河南省駐馬店市埠鎮(zhèn)中學2022-2023學年高三物理下學期期末試卷含解析

河南省駐馬店市埠鎮(zhèn)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.如圖所示，矩形線圈abcd與可變電容器C、理想電流表A組成閉合電路。線圈在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度ω=100πrad/s。線圈的匝數(shù)N=100，邊長ab=0.2m、ad=0.4m，電阻不計。磁場只分布在bc邊的左側(cè)，磁感應強度大小B=T。電容器放電時間不計。下列說法正確的是A．該線圈產(chǎn)生的交流電動勢峰值為50VB．該線圈產(chǎn)生的交流電動勢有效值為25VC．電容器的耐壓值至少為50VD．電容器的電容C變大時，電流表的示數(shù)變小參考答案：B2.如圖，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點，另一端系一小球，給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運動。在此過程中：

A．小球的機械能守恒B．重力對小球不做功

C．繩的張力對小球不做功D．在任何一段時間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動能的減少

參考答案：答案：C解析：斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、繩子拉力，由于除重力做功外，摩擦力做負功，機械能減少，A、B錯；繩子張力總是與運動方向垂直，故不做功，C對；小球動能的變化等于合外力做功，即重力與摩擦力做功，D錯。3.（單選）如圖所示是一報警器的一部分電路示意圖，其中R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報警器，當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是（

）A.I變大，U變大B.I變小，U變小C.I變小，U變大D.I變大，U變小參考答案：B4.空間某區(qū)域內(nèi)存在著電場，電場線在豎直平面上的分布如圖所示．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球在該電場中運動，小球經(jīng)過A點時的速度大小為v1，方向水平向右；運動至B點時的速度大小為v2，運動方向與水平方向之間的夾角為α，A、B兩點之間的高度差為h、水平距離為x，則以下判斷中正確的是（空氣阻力不計）（

）

A．A、B兩點的電場強度和電勢關系為EA<EB、φA<φBB．如果v2>v1，則電場力一定做正功C．A、B兩點間的電勢差為(v－v)D．小球從A運動到B點的過程中電場力做的功為mv－mv－mgh參考答案：D5.如圖所示，帶異種電荷的粒子a、b以相同的動能同時從O點射入寬度為d的有界勻強磁場，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°，且同時到達P點。a、b兩粒子的質(zhì)量之比為（）A．1：2

B．2：1

C．3：4

D．4：3參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為m的小鋼球自高處落下，以速率v1碰地后豎直向上彈回，碰撞時間極短，離地時的速率為v2，在碰撞過程中，小鋼球動量的變化量的大小為__________，方向為__________。參考答案：m（v1＋v2），豎直向上7.如圖是甲、乙兩位同學在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中所得到的實驗結(jié)果，若用F表示兩個分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷________(選填“甲”或“乙”)同學的實驗結(jié)果是尊重事實的．

參考答案：甲8.在均勻介質(zhì)中，t=0時刻振源O沿+y方向開始振動，t=0.9s時x軸上0至14m范圍第一次出現(xiàn)圖示的簡諧橫波波形。由此可以判斷：波的周期為

s，x＝20m處質(zhì)點在0～1.2s內(nèi)通過的路程為

m。參考答案：0.4

49.在用油膜法測定分子直徑的實驗中，若已知該種油的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，油滴質(zhì)量為m，油滴在液面上擴展后的最大面積為S（以上各量均為國際單位），那么油分子直徑d＝___________，油滴所含分子數(shù)N＝_______。v參考答案：m/(ρ·S)，NA10.如圖所示，質(zhì)量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4?，F(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移動的距離為______________m；使它翻下桌子力F做的功至少為______________J。

參考答案：0.4m

1.6J11.在如圖所示的光電效應現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為_________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動能為_________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（2分）12.若神舟九號飛船在地球某高空軌道上做周期為T的勻速圓周運動，已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G。則飛船

運行的線速度大小為______，運行的線速度_______第一宇宙速度。（選填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

小于

13.一個電流表的內(nèi)阻Rg=36Ω,滿偏電流Ig=10mA，將它改裝成較大量程的電流表，測得改裝后電流表得內(nèi)阻是0.36Ω，則改裝后電流表的量程為

A，并聯(lián)的分流電阻為

Ω。參考答案：1

0.364略三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）用如實圖所示的裝置做“探究動能定理”的實驗時，下列說法正確的是(填字母代號)(

)．A．為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的左端適當墊高，使小車拉著穿過打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動B．每次實驗中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣C．可以通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值D．可以通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值E．實驗中要先釋放小車再接通打點計時器的電源F．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度G．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度參考答案：ABCF15.如圖1所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關系．水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實驗首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運動以實現(xiàn)平衡摩擦力，再進行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離s．（1）該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于車的質(zhì)量

（填“需要”或“不需要”）（2）實驗需用游標卡尺測量擋光板的寬度d，如圖2所示，d=

mm（3）某次實驗過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則對該小車實驗要驗證的表達式是

．參考答案：（1）不需要；（2）5.50mm．（3）C.試題分析：（1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為，游標讀數(shù)等于，所以最終讀數(shù)為：。（2）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度滑塊通過光電門1速度為：，滑塊通過光電門2速度為：，根據(jù)功能關系需要驗證的關系式為：?？键c：探究功與速度變化的關系【名師點睛】了解光電門測量瞬時速度的原理，實驗中我們要清楚研究對象和研究過程，對于系統(tǒng)我們要考慮全面，同時明確實驗原理是解答實驗問題的前提。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.傳送帶與水平面夾角為37°，皮帶以12m/s的速率沿順時針方向轉(zhuǎn)動，如圖所示。今在傳送帶上端A處無初速度地放上一個質(zhì)量為m的小物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.75，若傳送帶A到B的長度為24m，g取10m/s2，則小物塊從A運動到B的時間為多少？參考答案：t=2.5s17.粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，且沿x軸方向的電勢?與坐標值x的關系如下表格所示：

