湖北省黃岡市桐梓中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

湖北省黃岡市桐梓中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于A.棒的機械能增加量B.棒的動能增加量C.棒的重力勢能增加量D.電阻R上放出的熱量參考答案：A解析：棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用。由動能定理：

得即力F做的功與安培力做功的代數(shù)和等于機械能的增加量。選A。2.如圖所示，虛線a、b、c表示O處點電荷的電場中的三個不同的等勢面，設(shè)兩相鄰等勢面的間距相等，一電子射入電場后(只受電場力作用)的運動軌跡如圖中實線所示，其中1、2、3、4表示運動軌跡與等勢面的交點，由此可以判定（

）A.O處的點電荷一定帶負電B．電子運動過程中,動能先增大后減小C．a(chǎn)、b、c三個等勢面的電勢高低關(guān)系是φc＞φb＞φaD．電子從位置1到2、3、4過程中電場力先做負功再做正功參考答案：AD3.（單選）某空間有一圓柱形勻強磁場區(qū)域.磁感應(yīng)強度大小為B。該區(qū)域的橫截面的半徑為R，磁場方向垂直于橫截面。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子以某一速率沿橫截面的某直徑射入磁場，離開磁場時速度方向偏離入射方向74°。不計重力。則初速度v0大小為(已知sin37=)A、 B、 C、 D、參考答案：A

解析：帶正電的粒子垂直磁場方向進入圓形勻強磁場區(qū)域，由洛倫茲力提供向心力而做勻速圓周運動，畫出軌跡，根據(jù)幾何知識得知，軌跡的圓心角等于速度的偏向角60°，且軌跡的半徑為r=Rcot37°=R根據(jù)牛頓第二定律得

qv0B=m得，，故A正確，BCD錯誤；故選：A4.（多選）一只小船渡河，水流速度各處相同且恒定不變，方向平行于岸邊．小船相對于水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運動，運動軌跡如圖所示．船相對于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸邊，且船在渡河過程中船頭方向始終不變．由此可以確定船（）A．沿AD軌跡運動時，船相對于水做勻減速直線運動B．沿三條不同路徑渡河的時間相同C．沿AC軌跡渡河所用的時間最短D．沿AC軌跡船到達對岸的速度最小參考答案：考點：運動的合成和分解．.專題：運動的合成和分解專題．分析：根據(jù)運動的合成，結(jié)合合成法則，即可確定各自運動軌跡，由運動學(xué)公式，從而確定運動的時間與速度大?。獯穑航猓篈、當(dāng)沿AD軌跡運動時，則加速度方向與船在靜水中的速度方向相反，因此船相對于水做勻減速直線運動，故A正確；B、船相對于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸邊，因運動的性質(zhì)不同，則渡河時間也不同，故B錯誤；C、沿AB軌跡，做勻速直線運動，則渡河所用的時間大于沿AC軌跡運動渡河時間，故C正確；D、沿AC軌跡，船是勻加速運動，則船到達對岸的速度最大，故D錯誤．故選：AC．點評：考查運動的合成與分解的應(yīng)用，注意船運動的性質(zhì)不同，是解題的關(guān)鍵．5.（單選）為了研究樂音的物理規(guī)律，某同學(xué)用計算機同時錄制下優(yōu)美的笛聲do和sol，然后在電腦上用軟件播放，分別得到如下圖（a）和圖（b）的兩個振動圖象，由此可以判斷A．do和sol的周期之比約為2：3B．do和sol的頻率之比約為2：3C．do和sol在空氣中傳播的波速之比為3：2D．do和sol在空氣中傳播的波長之比為2：3參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，把電量為－2×10-9C的電荷，從電場中的A點移到B點，其電勢能___________（選填“增大”、“減少”或“不變”）；若A點的電勢UA=15V，B點的電勢UB=－5V，則此過程中克服電場力做的功為__________________J。參考答案：

答案：增大

4×10-8

7.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當(dāng)甲、乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為

m/s，方向是

。參考答案：0.6

向左8.用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應(yīng)為：，式中n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核，同時釋放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。則新核中的中子數(shù)為△△

，核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為△△

kg(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：2

9.(4分)兩個單擺甲和乙，它們的擺長之比為4∶1，若它們在同一地點做簡諧運動，則它們的周期之比T甲:T乙=

。在甲擺完成10次全振動的時間內(nèi)，乙擺完成的全振動次數(shù)為

。參考答案：答案：2：1

2010.如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

⑴若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應(yīng)的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)⑵若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：

