2022-2023學(xué)年湖南省懷化市高三上學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高中物理精品試卷PAGEPAGE1湖南省懷化市2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期期末試題注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)寫在答題卡和該試題卷的封面上，并認(rèn)真核對(duì)條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)和科目.2.考生作答時(shí)，選擇題和非選擇題均須做在答題卡上，在本試題卷上答題無效.考生在答題卡上按答題卡中注意事項(xiàng)的要求答題.3.考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回.4.本試題卷共6頁，如缺頁，考生須聲明，否則后果自負(fù).1.輕核聚變的一個(gè)核反應(yīng)方程為：，若已知的質(zhì)量為m1，的質(zhì)量為m2，的質(zhì)量為m3，X的質(zhì)量為m4，則下列說法中正確的是（）A.和在常溫下就能夠發(fā)生聚變B.X是質(zhì)子C.這個(gè)反應(yīng)釋放的核能為D.我國(guó)大亞灣核電站是利用輕核的聚變釋放的能量來發(fā)電的〖答案〗C〖解析〗A．和只有在高溫下才能發(fā)生聚變反應(yīng)，A錯(cuò)誤；C．這個(gè)反應(yīng)虧損的質(zhì)量為根據(jù)質(zhì)能方程可知，這個(gè)反應(yīng)釋放的核能C正確；D．我國(guó)大亞灣核電站是利用重核的裂變釋放的能量來發(fā)電的，D錯(cuò)誤。故選C。2.一列向右傳播的橫波在t=0時(shí)的波形如圖所示，A、B兩質(zhì)點(diǎn)間距為8m，B、C兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的間距為3m，當(dāng)t=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C恰好通過平衡位置，該波的波速可能為（）A.9m/s B.10m/s C.11m/s D.12m/s〖答案〗A〖解析〗由圖可知，波長(zhǎng)波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)C恰好通過平衡位置時(shí)，波傳播的距離可能是或，則波速或當(dāng)時(shí)或當(dāng)時(shí)或故A可能，BCD不可能。故選A。3.甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)分別在兩個(gè)并排直軌道上運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖中a、b所示，圖線a是直線，圖線b是拋物線，時(shí)間內(nèi)圖線a、b與橫軸圍成的面積相等，拋物線頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，下列說法正確的是（）A.時(shí)間內(nèi)甲、乙的位移大小不相等B.時(shí)間內(nèi)甲、乙的位移大小之比為C.時(shí)間內(nèi)乙的平均速度大于甲的平均速度D.時(shí)間內(nèi)甲的加速度一直小于乙的加速度〖答案〗B〖解析〗A．速度圖像中，圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示位移，時(shí)間內(nèi)圖線a、b與橫軸圍成的面積相等，所以甲、乙的位移大小相等，故A錯(cuò)誤；B．圖線b是拋物線，根據(jù)拋物線的特點(diǎn)可知?jiǎng)t在時(shí)間內(nèi)甲乙的位移為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于平均速度可得t2時(shí)刻甲的速度則0~t2時(shí)間內(nèi)甲的位移由拋物線的對(duì)稱性可知乙的位移為則故B正確；C．0~t1時(shí)間內(nèi)a與坐標(biāo)軸圍成的面積大于b與坐標(biāo)軸圍成的面積，可知此時(shí)間段內(nèi)甲的位移大于乙的位移，則甲的平均速度大于乙的平均速度，故C錯(cuò)誤；D．v-t圖像中圖線的斜率等于加速度，則根據(jù)圖像可知0~t2時(shí)間段內(nèi)乙的加速度是不斷減小的，到t2時(shí)刻乙的加速度變?yōu)榱悖椎募铀俣纫恢惫潭ú蛔?，所?~t2時(shí)間段內(nèi)甲的加速度大小一開始小于乙的加速度大小，之后甲的加速度大小大于乙的加速度大小，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在豎直木板的點(diǎn)，將木板以直線為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平，繩與木板之間的夾角保持不變，忽略圓柱體與木板之間的摩擦，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中（）A.圓柱體對(duì)木板的壓力逐漸增大B.圓柱體對(duì)木板的壓力先增大后減小C.兩根細(xì)繩上的拉力均先增大后減小D.兩根細(xì)繩對(duì)圓柱體拉力的方向不變〖答案〗B〖解析〗設(shè)兩繩子對(duì)圓柱體的拉力的合力為，木板對(duì)圓柱體的支持力為，繩子與木板夾角為，從右向左看如圖所示在矢量三角形中，根據(jù)正弦定理在木板以直線為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平過程中，不變，從逐漸減小到0，又且可知?jiǎng)t可知從銳角逐漸增大到鈍角，根據(jù)由于不斷減小，可知不斷減小，先增大后減小，可知先增大后減小，結(jié)合牛頓第三定律可知，圓柱體對(duì)木板壓力先增大后減小，設(shè)兩繩子之間的夾角為，繩子拉力為，則可得不變，逐漸減小，可知繩子拉力不斷減小，兩根細(xì)繩對(duì)圓柱體拉力方向變化，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5.2021年12月9日，我國(guó)神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富在空間站進(jìn)行了太空授課。