河南省開(kāi)封市仙人莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

河南省開(kāi)封市仙人莊中學(xué)2022-2023學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(多選)將一個(gè)小球以某一初速度豎直上拋，空氣阻力與速度大小成正比，且始終小于小球的重力。從拋出到落回拋出點(diǎn)的全過(guò)程中，下列判斷正確的是A．上升經(jīng)歷的時(shí)間一定小于下降經(jīng)歷的時(shí)間B．小球的加速度方向不變，大小一直在減小C．小球的加速度方向不變，大小先減小后增大D．上升到最高點(diǎn)時(shí)，小球的速度為零，加速度也為零參考答案：AB小球上升過(guò)程阻力向下做負(fù)功，下降過(guò)程阻力向上做負(fù)功。小球上升和下降經(jīng)過(guò)2.如圖所示，一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．若斜面足夠長(zhǎng)，表面光滑，傾角為θ．經(jīng)時(shí)間t恒力F做功80J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，且回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，若以地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面，則下列說(shuō)法中正確的是A．物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能是80J

B．在撤去力F前的瞬間，力F的功率是

C．撤去力F前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的重力勢(shì)能一直在增加，撤去力F后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的重力勢(shì)能一直在減少

D．撤去力F前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的動(dòng)能一直在增加，撤去力F后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的動(dòng)能一直在減少

參考答案：AB3.（單選）如圖所示，將帶正電的甲球放在不帶電的乙球左側(cè)，兩球在空間形成了穩(wěn)定的靜電場(chǎng)，實(shí)線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn)。A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線(xiàn)位于同一直線(xiàn)上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)AB對(duì)稱(chēng)，則

()

A．A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相同 B．C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功D．負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn)，電勢(shì)能不變參考答案：D4.分子間距離增大時(shí)A.引力減小，斥力減小 B.引力增大，斥力增大C.引力減小，斥力增大 D.引力增大，斥力減小參考答案：A【詳解】分子間距離增大時(shí)，分子引力和斥力均減小，故選A.5.如圖所示是物體在某段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的v-t圖象，在t1和t2時(shí)刻的瞬時(shí)速度分別為v1和v2，則時(shí)間由t1到t2的過(guò)程中

(

)A．加速度增大

B．加速度不斷減小C．平均速度v=(v1+v2)/2

D．平均速度v＜(v1+v2)/2參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(3-4模塊)(3分)一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.96m。波源O點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向__▲___(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，波的周期為_(kāi)__▲___s。從圖中狀態(tài)為開(kāi)始時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)__▲__s時(shí)間第二次達(dá)到波峰。參考答案：答案：y的負(fù)方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)7.物體在空中下落的過(guò)程中，重力做正功，物體的動(dòng)能越來(lái)越大，為了“探究重力做功和物體動(dòng)能變化間的定量關(guān)系”，我們提供了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)結(jié)合右圖設(shè)計(jì)一個(gè)本實(shí)驗(yàn)情景的命題：如圖所示，設(shè)質(zhì)量為m（已測(cè)定）的小球在重力mg作用下從開(kāi)始端自由下落至光電門(mén)發(fā)生的位移s，通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v，試探究外力做的功mgs與小球動(dòng)能變化量的定量關(guān)系。（2）某同學(xué)根據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測(cè)出如下數(shù)據(jù)。①用天平測(cè)定小球的質(zhì)量為0.50kg；②用

測(cè)出小球的直徑為10.0mm；(選填:刻度尺,游標(biāo)卡尺,螺旋測(cè)微器)③用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到

的距離為80.40cm；④電磁鐵先通電，讓小球

。⑤讓電磁鐵斷電，小球自由下落。⑥在小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)所用時(shí)間為2.50×10－3s。⑦計(jì)算得出重力做的功為4.02J，小球動(dòng)能變化量為

J。(g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)（3）試根據(jù)在（2）中條件下做好本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：

