浙江省紹興市上虞城北實驗中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）面積是S的矩形導(dǎo)線框，放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，當線框平面與磁場方向平行時，穿過導(dǎo)線框所圍面積的磁通量為（）A．BSB．0C．D．參考答案：考點：磁通量．分析：線圈在勻強磁場中，當線圈平面與磁場方向垂直時，穿過線圈的磁通量Φ=BS，B是磁感應(yīng)強度，S是線圈的面積．當線圈平面與磁場方向平行時，穿過線圈的磁通量Φ=0．當存在一定夾角時，則將磁感應(yīng)強度沿垂直平面方向與平行平面方向分解，從而求出磁通量．解答：解：當線框平面與磁場方向平行時，穿過導(dǎo)線框所圍面積的磁通量為為零；故選：B．點評：對于勻強磁場中磁通量的求解，可以根據(jù)一般的計算公式Φ=BSsinθ（θ是線圈平面與磁場方向的夾角）來分析線圈平面與磁場方向垂直、平行兩個特殊情況．2.如圖所示，小球在豎直平面內(nèi)對著圓環(huán)的圓心水平拋出，不計空氣阻力，最后打在圓環(huán)上，下列說法正確的是A．小球的初速度增大，運動時間變短B．小球運動過程中機械能守恒C．小球可能垂直打在圓環(huán)上D．小球不能垂直打在圓環(huán)上參考答案：BD3.美國研究人員最近在太陽系邊緣新觀測到一個類行星天體，其直徑估計在1600公里左右，是自1930年發(fā)現(xiàn)冥王星以來人類在太陽系中發(fā)現(xiàn)的最大天體。若萬有引力常量為G，太陽的質(zhì)量為M。天體的半徑為R、質(zhì)量為m，天體與太陽的中心間距為r，天體的運行軌道近似地看作圓，該天體運行的公轉(zhuǎn)周期為A．

B．

C．

D．參考答案：C由萬有引力提供向心力可得，解得周期T=，選項C正確。4.如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上，o為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到o點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是

（

）（A）o點處的磁感應(yīng)強度為零（B）a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反（C）c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同（D）a、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同

參考答案：C5.如圖OO`點放置兩個等量正電荷,在00`直線上有A、B、C三個點，且OA=0`B=0`C,一點電荷q(q>0)沿路徑Ⅰ從B運動到C電場力所做的功為W1,沿路徑Ⅱ從B運動到C電場力所做的功為W2,同一點電荷在從A沿直線運動到C電場力所做的功為W3，則下列說法正確的是A．W1大于W2

B．W1為負值C．W1大于W3

D．W1等于W3參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.

如圖，兩個底邊相同的斜面傾角不同的物體沿BA斜面由頂端滑至底端，克服摩擦力作功為W1，物體沿DA斜面由頂端滑至底端摩擦力做功為W2，若物體與兩個斜面間動摩擦因數(shù)相同，則W1___W2。參考答案：答案：=7.如圖所示，內(nèi)徑均勻的導(dǎo)熱性能良好的“U”形玻璃管豎直放置，橫截面積S=5cm2，右側(cè)管上端封閉，左側(cè)管上端開口，內(nèi)有用細線栓住的活塞．兩管中均封入長L=11cm的空氣柱A和B，活塞上、下表面處的氣體壓強均為p=76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強，這時兩管內(nèi)的水銀面的高度差h=6cm。環(huán)境溫度恒定，現(xiàn)將活塞用細線緩慢地向上拉，使兩管內(nèi)水銀面相平，則：

①此過程中活塞向上移動的距離h′是多少?②此過程中空氣柱B內(nèi)的氣體對外界做___________(填“正功”或“負功”)，氣體將__________(填“吸熱”或放熱”)。參考答案：8.在光滑的水平面上有一靜止的物體。現(xiàn)以水平恒力F1作用一段時間后，立即換成相反方向的水平恒力F2推這一物體。當恒力F2作用時間等于恒力F1作用時間的2倍時，物體恰好回到原處，此時物體的動能為45J。則在整個過程中，恒力F1做的功等于

J，恒力F2做的功等于

J。參考答案：9.電容器作為儲能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。對給定電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。（1）請在圖1中畫出上述u–q圖像。類比直線運動中由v–t圖像求位移方法，求兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能Ep。（

）______（2）在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進行兩次充電，對應(yīng)的q–t曲線如圖3中①②所示。a．①②兩條曲線不同是______（選填E或R）的改變造成的；b．電容器有時需要快速充電，有時需要均勻充電。依據(jù)a中的結(jié)論，說明實現(xiàn)這兩種充電方式的途徑。__________________（3）設(shè)想使用理想的“恒流源”替換（2）中電源對電容器充電，可實現(xiàn)電容器電荷量隨時間均勻增加。請思考使用“恒流源”和（2）中電源對電容器的充電過程，填寫下表（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