如圖甲所示，王亞平在水球里注入一個(gè)氣泡，觀察水球產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。課后小明同學(xué)畫了過球心的截面圖，如圖乙所示，內(nèi)徑是R，外徑是R。假設(shè)一束單色光（紙面內(nèi)）從外球面上A點(diǎn)射入，光線與AO直線所成夾角i=30°，經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面相切。已知光速為c。則（）A.單色光在材料中的折射率為B.單色光在該材料中的傳播時(shí)間為C.只要調(diào)整好A點(diǎn)射入的單色光與AO直線的夾角，就能夠在內(nèi)球面發(fā)生全反射D.只要調(diào)整好A點(diǎn)射入的單色光與AO直線的夾角，就能夠在外球面發(fā)生全反射〖答案〗C〖解析〗A．在A點(diǎn)時(shí)，由題意可知，入射角為60°，則由幾何關(guān)系有sin∠BAO=由折射定律得故A錯(cuò)誤；B．該束單色光在該透明材料中的傳播速度為單色光在該材料中的傳播時(shí)間為帶入數(shù)據(jù)解得故B錯(cuò)誤；C．光束從A點(diǎn)入射，入射角為i′時(shí)光束經(jīng)折射到達(dá)內(nèi)球面的C點(diǎn)，如圖恰好發(fā)生全反射，由于sin∠DCA=由正弦定理得解得sin∠CAO=由折射定律得解得可見，只要調(diào)整好A點(diǎn)射入的單色光與AO直線的夾角，就能夠在內(nèi)球面發(fā)生全反射，則C正確；D．根據(jù)對(duì)稱性和光路可逆原理可知，在外球面的入射角不會(huì)大于臨界角，所以不能夠在外球面發(fā)生全反射，則D錯(cuò)誤。故選C。6.理想變壓器電路如圖所示，其中R為滑動(dòng)變阻器，定值電阻10Ω，原副線圈匝數(shù)之比，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向下移動(dòng)時(shí)，電流表、電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用和表示。則關(guān)于和的比值，下列說法正確的是（）A.逐漸增大B.逐漸減小C.不變且D.不變且〖答案〗D〖解析〗根據(jù)變壓器的原理可得，則有，在原線圈電路中有即整理可得則有故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）7.一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能EP隨位移x的變化如圖所示，其中O－x2段是拋物線，x1處是頂點(diǎn)，x2－x3段是直線，且與拋物線相切。粒子由O－x3運(yùn)動(dòng)過程中，下列判斷正確的是（）A.O－x1段粒子動(dòng)能增大 B.x1－x2段粒子加速度增大C.x2－x3段電場(chǎng)強(qiáng)度減小 D.x3處的電勢(shì)最高〖答案〗BD〖解析〗A．O－x1段粒子電勢(shì)能變大，電場(chǎng)力做負(fù)功，則動(dòng)能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)C．x2－x3段圖像的斜率不變，則電場(chǎng)強(qiáng)度不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．負(fù)電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能較小，則x3處的電勢(shì)最高，選項(xiàng)D正確。故選BD。8.兩顆互不影響的行星、，各有一顆在表面附近的衛(wèi)星、繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。兩顆行星周圍衛(wèi)星的線速度的二次方（）與軌道半徑r的倒數(shù)（）的關(guān)系如圖所示，已知、的線速度大小均為，則（）A.的質(zhì)量比的小 B.的質(zhì)量比的大C.的平均密度比的小 D.表面的重力加速度比的大〖答案〗BC〖解析〗A．根據(jù)題中條件無法比較、的大小，故A錯(cuò)誤；B．由牛頓第二定律，故圖像的斜率為GM，則的質(zhì)量比的大，故B正確；C．由于、的近表面衛(wèi)星的線速度大小均為，所以它們的第一宇宙速度也均為，平均密度由圖知，的半徑比的大，則的平均密度比的小，故C正確；D．根據(jù)表面的重力加速度表面的重力加速度比的小，故D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖，ABC是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，A點(diǎn)在水平面上，軌道AB段豎直，長(zhǎng)度為R，BC段是半徑為R的四分之一的圓弧，與AB相切于B點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)以某一豎直向上的初速度沿ABC軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，且到達(dá)最高點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)恰好仍能接觸軌道，已知小球始終受到與重力大小相等的水平向右的外力作用，小球的半徑遠(yuǎn)小于R，重力加速度大小為g。則（）A.小球在A點(diǎn)的初速度為B.小球在A點(diǎn)的初速度為C.小球的落地點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為RD.小球的落地點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為2R〖答案〗BC〖解析〗AB．