。參考答案：(2)②游標(biāo)卡尺,③光電門(mén),④吸在電磁鐵下端

⑦

4.00(3)在誤差允許范圍內(nèi)外力做功與動(dòng)能變化量相等8.（00年吉、蘇、浙）（16分）如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A/之間會(huì)產(chǎn)生電熱差，這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電熱差U、電流I和B的關(guān)系為：，式中的比例系數(shù)K稱(chēng)為霍爾系數(shù)?；魻栃?yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛侖茲力運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)，橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倉(cāng)茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。設(shè)電流I是由電子和定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e回答下列問(wèn)題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢(shì)_____下側(cè)面A的電勢(shì)（填高于、低于或等于）（2）電子所受的洛侖茲力的大小為_(kāi)_____。（3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電差為U時(shí)，電子所受靜電力的大小為_(kāi)____。（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為其中h代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)。參考答案：答案：（1）低于；（2）；（3）（4）電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有得：U=hvB

通過(guò)導(dǎo)體的電流密度I=nev·d·h

由

，有

得

9.一個(gè)電流表的滿(mǎn)偏電流值Ig=0.6mA，內(nèi)阻Rg=50Ω，面板如圖所示，如果要把這個(gè)電流表改裝成量程為3V的電壓表，那么應(yīng)該在Rg上串聯(lián)一個(gè)電阻Rs，Rs的大小應(yīng)是______Ω；如果將這個(gè)量程為0.6mA的電流表與=10Ω的電阻并聯(lián)后改裝成一個(gè)量程大一些的電流表，用來(lái)測(cè)某一電流，指針指到圖中所示位置，則該電流值

Ma參考答案：、4950（2分）

2.0410.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車(chē)拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖所示是打出的紙帶的一段．當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，每隔0.1s取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，它們是圖中a、b、c、d、e、f等點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)加速度的平均值是____________(取兩位有效數(shù)字)．若電源頻率高于50Hz，但計(jì)算仍按50Hz計(jì)算，其加速度數(shù)值將____________(填“偏大”、“偏小”或“相同”)．參考答案：11.用圖甲所示的裝置利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小車(chē)的質(zhì)量為，木板的傾角為。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測(cè)得各點(diǎn)與A點(diǎn)間的距離如圖乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T(mén)，重力加速度為g，小車(chē)與斜面間摩擦可忽略不計(jì)。那么打D點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度為

；取紙帶上的BD段進(jìn)行研究，合外力做的功為

，小車(chē)動(dòng)能的改變量為

。參考答案：12.（4分）如圖為某報(bào)警裝置示意圖，該報(bào)警裝置在一扇門(mén)、兩扇窗上各裝有一個(gè)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，門(mén)、窗未關(guān)上時(shí)，開(kāi)關(guān)不閉合，只要有一個(gè)開(kāi)關(guān)未閉合，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警。該報(bào)警裝置中用了兩個(gè)串聯(lián)的邏輯電路，虛線(xiàn)框甲內(nèi)應(yīng)選用_________門(mén)電路，虛線(xiàn)框乙內(nèi)應(yīng)選用_________門(mén)電路（填與、非、或）。參考答案：或，或解析：題意只要有一個(gè)開(kāi)關(guān)未閉合，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警，結(jié)合或門(mén)的特點(diǎn)因此虛線(xiàn)框甲內(nèi)應(yīng)選用或門(mén)；虛線(xiàn)框乙內(nèi)應(yīng)選用或門(mén)。13.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)水平放置的金屬框架，框架寬L，足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，右端接有電阻R。磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒以v0的初速沿框架向左運(yùn)動(dòng)。棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。測(cè)得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻的電量為q，則棒能運(yùn)動(dòng)的距離為_(kāi)_____________，電阻R上消耗的電能為_(kāi)_____________。

