收n個電子，因電子的質(zhì)量不計，所以正離子的速度不變，電量變?yōu)閝﹣ne，有b到c的過程中，軌跡半徑為：r2==…③洛倫茲力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④聯(lián)立①②③④得：n=選項B正確，ACD錯誤故選：B8.利用氦—3（He）和氘進行的聚變安全無污染，容易控制．月球上有大量的氦—3，每個航天大國都將獲得的氦—3作為開發(fā)月球的重要目標之一．“嫦娥一號”探月衛(wèi)星執(zhí)行的一項重要任務就是評估月球中氦—3的分布和儲量．已知兩個氘核聚變生成一個氦—3和一個中子的核反應方程是H＋H→He十n．已知H的質(zhì)量為m1，n的質(zhì)量為m2，He的質(zhì)量為m3．它們質(zhì)量之間的關系式應為____________參考答案：2m1>m2+m39.光傳感元件可用來測量光屏上光強分布。分別用單縫板和雙縫板做了兩組實驗，采集到下列兩組圖像，則甲圖所示為

現(xiàn)象；乙圖反映了

現(xiàn)象的光強分布。參考答案：單縫衍射;雙縫干涉10.

如圖所示，簡諧橫波I沿AC方向傳播，波源A點的振動圖象如圖（甲）所示。簡諧橫波II沿BC方向傳播，波源B點的振動圖象如圖（乙）所示，兩列波在C點相遇，已知AC=20cm，BC=60cm，波速都為2m/s。兩列波的振動方向相同，則C點的振動振幅為

cm．

參考答案：

答案：711.如圖1實驗裝置，利用玻意耳定律測量形狀不規(guī)則的小物體的體積。（1）請補充完整下列實驗步驟。①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、_______（填器材）、計算機逐一連接；②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值P；③建立縱坐標和橫坐標分別是___________（請用符號表示坐標軸上的物理量）的坐標系，利用圖像處理實驗數(shù)據(jù)，得到如圖2所示圖線。（2）如果實驗操作規(guī)范正確，已知a、b，根據(jù)圖線可得所測的小物體的體積為_____________。參考答案：

數(shù)據(jù)采集器

（1分）

V和1/P

（2）（3分）

a

12.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。某顆中軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為__________；線速度大小為___________；周期為____________。參考答案：13.（6分）某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的

，溫度

，體積

。參考答案：熱量，升高，增大解析：當用氣球封住燒瓶，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當將瓶子放到熱水中，瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程可知，氣體體積增大。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在驗證牛頓第二定律的實驗中：（1）某組同學用如圖（甲）所示裝置，采用控制變量的方法，來研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到的力的關系，下列措施中不需要和不正確的是______①首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動③每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力④實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力⑤實驗中應先放小車，然后再開打點計時器的電源A．①③⑤

B．②③⑤

C．③④⑤

D．②④⑤（2）某組同學實驗得出數(shù)據(jù)，畫出a-F圖如圖（乙）所示，那么該組同學實驗中出現(xiàn)的問題可能是______A．實驗中摩擦力沒有平衡B．實驗中摩擦力平衡過度C．實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行D．實驗中小車質(zhì)量發(fā)生變化參考答案：15.“探究合力和分力的關系”的實驗中，某同學實驗裝置如圖所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，0為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩。(1)本實驗采用的科學方法是______.A.等效替代法

B.理想實驗法C.控制變量法

D.建立物理模型法(2)為了減小實驗誤差，以下觀點正確的有_________.A.兩根細線應該適當長些B.在不超出彈簧秤量程情況下，拉力應該適當大些C.兩根彈簧拉力方向應該盡量接近垂直D.記錄拉力方向時可以用鉛筆貼著細線畫直線表示(3)如圖為該同學完成測量后留在白紙上的實驗情況記錄圖，圖中點P1、P2分別是用筆在OB繩和OC繩正下方標記的點，P是單獨用一根彈簀秤拉時用筆在細繩正下方標記的點，相應彈簧秤的讀數(shù)也標在圖上，請根據(jù)給定的標度，盡可能準確地作出兩個分力F1、F2和合力F的力的圖示____。參考答案：