小球到達(dá)最高點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)恰好仍能接觸軌道，根據(jù)牛頓第二定律有小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理有解得小球在A點(diǎn)的初速度為故A錯(cuò)誤B正確；CD．小球從C點(diǎn)之后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有聯(lián)立解得所以小球的落地點(diǎn)為C點(diǎn)正下方，到A點(diǎn)的距離為R，故C正確D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖甲所示，電阻不計(jì)且間距為L(zhǎng)=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，上端連接阻值為R=1Ω的電阻，虛線OO′下方有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.3kg、電阻Rab=1Ω的金屬桿ab從OO′上方某處以一定初速釋放，下落過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸且始終水平。在金屬桿ab下落0.3m的過程中，其加速度a與下落距離h的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0=3.0m/s，取g=10m/s2。則下列說法正確的是（）A.進(jìn)入磁場(chǎng)后，金屬桿ab中電流的方向由b到aB.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.0TC.金屬桿ab下落0.3m過程中，通過R的電荷量為0.24CD.金屬桿ab下落0.3m的過程中，R上產(chǎn)生的熱量約為0.87J〖答案〗BCDB．a(chǎn)b進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有由乙圖可知ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度為聯(lián)立解得故B正確；C．金屬桿ab下落0.3m的過程中，通過R的電荷量為故C正確；D．金屬桿ab下落0.3m時(shí)，由乙圖可知其加速度為0，速度達(dá)到最小值，有解得金屬桿ab下落0.3m的過程中，電路上產(chǎn)生的熱量為R上產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選BCD。三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共14分）11.某學(xué)習(xí)小組用三枚相同的硬幣來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。將兩枚硬幣疊放粘連，記為A，另一枚硬幣記為B，在水平桌面左端固定一彈射裝置，PQ為中軸線，與軸線垂直作為參考線。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖甲，將A從P沿PQ彈射，A停止后，測(cè)出其右端到的距離；②如圖乙，將B靜置于軸線上，并使其左端與相切；③如圖丙，將A壓縮彈簧至同甲位置，射出后在處與B正碰，A、B停止后，測(cè)出A右端和B左端到的距離、。請(qǐng)回答以下問題：（1）兩次從同一位置彈射A，目的是確保A到達(dá)線時(shí)具有相同的___________。（2）碰撞前瞬間A的速度大小與___________成正比。A．B．C．D．（3）多次實(shí)驗(yàn)，若測(cè)量數(shù)據(jù)均近似滿足關(guān)系式___________（用題中給定符號(hào)表達(dá)），則說明硬幣碰撞過程中動(dòng)量守恒?！即鸢浮剑?）速度（或填速率、動(dòng)能、動(dòng)量）（2）C（3）〖解析〗（1）〖1〗根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，兩次從同一位置彈射A，目的是確保A到達(dá)線時(shí)具有相同的速度。（2）〖2〗根據(jù)題意可知，將A從P沿PQ彈射，A做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，則有解得故選C。（3）〖3〗由上述分析可知，硬幣的速度根據(jù)動(dòng)量守恒定律有整理可得即若測(cè)量數(shù)據(jù)均近似滿足關(guān)系式則說明硬幣碰撞過程中動(dòng)量守恒。12.電學(xué)實(shí)驗(yàn)中可將電源E1與電源E2及靈敏電流計(jì)G連成如圖甲所示電路，若靈敏電流計(jì)G示數(shù)為0，說明此時(shí)兩電源的電動(dòng)勢(shì)相等。根據(jù)這一原理，某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖乙所示電路，測(cè)量某電源C的電動(dòng)勢(shì)Ex。其中A為工作電源（內(nèi)阻不計(jì)），B為電動(dòng)勢(shì)恒定的標(biāo)準(zhǔn)電源，其電動(dòng)勢(shì)為EN。R1、R2為電阻箱，R3為滑①實(shí)驗(yàn)開始之前，將R1和R2的阻值限定在1000Ω到3000Ω之間；②將S2置于1處。閉合開關(guān)S1、S3，通過調(diào)節(jié)R1、R2，使R3阻值為0時(shí)，靈敏電流計(jì)G示數(shù)為0。記錄此時(shí)的R1與R2的阻值，分別為R1、R2；③將開關(guān)S2置于2處，保持通過R1、R2的電流不變，重復(fù)上述操作，使R3的阻值為0時(shí)，靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0，記錄此時(shí)的R1與R2的數(shù)值，分別為R1'、R2'。