90.9r/s、1.46cm11.27．在“用DIS研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”實驗中：（1）本實驗中需要用到的傳感器是光電門傳感器和

傳感器．（2）讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時間Δt內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值E，改變速度多次實驗，得到多組Δt與E，若以E為縱坐標、

為橫坐標作圖可以得到直線圖像．（3）記錄下小車某次勻速向左運動至最后撞上螺線管停止的全過程中感應(yīng)電動勢與時間的變化關(guān)系，如圖所示，擋光時間Δt內(nèi)圖像所圍陰影部分面積為S，增加小車的速度再次實驗得到的面積S’

S（選填“＞”、“＜”或“=”）．參考答案：（1）電壓

（2分）

（2）1/Δt

（2分）

（3）=

12.11．某同學(xué)用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。實驗中該同學(xué)得到的一條點跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個點記為O，另選連續(xù)的三個點A、B、C進行測量，圖中給出了這三個點到O點的距離hA、hB和hC的值。回答下列問題（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（1）打點計時器打B點時，重物速度的大小vB=

m/s;3.90（2）通過分析該同學(xué)測量的實驗數(shù)據(jù)，他的實驗結(jié)果是否驗證了機械能守恒定律？簡要說明分析的依據(jù)。

參考答案：（1）vB2/2=7.61(m/s)2

（2）因為mvB2/2≈mghB，近似驗證機械能守恒定律13.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某實驗小組用如圖所示裝置，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力的關(guān)系。（1）此實驗小組所用電源頻率為50Hz，得到的紙帶如圖所示，舍去前面比較密集的點，從O點開始，在紙帶上取A、B、C三個計時點（OA間的各點沒有標出），已知d1=3.0cm，d2=4.8cm,d3=6.8cm.則小車運動的加速度為

m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（2）某實驗小組得到的圖線AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）