參考答案：，

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開(kāi)傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個(gè)物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開(kāi)傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時(shí)，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說(shuō)明小鐵塊一直做加速運(yùn)動(dòng)設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開(kāi)傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)根據(jù)h=gt2得下落時(shí)間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對(duì)a沒(méi)有影響，也就對(duì)v和L2沒(méi)有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開(kāi)傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．15.（6分）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報(bào)道后，給廠(chǎng)家提出了一個(gè)增加易熔片（熔點(diǎn)較低的合金材料）的改進(jìn)建議?，F(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說(shuō)明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過(guò)大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時(shí)，再繼續(xù)加熱易熔片就會(huì)熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某高中物理課程基地?cái)M采購(gòu)一批實(shí)驗(yàn)器材，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)研究的動(dòng)手能力，其核心結(jié)構(gòu)原理可簡(jiǎn)化為題圖所示．AB、CD間的區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面．一帶正電粒子自O(shè)點(diǎn)以水平初速度v0正對(duì)P點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng)后，從M點(diǎn)飛離CD邊界，再經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又從N點(diǎn)垂直于CD邊界回到電場(chǎng)區(qū)域，并恰能返回O點(diǎn)．已知OP間距離為d，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，電場(chǎng)強(qiáng)度大小，粒子重力不計(jì)．試求：（1）粒子從M點(diǎn)飛離CD邊界時(shí)的速度大小；（2）P、N兩點(diǎn)間的距離；（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑．參考答案：解：（1）據(jù)題意，作出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示：粒子從O到M點(diǎn)時(shí)間：粒子在電場(chǎng)中加速度：=粒子在M點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度：粒子在M點(diǎn)時(shí)的速度：速度偏轉(zhuǎn)角正切：，故θ=60°；（2）粒子從N到O點(diǎn)時(shí)間：粒子從N到O點(diǎn)過(guò)程的豎直方向位移：故P、N兩點(diǎn)間的距離為：（3）由幾何關(guān)系得：可得半徑：由，即：解得：由幾何關(guān)系確定區(qū)域半徑為：R'=2Rcos30°即

答：（1）粒子從M點(diǎn)飛離CD邊界時(shí)的速度大小為2v0；（2）P、N兩點(diǎn)間的距離為；（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑為．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）粒子從O到M點(diǎn)過(guò)程是類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)公式列式求解即可；（2）從N到O過(guò)程是類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)公式列式求解即可；（3）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫(huà)出軌跡，結(jié)合幾何關(guān)系確定軌道半徑，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解．17.一客運(yùn)列車(chē)勻速行駛，其車(chē)輪在鐵軌間的接縫處會(huì)產(chǎn)生周期性的撞擊．坐在該客車(chē)中的某旅客測(cè)得從第1次到第16次撞擊聲之間的時(shí)間間隔為10.0s．在相鄰的平行車(chē)道上有一列貨車(chē)，當(dāng)該旅客經(jīng)過(guò)貨車(chē)車(chē)尾時(shí)，貨車(chē)恰好從靜止開(kāi)始以恒定加速度沿客車(chē)行進(jìn)方向運(yùn)動(dòng)．該旅客在此后的20.0s內(nèi)，看到恰好有30節(jié)貨車(chē)車(chē)廂被他連續(xù)超過(guò)．已知每根鐵軌的長(zhǎng)度為25.0m，每節(jié)貨車(chē)車(chē)廂的長(zhǎng)度為16.0m，貨車(chē)車(chē)廂間距忽略不計(jì)．求：（1）客車(chē)運(yùn)行速度的大小；（2）貨車(chē)運(yùn)行加速度的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）設(shè)連續(xù)兩次撞擊鐵軌的時(shí)間間隔為△t，每根鐵軌的長(zhǎng)度為l，則客車(chē)的速度，①其中l(wèi)=25.0m，，則v=．

②（2）設(shè)從貨車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后t=20.0s內(nèi)客車(chē)行駛的位移為s1，貨車(chē)行駛的位移為s2，貨車(chē)的加速度為a，30節(jié)貨車(chē)車(chē)廂的總長(zhǎng)度L=30×16.0m=480m，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：s1=vt

③④由題設(shè)條件有：L=s1﹣s2，⑤由②③④⑤