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程回答問題：（1）實(shí)驗(yàn)步驟①中，為保護(hù)靈敏電流計(jì)，開始時(shí)滑動(dòng)變阻器觸頭應(yīng)處在最端___________（填“左”或“右”）；（2）在步驟③中，為保持實(shí)驗(yàn)過程中流過R1與R2的電流不變，調(diào)整R1、R2時(shí)需要使R1、R2與R1'、R2'滿足的關(guān)系是___________（用題中所給物理量符號(hào)表示）；（3）待測(cè)電源C的電動(dòng)勢(shì)E=______。（4）若工作電源A的內(nèi)阻不可忽略，則待測(cè)電源C的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)量值將___________（填“偏大”或“不變”或“偏小”）?！即鸢浮剑?）左（2）（3）（4）不變〖解析〗（1）〖1〗在開關(guān)閉合前，接入的阻值應(yīng)為最大，保護(hù)G，則觸頭應(yīng)在最左端；（2）〖2〗改用待測(cè)電源替換標(biāo)準(zhǔn)電源的位置，其前提條件是工作電源A所在電路電流I要保持不變，電源A的輸出電壓固定不變，采取的措施是使與的阻值之和為某一固定阻值，使和的阻值之和也為該固定阻值，即滿足的關(guān)系是（3）〖3〗根據(jù)部分電路歐姆定律，有，可知，當(dāng)滿足時(shí)，有（4）〖4〗若考慮工作電源內(nèi)阻，則有，因之前有，考慮到了工作電源內(nèi)阻后，則有故整理后依舊為，故測(cè)量值將不變。四、計(jì)算題13.如圖所示，有兩個(gè)不計(jì)質(zhì)量和厚度的活塞M、N，將兩部分理想氣體A、B封閉在絕熱汽缸內(nèi)，溫度均是27℃．M活塞是導(dǎo)熱的，N活塞是絕熱的，均可沿汽缸無摩擦地滑動(dòng)，已知活塞的橫截面積均為S＝2cm2，初始時(shí)M活塞相對(duì)于底部的高度為h1＝27cm，N活塞相對(duì)于底部的高度為h2＝18cm．現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝1kg的小物體放在M活塞的上表面，活塞下降．已知大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa．(g＝10m/s2)（1）求下部分氣體的壓強(qiáng)大??；（2）現(xiàn)通過加熱絲對(duì)下部分氣體進(jìn)行緩慢加熱，使下部分氣體的溫度變?yōu)?27℃，求穩(wěn)定后活塞M、N距離底部的高度．〖答案〗（1）1.5×105Pa（2）22cm16cm〖解析〗（1）以兩個(gè)活塞和小物體作為整體受力分析得：得：．（2）對(duì)下部分氣體進(jìn)行分析，初狀態(tài)壓強(qiáng)為，體積為，溫度為，末狀態(tài)壓強(qiáng)為，體積設(shè)為，溫度為由理想氣體狀態(tài)方程可得：，得：；活塞N距離底部的高度為16cm對(duì)上部分氣體進(jìn)行分析，根據(jù)玻意耳定律可得：得：，故此時(shí)活塞M距離底部的高度為．14.如圖甲所示，帶正電粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中．MN板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓UMN，兩板間電場(chǎng)可看做是均勻的，且兩板外無電場(chǎng)．緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，分界線為CD，EF為屏幕．金屬板間距為d，長(zhǎng)度為l，磁場(chǎng)的寬度為d.已知：B＝5×10－3T，l＝d＝0.2m，每個(gè)帶正電粒子的速度v0＝105m/s，比荷為＝108C/kg，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視作是恒定不變的．試求：（1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑；（2）帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度；（3）帶電粒子打在屏幕上的范圍．〖答案〗（1）0.2m（2）1.414×105m/s（3）0.38m〖解析〗(1)t＝0時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子不被加速，進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑最?。Ｗ釉诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)則帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑rmin＝＝0.2m(2)因帶電粒子通過電場(chǎng)時(shí)間所以帶電粒子通過電場(chǎng)過程中可認(rèn)為電場(chǎng)恒定不變，設(shè)兩板間電壓為U1時(shí)，帶電粒子能從N板右邊緣飛出，解得在電壓低于或等于100V時(shí)，帶電粒子才能從兩板間射出電場(chǎng)，故U1=100V時(shí)，帶電粒子射出電場(chǎng)速度最大解得(3)t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)中粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)中圓軌跡半徑最小，打在熒光屏上最高點(diǎn)E，從N板右邊緣射出粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)中圓軌跡半徑最大，解得因故得所以從P點(diǎn)射出粒子軌跡圓心O2正好在熒光屏上且O2與M板在同一水平線上帶電粒子打在熒光屏AB上范圍為：15.如圖所示，BC為一段光滑圓弧軌道，圓心角θ=60°，DE為半圓形光滑軌道，兩圓弧軌道均固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑的地面上，右端緊靠C點(diǎn)，上表面所在平面與兩圓弧分別相切于C、D兩點(diǎn)，一物塊（可看成質(zhì)點(diǎn)）在A點(diǎn)水平拋出，物體拋出后恰好在B點(diǎn)沿切線進(jìn)入BC段圓弧軌道，再經(jīng)C點(diǎn)滑上滑板，滑板運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)被牢固粘連．