河南省開封市仙人莊中學2022-2023學年高三物理期末試題含解析

河南省開封市仙人莊中學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.(多選)將一個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的全過程中，下列判斷正確的是A．上升經歷的時間一定小于下降經歷的時間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．上升到最高點時，小球的速度為零，加速度也為零參考答案：AB小球上升過程阻力向下做負功，下降過程阻力向上做負功。小球上升和下降經過2.如圖所示，一質量為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運動．若斜面足夠長，表面光滑，傾角為θ．經時間t恒力F做功80J，此后撤去恒力F，物體又經時間t回到出發點，且回到出發點時的速度大小為v，若以地面為重力勢能的零勢能面，則下列說法中正確的是A．物體回到出發點時的機械能是80J

B．在撤去力F前的瞬間，力F的功率是

C．撤去力F前的運動過程中，物體的重力勢能一直在增加，撤去力F后的運動過程中物體的重力勢能一直在減少

D．撤去力F前的運動過程中，物體的動能一直在增加，撤去力F后的運動過程中物體的動能一直在減少

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，兩球在空間形成了穩定的靜電場，實線為電場線，虛線為等勢線。A、B兩點與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點關于直線AB對稱，則

()

A．A點和B點的電勢相同 B．C點和D點的電場強度相同C．正電荷從A點移至B點，電場力做負功D．負電荷從C點移至D點，電勢能不變參考答案：D4.分子間距離增大時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，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動過程中的v-t圖象，在t1和t2時刻的瞬時速度分別為v1和v2，則時間由t1到t2的過程中

(

)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16分6.(3-4模塊)(3分)一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質點的橫坐標x=0.96m。波源O點剛開始振動時的振動方向__▲___(填“y軸正方向”或“y軸負方向”)，波的周期為___▲___s。從圖中狀態為開始時刻，質點P經過__▲__s時間第二次達到波峰。參考答案：答案：y的負方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)7.物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大，為了“探究重力做功和物體動能變化間的定量關系”，我們提供了如下圖的實驗裝置。

（1）某同學根據所學的知識結合右圖設計一個本實驗情景的命題：如圖所示，設質量為m（已測定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發生的位移s，通過光電門時的速度v，試探究外力做的功mgs與小球動能變化量的定量關系。（2）某同學根據上述命題進行如下操作并測出如下數據。①用天平測定小球的質量為0.50kg；②用

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

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在小球經過光電門時間內，計時裝置記下小球經過光電門所用時間為2.50×10－3s。⑦計算得出重力做的功為4.02J，小球動能變化量為

J。(g取10m/s2，結果保留三位有效數字)（3）試根據在（2）中條件下做好本實驗的結論：

。參考答案：(2)②游標卡尺,③光電門,④吸在電磁鐵下端

⑦

4.00(3)在誤差允許范圍內外力做功與動能變化量相等8.（00年吉、蘇、浙）（16分）如圖所示，厚度為h，寬度為d的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的均勻磁場中，當電流通過導體板時，在導體板的上側面A和下側面A/之間會產生電熱差，這種現象稱為霍爾效應，實驗表明，當磁場不太強時，電熱差U、電流I和B的關系為：，式中的比例系數K稱為霍爾系數。霍爾效應可解釋如下：外部磁場的洛侖茲力運動的電子聚集在導體板的一側，在導體板的另一側會出現多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倉茲力方向相反的靜電力，當靜電力與洛侖茲力達到平衡時，導體板上下兩側之間就會形成穩定的電勢差。設電流I是由電子和定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e回答下列問題：（1）達到穩定狀態時，導體板上側面A的電勢_____下側面A的電勢（填高于、低于或等于）（2）電子所受的洛侖茲力的大小為______。（3）當導體板上下兩側之間的電差為U時，電子所受靜電力的大小為_____。（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數為其中h代表導體板單位體積中電子的個數。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

通過導體的電流密度I=nev·d·h

由

，有

得

9.一個電流表的滿偏電流值Ig=0.6mA，內阻Rg=50Ω，面板如圖所示，如果要把這個電流表改裝成量程為3V的電壓表，那么應該在Rg上串聯一個電阻Rs，Rs的大小應是______Ω；如果將這個量程為0.6mA的電流表與=10Ω的電阻并聯后改裝成一個量程大一些的電流表，用來測某一電流，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.將打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖所示是打出的紙帶的一段．當電源頻率為50Hz時，每隔0.1s取一個計數點，它們是圖中a、b、c、d、e、f等點，這段時間內加速度的平均值是____________(取兩位有效數字)．若電源頻率高于50Hz，但計算仍按50Hz計算，其加速度數值將____________(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計時器進行探究動能定理的實驗，實驗時測得小車的質量為，木板的傾角為。實驗過程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測得各點與A點間的距離如圖乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打點計時器打點的周期為T，重力加速度為g，小車與斜面間摩擦可忽略不計。那么打D點時小車的瞬時速度為