A、小車與軌道之間存在摩擦

B、導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C、砝碼盤添加砝碼的總質(zhì)量太大

D、所用小車的質(zhì)量太大參考答案：5.0,C三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）某同學(xué)利用如圖1所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。實驗步驟如下：A．按裝置圖安裝實驗裝置；B．用游標卡尺測量小球的直徑d；C．用米尺測量懸線的長度l；D．讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動。當(dāng)小球經(jīng)過最低點時開始計時，并計數(shù)為0。此后小球每經(jīng)過最低點一次，依次計數(shù)1、2、3……當(dāng)數(shù)到20時，停止計時，測得時間t；E．多次改變懸線長度，對應(yīng)每個懸線，都重復(fù)實驗步驟C、D；F．計算出每個懸線對應(yīng)的t2；G．以t2為縱坐標、l為橫坐標，作出t2－l圖線。（1）用主尺的最小分度是1mm、游標尺上有20個小的等分刻度的游標卡尺測量小球的直徑。某次測量的示數(shù)如圖2所示，讀出小球的直徑是______________cm。（2）該同學(xué)利用實驗數(shù)據(jù)作出t2－l圖線，如圖3所示為圖線的示意圖，發(fā)現(xiàn)圖線沒有通過坐標原點。并從理論上分析了圖線沒有通過坐標原點的原因。他提出了四種可能的原因，其中分析正確的是A．不應(yīng)在小球經(jīng)過最低點時開始計時，應(yīng)該在小球運動到最高點時開始計時；B．開始計時后，不應(yīng)記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù)，而應(yīng)記錄小球做全振動的次數(shù)；C．不應(yīng)作t2－l圖線，而應(yīng)作t－l圖線；D．不應(yīng)作t2－l圖線，t2－(l－)圖線。（3）該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到圖線的方程t2＝404．0l－b（其中b為截距，未知）。并由此求出了當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，他計算重力加速度是利用圖線中的哪些數(shù)據(jù)？A．圖線上某點的坐標B．圖線的斜率C．圖線橫軸的截距D．圖線縱軸的截距（4）由上述圖線方程求得的重力加速度g＝____m/s2。（取π2＝9．86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：答案：（1）0．830（3分）（2）D（3分）（3）B（3分）（4）9.76（3分）15.如圖所示，某同學(xué)做《驗證機械能守恒定律》的實驗，他在水平桌面上固定一個位于豎直平面內(nèi)的弧形軌道，其下端的切線是水平的，軌道的厚度可忽略不計．將小球從固定擋板處由靜止釋放，小球沿軌道下滑，最終落在水平地面上．現(xiàn)在他只有測量長度的工具，為驗證機械能守恒定律：（1）他需要測量的物理量有（用文字表達）：小球開始滑下時，距桌面的高度；桌面到地面的高度；落地點到桌子邊緣的水平距離；（2）請?zhí)岢鲆粭l較小實驗誤差的建議：弧形軌道距桌子邊緣稍近些；小球選用較光滑，體積較小質(zhì)量較大的；多次測量求平均等．參考答案：解：（1）由題意可知，通過減小的重力勢能與增加動能相比較，從而確定是否滿足機械能守恒．因此必須測量出：小球開始滑下時，距桌面的高度；桌面到地面的高度；落地點到桌子邊緣的水平距離；（2）①實驗中為了減小阻力的影響，重錘選用體積較小，質(zhì)量較大的重錘；②弧形軌道距桌子邊緣稍近些；③多次測量求平均等；故答案為：（1）小球開始滑下時，距桌面的高度；桌面到地面的高度；落地點到桌子邊緣的水平距離；（2）弧形軌道距桌子邊緣稍近些；小球選用較光滑，體積較小質(zhì)量較大的；多次測量求平均等．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，導(dǎo)體ef長L=0.4m，其電阻R0=0.1Ω，質(zhì)量m=0.4kg．垂直于導(dǎo)線框的勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.1T，導(dǎo)體ef沿光滑的導(dǎo)線框abcd向右做勻速直線運動，運動速度v=5m/s．電阻R=0.4Ω，其他電阻不計．求：（1）導(dǎo)體兩端的電壓Uef，并說出哪端電勢高？（2）使導(dǎo)體ef向右做勻速直線運動所需的最小外力的大小和方向．（3）某時刻撤去外力，直到導(dǎo)體停止運動，這個過程中電路消耗的電能為多少？參考答案：考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；安培力；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．專題：電磁感應(yīng)——功能問題．分析：（1）由公式E=BLv求出導(dǎo)體ef產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求解壓Uef，根據(jù)右手定則可以判斷出導(dǎo)體棒ef切割電動勢的方向，導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，即可判斷ef電勢高低；（2）根據(jù)安培力公式和拉力平衡可知解出此時的拉力．（3）撤去外力，直到導(dǎo)體停止運動的過程中，導(dǎo)體ef的動能全部轉(zhuǎn)化為電路的電能，由功能關(guān)系求解．解答：解：（1）導(dǎo)體ef產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V感應(yīng)電流為I==A=0.4A導(dǎo)體兩端的電壓Uef=IR=0.4×0.4V=0.16V由右手定則判斷可知：ef中感應(yīng)電流方向從f→e，則e點電勢較高．（2）要使導(dǎo)體ef向右做勻速直線運動，外力必須與安培力平衡，則有

F=BIL=0.16N，水平向右（3）撤去外力，直到導(dǎo)體停止運動的過程中，導(dǎo)體ef的動能全部轉(zhuǎn)化為電路的電能，則這個過程中電路消耗的電能為Q==5J答：（1）導(dǎo)體兩端的電壓Uef是0.16V，e端電勢高．（2）使導(dǎo)體ef向右做勻速直線運動所需的最小外力的大小是0.16N，方向水平向右．（3）某時刻撤去外力，直到導(dǎo)體停止運動，這個過程中電路消耗的電能為5J．點評：本題是簡單的電磁感應(yīng)與電路的綜合題，可以畫等效電路幫助理解，關(guān)鍵要掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、安培力公式及右手定則等等在電磁感應(yīng)經(jīng)常用到的基本規(guī)律．17.如圖17，A、B兩點所在的圓半徑分別為r1和r2,這兩個圓為同心圓，圓心處有一帶電為+Q的點電荷，內(nèi)外圓間的電勢差為U，一電子僅在電場力作用下由A運動到B，電子經(jīng)過B點時速度為v，若電子質(zhì)量為m,帶電荷量為e，求：（1）電子經(jīng)過B點時的加速度大小（2）電子在A點時的速度大小v0參考答案：見解析（1）電子在B點受到的庫侖力大小為……．．2分電子在該處的加速度為…．．2分（2）電子由A點運動到B點，由動能定理得：，

……………