物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，滑板質(zhì)量M=2m，DE半圓弧軌道和BC圓弧軌道的半徑均為R，AB的高度差為3R，板長(zhǎng)S=6.5R，板左端到D點(diǎn)的距離L（未知），物塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度取g，（結(jié)果用字母m、g、R、L表示）求：（1）求物塊在A點(diǎn)拋出的初速度大?。唬?）求物塊滑到C點(diǎn)時(shí)所受圓弧軌道支持力的大?。唬?）若物塊剛好滑到DE半圓形光滑軌道中點(diǎn)，求L的大??；（4）試討論在0＜L＜5R范圍內(nèi)取值，物塊從滑上滑板到離開滑板的過程中，克服摩擦力做的功Wf與L的關(guān)系．〖答案〗（1）（2）10mg；（3）05R；（4）①當(dāng)0<L<2R，；當(dāng)2R≤L<5R，〖解析〗（1）設(shè)物塊在A點(diǎn)的初速度為v1，從A到B做平拋運(yùn)動(dòng)，有豎直分速度vy=gt又vy=v1tan60°聯(lián)立解得（2）設(shè)物塊滑動(dòng)C點(diǎn)的速度為v2，A到C根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得根據(jù)牛頓第二定律得解得（3）物塊從C滑上滑板后開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滑板開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊與滑板達(dá)到共同速度v3時(shí)，二者開始做勻速運(yùn)動(dòng)。規(guī)定v2的方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒定律得mv2=（m+M）v3解得對(duì)物塊根據(jù)動(dòng)能定理有對(duì)滑板根據(jù)動(dòng)能定理有解得，物塊相對(duì)滑板的位移＜6.5R即物塊與滑板達(dá)到相同速度時(shí)，物塊未離開滑板，物塊滑至D點(diǎn)時(shí)速度vD，則因?yàn)?gt;v3即兩者還未達(dá)到共速，板的左端與D點(diǎn)粘連，則解得L=0.5R（4）對(duì)物塊根據(jù)動(dòng)能定理有對(duì)滑板根據(jù)動(dòng)能定理有解得，物塊相對(duì)滑板的位移即物塊與滑板達(dá)到相同速度時(shí)，物塊未離開滑板；討論：①當(dāng)0<L<2R，物塊在滑板上一直勻減速運(yùn)動(dòng)至D，運(yùn)動(dòng)的位移為6.5R+L，克服摩擦力做功②當(dāng)2R≤L<5R，物塊先勻減速運(yùn)動(dòng)8R，然后勻速運(yùn)動(dòng)L-2R，再勻減速運(yùn)動(dòng)0.5R，克服摩擦力做功湖南省懷化市2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期期末試題注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)寫在答題卡和該試題卷的封面上，并認(rèn)真核對(duì)條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)和科目.2.考生作答時(shí)，選擇題和非選擇題均須做在答題卡上，在本試題卷上答題無效.考生在答題卡上按答題卡中注意事項(xiàng)的要求答題.3.考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回.4.本試題卷共6頁，如缺頁，考生須聲明，否則后果自負(fù).1.輕核聚變的一個(gè)核反應(yīng)方程為：，若已知的質(zhì)量為m1，的質(zhì)量為m2，的質(zhì)量為m3，X的質(zhì)量為m4，則下列說法中正確的是（）A.和在常溫下就能夠發(fā)生聚變B.X是質(zhì)子C.這個(gè)反應(yīng)釋放的核能為D.我國(guó)大亞灣核電站是利用輕核的聚變釋放的能量來發(fā)電的〖答案〗C〖解析〗A．和只有在高溫下才能發(fā)生聚變反應(yīng)，A錯(cuò)誤；C．這個(gè)反應(yīng)虧損的質(zhì)量為根據(jù)質(zhì)能方程可知，這個(gè)反應(yīng)釋放的核能C正確；D．我國(guó)大亞灣核電站是利用重核的裂變釋放的能量來發(fā)電的，D錯(cuò)誤。故選C。2.一列向右傳播的橫波在t=0時(shí)的波形如圖所示，A、B兩質(zhì)點(diǎn)間距為8m，B、C兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的間距為3m，當(dāng)t=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C恰好通過平衡位置，該波的波速可能為（）A.9m/s B.10m/s C.11m/s D.12m/s〖答案〗A〖解析〗由圖可知，波長(zhǎng)波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)C恰好通過平衡位置時(shí)，波傳播的距離可能是或，則波速或當(dāng)時(shí)或當(dāng)時(shí)或故A可能，BCD不可能。故選A。3.甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)分別在兩個(gè)并排直軌道上運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖中a、b所示，圖線a是直線，圖線b是拋物線，時(shí)間內(nèi)圖線a、b與橫軸圍成的面積相等，拋物線頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，下列說法正確的是（）A.時(shí)間內(nèi)甲、乙的位移大小不相等B.時(shí)間內(nèi)甲、乙的位移大小之比為C.時(shí)間內(nèi)乙的平均速度大于甲的平均速度D.