；取紙帶上的BD段進行研究，合外力做的功為

，小車動能的改變量為

。參考答案：12.（4分）如圖為某報警裝置示意圖，該報警裝置在一扇門、兩扇窗上各裝有一個聯動開關，門、窗未關上時，開關不閉合，只要有一個開關未閉合，報警器就會報警。該報警裝置中用了兩個串聯的邏輯電路，虛線框甲內應選用_________門電路，虛線框乙內應選用_________門電路（填與、非、或）。參考答案：或，或解析：題意只要有一個開關未閉合，報警器就會報警，結合或門的特點因此虛線框甲內應選用或門；虛線框乙內應選用或門。13.如圖所示，勻強磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬L，足夠長且電阻不計，右端接有電阻R。磁場的磁感強度為B。一根質量為m，電阻不計的金屬棒以v0的初速沿框架向左運動。棒與框架間的動摩擦因數為μ。測得棒在整個運動過程中，通過電阻的電量為q，則棒能運動的距離為______________，電阻R上消耗的電能為______________。

參考答案：，

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計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不變的速率順時針運動，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現將一質量為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摩擦因數μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個物理量的數值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數值可以使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，當小鐵塊的速度達到6m/s時，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運動設達到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運動根據h=gt2得下落時間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對a沒有影響，也就對v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數值可以使L2變大．15.（6分）小明在有關媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報道后，給廠家提出了一個增加易熔片（熔點較低的合金材料）的改進建議。現在生產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，鍋內氣壓過大，鍋內溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片的熔點時，再繼續加熱易熔片就會熔化，鍋內氣體便從放氣孔噴出，使鍋內氣壓減小，從而防止爆炸事故發生。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某高中物理課程基地擬采購一批實驗器材，增強學生對電偏轉和磁偏轉研究的動手能力，其核心結構原理可簡化為題圖所示．AB、CD間的區域有豎直向上的勻強電場，在CD的右側有一與CD相切于M點的圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直于紙面．一帶正電粒子自O點以水平初速度v0正對P點進入該電場后，從M點飛離CD邊界，再經磁場偏轉后又從N點垂直于CD邊界回到電場區域，并恰能返回O點．已知OP間距離為d，粒子質量為m，電荷量為q，電場強度大小，粒子重力不計．試求：（1）粒子從M點飛離CD邊界時的速度大小；（2）P、N兩點間的距離；（3）磁感應強度的大小和圓形有界勻強磁場的半徑．參考答案：解：（1）據題意，作出帶電粒子的運動軌跡，如圖所示：粒子從O到M點時間：粒子在電場中加速度：=粒子在M點時豎直方向的速度：粒子在M點時的速度：速度偏轉角正切：，故θ=60°；（2）粒子從N到O點時間：粒子從N到O點過程的豎直方向位移：故P、N兩點間的距離為：（3）由幾何關系得：可得半徑：由，即：解得：由幾何關系確定區域半徑為：R'=2Rcos30°即

答：（1）粒子從M點飛離CD邊界時的速度大小為2v0；（2）P、N兩點間的距離為；（3）磁感應強度的大小為，圓形有界勻強磁場的半徑為．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）粒子從O到M點過程是類似平拋運動，根據類似平拋運動的分運動公式列式求解即可；（2）從N到O過程是類似平拋運動，根據類似平拋運動的分運動公式列式求解即可；（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動，畫出軌跡，結合幾何關系確定軌道半徑，然后根據牛頓第二定律列式求解．17.一客運列車勻速行駛，其車輪在鐵軌間的接縫處會產生周期性的撞擊．坐在該客車中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時間間隔為10.0s．在相鄰的平行車道上有一列貨車，當該旅客經過貨車車尾時，貨車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進方向運動．該旅客在此后的20.0s內，看到恰好有30節貨車車廂被他連續超過．已知每根鐵軌的長度為25.0m，每節貨車車廂的長度為16.0m，貨車車廂間距忽略不計．求：（1）客車運行速度的大小；（2）貨車運行加速度的大小．參考答案：解：（1）設連續兩次撞擊鐵軌的時間間隔為△t，每根鐵軌的長度為l，則客車的速度，①其中l=25.0m，，則v=．

②（2）設從貨車開始運動后t=20.0s內客車行駛的位移為s1，貨車行駛的位移為s2，貨車的加速度為a，30節貨車車廂的總長度L=30×16.0m=480m，由運動學公式有：s1=vt

③④由題設條件有：L=s1﹣s2，⑤由②③④⑤