123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.45φ/105v9.004.503.002.251.801.501.291.131.00根據(jù)上述表格中的數(shù)據(jù)可作出如右的?﹣x圖象．現(xiàn)有一質(zhì)量為0.10kg，電荷量為1.0×10﹣7C帶正電荷的滑塊（可視作質(zhì)點），其與水平面的動摩擦因素為0.20．問：（1）由數(shù)據(jù)表格和圖象給出的信息，寫出沿x軸的電勢?與x的函數(shù)關系表達式．（2）若將滑塊無初速地放在x=0.10m處，則滑塊最終停止在何處？（3）在上述第（2）問的整個運動過程中，它的加速度如何變化？當它位于x=0.15m時它的加速度多大？（4）若滑塊從x=0.60m處以初速度v0沿﹣x方向運動，要使滑塊恰能回到出發(fā)點，其初速度v0應為多大？參考答案：考點：電勢；牛頓第二定律；動能定理的應用．版權所有專題：壓軸題；電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：（1）電勢φ與坐標x圖象是一條曲線，則φ與x關系可能是反比關系，即φ∝x﹣1；也可能φ與x2關系可能是反比關系，即φ∝x﹣2；…，依此類推，直到找到關系為止；（2）滑塊運動過程中，只有電場力和滑動摩擦力做功，根據(jù)動能定理列式求解即可；（3）由于圖象的切線的斜率表示電場強度，故場強逐漸變小，電場力逐漸變小；電場力大于摩擦力時，物體加速，當電場力減小到等于摩擦力時，速度最大，此后電場力小于摩擦力，故物體開始減速，即滑塊先由靜到動，后由動到靜，故先加速后減速；（4）滑塊運動到最左端位置時速度為零；滑塊向左運動過程中，電場力做負功，摩擦力做負功；滑塊向右運動過程中，電場力做正功，摩擦力做負功；對滑塊運動的全部過程和向右運動的過程分別運用動能定理列式求解即可．解答：解：（1）由數(shù)據(jù)表格和圖象可得，電勢?與x成反比關系，即φ=；當x=0.1m時，電勢φ=4.5V，代入上述公式，得到k=4.5×104故沿x軸的電勢?與x的函數(shù)關系表達式V．（2）滑塊運動的全部過程中，只有電場力和摩擦力做功，由動能定理得WF+Wf=△EK=0設滑塊停止的位置為x2，有q（?1﹣?2）﹣μmg（x2﹣x）=0即代入數(shù)據(jù)有1.0×10﹣7可解得x2=0.225m（舍去x2=0.1m）故滑塊最終停止在坐標為0.225m的位置．（3）先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動．即加速度先減小后增大．當它位于x=0.15m時，圖象上該點的切線斜率表示場強大小E=N/C滑塊在該點的水平合力FX=Eq﹣μmg=2.0×106×1.0×10﹣7﹣0.20×0.10×10=0故滑塊的加速度a==0故在上述第（2）問的整個運動過程中，它的加速度先變小后變大；當它位于x=0.15m時它的加速度為零．（4）設滑塊到達的最左側(cè)位置為x1，則滑塊由該位置返回到出發(fā)點的過程中由動能定理WF+Wf=△EK=0有q（?1﹣?2）﹣μmg（x﹣x1）=0代入數(shù)據(jù)有

1.0×10﹣7可解得x1=0.0375m（舍去x1=0.6m）．再對滑塊從開始運動到返回出發(fā)點的整個過程，由動能定理﹣2μmg（x﹣x1）=代入數(shù)據(jù)有2×0.20×0.10×10（0.60﹣0.0375）=0.5×0.10v02可解得≈2.12m/s即滑塊從x=0.60m處以初速度v0沿﹣x方向運動，要使滑塊恰能回到出發(fā)點，其初速度v0應為2.12m/s．點評：本題首先要明確φ﹣x圖象中任意一點的切線的斜率表示電場強度的大小，由于是變加速運動，然后對各個過程分別運用動能定理列式求解．18.有一種質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖所示。靜電分析器是四分之一圓弧的管腔，內(nèi)有沿圓弧半徑方向指向圓心O1的電場，且與圓心O1等距各點的電場強度大小相等。磁分析器中以O2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直于紙面的勻強磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源發(fā)出一個質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計），經(jīng)加速電場加速后，從M點沿垂直于該點的電場方向進入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧做勻速圓周運動，并從N點射出靜電分析器。而后離子由P點射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點射出，并進入收集器。已知加速電場的電壓為U，磁分析器中磁場的磁感應強度大小為B。（1）請判斷磁分析器中磁場的方向；（2）求靜電分析器中離子運動軌跡處電場強度E的大??；（3）求磁分析器中Q點與圓心O2的距離d。參考答案：解：（1）磁場方向垂直紙面向外。

（2）設離子進入靜電分析器時的速度為v，離子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理有

①

離子在靜電分析器中