時(shí)間內(nèi)甲的加速度一直小于乙的加速度〖答案〗B〖解析〗A．速度圖像中，圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示位移，時(shí)間內(nèi)圖線a、b與橫軸圍成的面積相等，所以甲、乙的位移大小相等，故A錯(cuò)誤；B．圖線b是拋物線，根據(jù)拋物線的特點(diǎn)可知?jiǎng)t在時(shí)間內(nèi)甲乙的位移為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于平均速度可得t2時(shí)刻甲的速度則0~t2時(shí)間內(nèi)甲的位移由拋物線的對(duì)稱性可知乙的位移為則故B正確；C．0~t1時(shí)間內(nèi)a與坐標(biāo)軸圍成的面積大于b與坐標(biāo)軸圍成的面積，可知此時(shí)間段內(nèi)甲的位移大于乙的位移，則甲的平均速度大于乙的平均速度，故C錯(cuò)誤；D．v-t圖像中圖線的斜率等于加速度，則根據(jù)圖像可知0~t2時(shí)間段內(nèi)乙的加速度是不斷減小的，到t2時(shí)刻乙的加速度變?yōu)榱?，而甲的加速度一直固定不變，所?~t2時(shí)間段內(nèi)甲的加速度大小一開始小于乙的加速度大小，之后甲的加速度大小大于乙的加速度大小，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在豎直木板的點(diǎn)，將木板以直線為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平，繩與木板之間的夾角保持不變，忽略圓柱體與木板之間的摩擦，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中（）A.圓柱體對(duì)木板的壓力逐漸增大B.圓柱體對(duì)木板的壓力先增大后減小C.兩根細(xì)繩上的拉力均先增大后減小D.兩根細(xì)繩對(duì)圓柱體拉力的方向不變〖答案〗B〖解析〗設(shè)兩繩子對(duì)圓柱體的拉力的合力為，木板對(duì)圓柱體的支持力為，繩子與木板夾角為，從右向左看如圖所示在矢量三角形中，根據(jù)正弦定理在木板以直線為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平過程中，不變，從逐漸減小到0，又且可知?jiǎng)t可知從銳角逐漸增大到鈍角，根據(jù)由于不斷減小，可知不斷減小，先增大后減小，可知先增大后減小，結(jié)合牛頓第三定律可知，圓柱體對(duì)木板壓力先增大后減小，設(shè)兩繩子之間的夾角為，繩子拉力為，則可得不變，逐漸減小，可知繩子拉力不斷減小，兩根細(xì)繩對(duì)圓柱體拉力方向變化，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5.2021年12月9日，我國(guó)神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富在空間站進(jìn)行了太空授課。如圖甲所示，王亞平在水球里注入一個(gè)氣泡，觀察水球產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。課后小明同學(xué)畫了過球心的截面圖，如圖乙所示，內(nèi)徑是R，外徑是R。假設(shè)一束單色光（紙面內(nèi)）從外球面上A點(diǎn)射入，光線與AO直線所成夾角i=30°，經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面相切。已知光速為c。則（）A.單色光在材料中的折射率為B.單色光在該材料中的傳播時(shí)間為C.只要調(diào)整好A點(diǎn)射入的單色光與AO直線的夾角，就能夠在內(nèi)球面發(fā)生全反射D.只要調(diào)整好A點(diǎn)射入的單色光與AO直線的夾角，就能夠在外球面發(fā)生全反射〖答案〗C〖解析〗A．在A點(diǎn)時(shí)，由題意可知，入射角為60°，則由幾何關(guān)系有sin∠BAO=由折射定律得故A錯(cuò)誤；B．該束單色光在該透明材料中的傳播速度為單色光在該材料中的傳播時(shí)間為帶入數(shù)據(jù)解得故B錯(cuò)誤；C．光束從A點(diǎn)入射，入射角為i′時(shí)光束經(jīng)折射到達(dá)內(nèi)球面的C點(diǎn)，如圖恰好發(fā)生全反射，由于sin∠DCA=由正弦定理得解得sin∠CAO=由折射定律得解得可見，只要調(diào)整好A點(diǎn)射入的單色光與AO直線的夾角，就能夠在內(nèi)球面發(fā)生全反射，則C正確；D．根據(jù)對(duì)稱性和光路可逆原理可知，在外球面的入射角不會(huì)大于臨界角，所以不能夠在外球面發(fā)生全反射，則D錯(cuò)誤。故選C。6.理想變壓器電路如圖所示，其中R為滑動(dòng)變阻器，定值電阻10Ω，原副線圈匝數(shù)之比，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向下移動(dòng)時(shí)，電流表、電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用和表示。則關(guān)于和的比值，下列說法正確的是（）A.逐漸增大B.逐漸減小C.不變且D.不變且〖答案〗D〖解析〗根據(jù)變壓器的原理可得，則有，在原線圈電路中有即整理可得則有故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）7.一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能EP隨位移x的變化如圖所示，其中O－x2段是拋物線，x1處是頂點(diǎn)，x2－x3段是直線，且與拋物線相切。粒子由O－x3運(yùn)動(dòng)過程中，下列判斷正確的是（）A.O－x1段粒子動(dòng)能增大 B.x1－x2段粒子加速度增大C.x2－x3段電場(chǎng)強(qiáng)度減小 D.x3處的電勢(shì)最高〖答案〗BD〖解析〗A．