(1).A；

(2).AB；

(3).解：（1）探究合力和分力的關系實驗的原理是合力單獨作用時的作用效果與分力同時作用時，彈簧的形變相同，所以本實驗所采用的科學方法是等效替代法，故選：A（2）A.兩根細線適當長些，在確定力的方向時，誤差較小，故A正確；B.在不超出彈簧秤量程情況下，拉力適當大些，橡皮筋形變量明顯，確定拉力方向和作圖時，誤差較小，故B正確；C.不需要兩根彈簧拉力方向一定接近垂直，故C錯誤；D.記錄拉力方向時用鉛筆貼著細線畫直線時，細線位置容易改變，誤差較大，故D錯誤。故選：AB（3）根據(jù)力的圖示做出兩分力F1、F2，根據(jù)平行四邊形法則做出合力如圖：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如圖所示，坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m1的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進入水平面上的滑道時無機械能損失，為使A制動，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上，一端與質(zhì)量為m2檔的板B相連，彈簧處于原長時，B恰位于滑道的末端O點。A與B撞時間極短，碰后結合在一起共同壓縮彈簧，已知在OM段A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ，其余各處的摩擦不計，重力加速度為g，求（1）物塊A在與擋板B碰撞前瞬間速度v的大?。唬?）彈簧最大壓縮量為d時的彈性勢能Ep（設彈簧處于原長時彈性勢能為零）。參考答案：解析：（1）由機械能守恒定律得，有①

②

（2）A、B在碰撞過程中內(nèi)力遠大于外力，由動量守恒，有

③

A、B克服摩擦力所做的功

W＝④

由能量守恒定律，有

⑤

解得⑥17.如圖所示，在xoy平面直角坐標系第一象限內(nèi)分布有垂直向外的勻強磁場，磁感應強度大小B=2.5×10-2T，在第二象限緊貼y軸和x軸放置一對平行金屬板MN（中心軸線過y軸），極板間距d=0.4m，極板與左側電路相連接。通過移動滑動頭P可以改變極板MN間的電壓。a、b為滑動變阻器的最下端和最上端（滑動變阻器的阻值分布均勻），a、b兩端所加電壓。在MN中心軸線上距y軸距離為L=0.4m處有一粒子源S，沿x軸正方向連續(xù)射出比荷為，速度為vo=2.0×104m/s帶正電的粒子，粒子經(jīng)過y軸進入磁場后從x軸射出磁場（忽略粒子的重力和粒子之間的相互作用）。（1）當滑動頭P在ab正中間時，求粒子射入磁場時速度的大小。（2）當滑動頭P在ab間某位置時，粒子射出極板的速度偏轉角為，試寫出粒子在磁場中運動的時間與的函數(shù)關系，并由此計算粒子在磁場中運動的最長時間。參考答案：（1）當滑動頭P在ab正中間時，極板間電壓，粒子在電場中做類平拋運動，設粒子射入磁場時沿y軸方向的分速度為：

①

（1分）

②

（1分）

③

（1分）

粒子射入磁場時速度的大小設為

④

（1分）

解得：（或）

⑤

（2分）（2）當滑動頭P在a端時，粒子在磁場中運動的速度大小為，有

⑥

（1分）

解得：

⑦

（1分）設粒子射出極板時速度的大小為，偏向角為α，在磁場中圓周運動半徑為。根據(jù)速度平行四邊形可得：

⑧

（1分）由可得：

⑨（1分）粒子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示，圓心為，與x軸交點為D，設，根據(jù)幾何關系：

⑩（1分）

又：

解得：

11（1分）

粒子在磁場中運動的周期為T：

12

（1分）則粒子在磁場中運動的時間：

13（1分）由此結果可知，粒子射入磁場時速度偏轉角越大則粒子在磁場中運動的時間就越大。假設極板間電壓為最大值時粒子能射出電場，則此粒子在磁場中運動的時間最長。由（1）問規(guī)律可知當滑動頭P在b端時，粒子射入磁場時沿y方向的分速度：

14

（1分）y方向偏距：，說明粒子可以射出極板。15（1分）此時粒子速度偏轉角最大，設為，

16

（1分）故粒子在磁場中運動的最長時間：

17

（1分）代入數(shù)值得：（或）

18（1分）注：當電壓最大為U時粒子能從極板間射出需要說明，若沒有說明（或證明）扣2分。

18.（17分）如圖所示，在距離水平地面h=0.8m的虛線的上方，有一個方向垂直于紙面水平向內(nèi)的勻強磁場．正方形線框abcd的邊長l=0.2m，質(zhì)量m=0.1kg，電阻R＝0.