O－x1段粒子電勢(shì)能變大，電場(chǎng)力做負(fù)功，則動(dòng)能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)C．x2－x3段圖像的斜率不變，則電場(chǎng)強(qiáng)度不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．負(fù)電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能較小，則x3處的電勢(shì)最高，選項(xiàng)D正確。故選BD。8.兩顆互不影響的行星、，各有一顆在表面附近的衛(wèi)星、繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。兩顆行星周圍衛(wèi)星的線速度的二次方（）與軌道半徑r的倒數(shù)（）的關(guān)系如圖所示，已知、的線速度大小均為，則（）A.的質(zhì)量比的小 B.的質(zhì)量比的大C.的平均密度比的小 D.表面的重力加速度比的大〖答案〗BC〖解析〗A．根據(jù)題中條件無法比較、的大小，故A錯(cuò)誤；B．由牛頓第二定律，故圖像的斜率為GM，則的質(zhì)量比的大，故B正確；C．由于、的近表面衛(wèi)星的線速度大小均為，所以它們的第一宇宙速度也均為，平均密度由圖知，的半徑比的大，則的平均密度比的小，故C正確；D．根據(jù)表面的重力加速度表面的重力加速度比的小，故D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖，ABC是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，A點(diǎn)在水平面上，軌道AB段豎直，長(zhǎng)度為R，BC段是半徑為R的四分之一的圓弧，與AB相切于B點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)以某一豎直向上的初速度沿ABC軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，且到達(dá)最高點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)恰好仍能接觸軌道，已知小球始終受到與重力大小相等的水平向右的外力作用，小球的半徑遠(yuǎn)小于R，重力加速度大小為g。則（）A.小球在A點(diǎn)的初速度為B.小球在A點(diǎn)的初速度為C.小球的落地點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為RD.小球的落地點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為2R〖答案〗BC〖解析〗AB．小球到達(dá)最高點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)恰好仍能接觸軌道，根據(jù)牛頓第二定律有小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理有解得小球在A點(diǎn)的初速度為故A錯(cuò)誤B正確；CD．小球從C點(diǎn)之后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有聯(lián)立解得所以小球的落地點(diǎn)為C點(diǎn)正下方，到A點(diǎn)的距離為R，故C正確D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖甲所示，電阻不計(jì)且間距為L(zhǎng)=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，上端連接阻值為R=1Ω的電阻，虛線OO′下方有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)將質(zhì)量為m=0.3kg、電阻Rab=1Ω的金屬桿ab從OO′上方某處以一定初速釋放，下落過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸且始終水平。在金屬桿ab下落0.3m的過程中，其加速度a與下落距離h的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0=3.0m/s，取g=10m/s2。則下列說法正確的是（）A.進(jìn)入磁場(chǎng)后，金屬桿ab中電流的方向由b到aB.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.0TC.金屬桿ab下落0.3m過程中，通過R的電荷量為0.24CD.金屬桿ab下落0.3m的過程中，R上產(chǎn)生的熱量約為0.87J〖答案〗BCDB．a(chǎn)b進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有由乙圖可知ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度為聯(lián)立解得故B正確；C．金屬桿ab下落0.3m的過程中，通過R的電荷量為故C正確；D．金屬桿ab下落0.3m時(shí)，由乙圖可知其加速度為0，速度達(dá)到最小值，有解得金屬桿ab下落0.3m的過程中，電路上產(chǎn)生的熱量為R上產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選BCD。三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共14分）11.某學(xué)習(xí)小組用三枚相同的硬幣來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。將兩枚硬幣疊放粘連，記為A，另一枚硬幣記為B，在水平桌面左端固定一彈射裝置，PQ為中軸線，與軸線垂直作為參考線。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖甲，將A從P沿PQ彈射，A停止后，測(cè)出其右端到的距離；②如圖乙，將B靜置于軸線上，并使其左端與相切；③如圖丙，將A壓縮彈簧至同甲位置，射出后在處與B正碰，A、B停止后，測(cè)出A右端和B左端到的距離、。請(qǐng)回答以下問題：（1）兩次從同一位置彈射A，目的是確保A到達(dá)線時(shí)具有相同的___________。（2）碰撞前瞬間A的速度大小與___________成正比。A．B．C．D．（3）多次實(shí)驗(yàn)，若測(cè)量數(shù)據(jù)均近似滿足關(guān)系式___________（用題中給定符號(hào)表達(dá)），則說明硬幣碰撞過程中動(dòng)量守恒。〖答案〗（1）速度（或填速率、動(dòng)能、動(dòng)量）（2）C（3）〖解析〗（1）〖1〗根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，兩次從同一位置彈射A，目的是確保A到達(dá)線時(shí)具有相同的速度。（2）〖2〗根據(jù)題意可知，將A從P沿PQ彈射，A做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，則有解得故選C。（3）〖3〗由上述分析可知，硬幣的速度根據(jù)動(dòng)量守恒定律有整理可得即若測(cè)量數(shù)據(jù)均近似滿足關(guān)系式則說明硬幣碰撞過程中動(dòng)量守恒。12.電學(xué)實(shí)驗(yàn)中可將電源E1與電源E2及靈敏電流計(jì)G連成如圖甲所示電路，若靈敏電流計(jì)G示數(shù)為0，說明此時(shí)兩電源的電動(dòng)勢(shì)相等。根據(jù)這一原理，某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖乙所示電路，測(cè)量某電源C的電動(dòng)勢(shì)Ex。其中A為工作電源（內(nèi)阻不計(jì)），B為電動(dòng)勢(shì)恒定的標(biāo)準(zhǔn)電源，其電動(dòng)勢(shì)為EN。R1、R2為電阻箱，R3為滑①實(shí)驗(yàn)開始之前，將R1和R2的阻值限定在1000Ω到3000Ω之間；②將S2置于1處。閉合開關(guān)S1、S3，通過調(diào)節(jié)R1、R2，使R3阻值為0時(shí)，靈敏電流計(jì)G示數(shù)為0。記錄此時(shí)的R1與R2的阻值，分別為R1、R2；③將開關(guān)S2置于2處，保持通過R1、R2的電流不變，重復(fù)上述操作，使R3的阻值為0時(shí)，靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0，記錄此時(shí)的R1與R2的數(shù)值，分別為R1'、R2'。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程回答問題：（1）實(shí)驗(yàn)步驟①中，為保護(hù)靈敏電流計(jì)，開始時(shí)滑動(dòng)變阻器觸頭應(yīng)處在最端___________（填“左”或“右”）；（2）在步驟③中，為保持實(shí)驗(yàn)過程中流過R1與R2的電流不變，調(diào)整R1、R2時(shí)需要使R1、R2與R1'、R2'滿足的關(guān)系是___________（用題中所給物理量符號(hào)表示）；（3）待測(cè)電源C的電動(dòng)勢(shì)E=______。（4）若工作電源A的內(nèi)阻不可忽略，則待測(cè)電源C的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)量值將___________（填“偏大”或“不變”或“偏小”）。〖答案〗（1）左（2）（3）（4）不變〖解析〗（1）〖1〗在開關(guān)閉合前，接入的阻值應(yīng)為最大，保護(hù)G，則觸頭應(yīng)在最左端；（2）〖2〗改用待測(cè)電源替換標(biāo)準(zhǔn)電源的位置，其前提條件是工作電源A所在電路電流I要保持不變，電源A的輸出電壓固定不變，采取的措施是使與的阻值之和為某一固定阻值，使和的阻值之和也為該固定阻值，即滿足的關(guān)系是（3）〖3〗根據(jù)部分電路歐姆定律，有，可知，當(dāng)滿足時(shí)，有（4）〖4〗若考慮工作電源內(nèi)阻，則有，因之前有，考慮到了工作電源內(nèi)阻后，則有故整理后依舊為，故測(cè)量值將不變。四、計(jì)算題13.如圖所示，有兩個(gè)不計(jì)質(zhì)量和厚度的活塞M、N，將兩部分理想氣體A、B封閉在絕熱汽缸內(nèi)，溫度均是27℃．M活塞是導(dǎo)熱的，N活塞是絕熱的，均可沿汽缸無摩擦地滑動(dòng)，已知活塞的橫截面積均為S＝2cm2，初始時(shí)M活塞相對(duì)于底部的高度為h1＝27cm，N活塞相對(duì)于底部的高度為h2＝18cm．現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝1kg的小物體放在M活塞的上表面，活塞下降．已知大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa．(g＝10m/s2)（1）求下部分氣體的壓強(qiáng)大??；（2）現(xiàn)通過加熱絲對(duì)下部分氣體進(jìn)行緩慢加熱，使下部分氣體的溫度變?yōu)?27℃，求穩(wěn)定后活塞M、N距離底部的高度．〖答案〗（1）1.5×105Pa（2）22cm16cm〖解析〗（1）以兩個(gè)活塞和小物體作為整體受力分析得：得：．（2）對(duì)下部分氣體進(jìn)行分析，初狀態(tài)壓強(qiáng)為，體積為，溫度為，末狀態(tài)壓強(qiáng)為，體積設(shè)為，溫度為由理想氣體狀態(tài)方程可得：，得：；活塞N距離底部的高度為16cm對(duì)上部分氣體進(jìn)行分析，根據(jù)玻意耳定律可得：得：，故此時(shí)活塞M距離底部的高度為．14.如圖甲所示，帶正電粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中．MN板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓UMN，兩板間電場(chǎng)可看做是均勻的，且兩板外無電場(chǎng)．緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