“恒流源”（2）中電源電源兩端電壓________通過電源的電流________

參考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R；要均勻充電時，只要適當增大圖2中的電阻R即可

(5).增大

(6).不變

(7).不變

(8).減小【詳解】由電容器電容定義式得到圖象，類比圖象求位移求解電量，由圖3斜率解決兩種充電方式不同的原因和方法；根據(jù)電容器充電過程中電容器兩極板相當于電源解答(1)由電容器電容定義式可得：，整理得：，所以圖象應(yīng)為過原點的傾斜直線，如圖：由題可知，兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能即為圖線與橫軸所圍面積，即，當兩極間電壓為U時，電荷量為，所以；(2)a.由于電源內(nèi)阻不計，當電容器充滿電后電容器兩端電壓即電源的電動勢，電容器最終的電量為：，由圖可知，兩種充電方式最終的電量相同，只是時間不同，所以①②曲線不同是R造成的；b.由圖3可知，要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R，要均勻充電時，只要適當增大圖2中的電阻R即可；(3)在電容器充電過程中在電容器的左極板帶正電，右極板帶負電，相當于另一電源，且充電過程中電量越來越大，回路中的總電動勢減小，當電容器兩端電壓與電源電動勢相等時，充電結(jié)束，所以換成“恒流源”時，為了保證電流不變，所以“恒流源兩端電壓要增大，通過電源的電流不變，在(2)電源的電壓不變，通過電源的電流減小。10.如圖所示，一束β粒子自下而上進入一水平方向的勻強電場后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電場方向向

，進入電場后，β粒子的動能

（填“增加”、“減少”或“不變”）。參考答案：答案：左

增加解析：由圖可知，β粒子（帶負電）所受電場力方向水平向右，故電場方向向左。由于電場力作正功，根據(jù)動能定理可知粒子在電場中動能增加。11.“研究回路中感應(yīng)電動勢E與磁通量變化快慢的關(guān)系”實驗，如圖1所示：（1）

某同學(xué)改變磁鐵釋放時的高度，作出E-△t圖象尋求規(guī)律，得到如圖2所示的圖線。由此他得出結(jié)論：磁通量變化的時間△t越短，感應(yīng)電動勢E越大，即E與△t成反比。①實驗過程是________的（填寫“正確”“不正確”）；②實驗結(jié)論__________________________________________（判斷是否正確并說明理由）。（2）對實驗數(shù)據(jù)的處理可以采用不同的方法①如果橫坐標取_____________，就可獲得如圖3所示的圖線；

②若在①基礎(chǔ)上僅增加線圈的匝數(shù)，則實驗圖線的斜率將__________(填“不變”“增大”或“減小”)。參考答案：)(1)①正確（2分）；②不正確，只有在磁通量變化相同的條件下，時間越短，感應(yīng)電動勢才越大。另外，從E-△t圖象并不能得到E與△t成反比的結(jié)論。(2分)(2)

①1/△t

（2分）

②變大

12.

三個用電器均為“110V，20W”，將兩個并聯(lián)后與第三個串聯(lián)，然后接于電源上，當每個用電器均不超過額定功率時，這個電路最多消耗電功率為

W，此時電源輸出電壓為

V．參考答案：答案：30，16513.如圖所示，兩根細線把兩個相同的小球懸于同一點，并使兩球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，其中小球1的轉(zhuǎn)動半徑較大，則兩小球轉(zhuǎn)動的角速度大小關(guān)系為ω1

ω2，兩根線中拉力大小關(guān)系為T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）參考答案：=；＞【考點】物體做曲線運動的條件．【分析】兩個小球均做勻速圓周運動，對它們受力分析，找出向心力來源，可先求出角速度．【解答】解：對其中一個小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運動，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②設(shè)繩子與懸掛點間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，與繩子的長度和轉(zhuǎn)動半徑無關(guān)，故二者角速度相等；繩子拉力T=，則T1＞T2；故答案為：=；＞三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2007年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家．材料的電阻隨磁場的增加而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)，利用這種效應(yīng)可以測量磁感應(yīng)強度．若圖1為某磁敏電阻在室溫下的電阻比值一磁感應(yīng)強度特性曲線，其中RB、R0分別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值．（1）為了測量磁感應(yīng)強度B，需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值RB，已知無磁場時阻值R0=150Ω．現(xiàn)將磁敏電阻置入待測磁場中，在室溫下用伏安法測得其兩端的電壓和通過的電流數(shù)據(jù)如下表：

12345U（V）0.450.911.501.782.71I（mA）0.300.601.001.201.80根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測量值RB=1.5×103Ω，結(jié)合圖中電阻比值一磁感應(yīng)強度特性曲線可知待測磁場的磁感應(yīng)強度B=1.2T．（均保留兩位有效數(shù)字）（2）請用下列器材設(shè)計一個電路：將一小量程的電流表G改裝成一能測量磁感應(yīng)強度的儀表，要求設(shè)計簡單，操作方便．（環(huán)境溫度一直處在室溫下）A．磁敏電阻，無磁場時阻值R0=150ΩB．電流表G，量程Ig=2mA，內(nèi)阻約50ΩC．滑動變阻器R，全電阻約1500ΩD．直流電源E，電動勢E=3V，內(nèi)阻約為1ΩE．開關(guān)S，導(dǎo)線若干①在圖2中的虛線框內(nèi)完成實驗電路圖；②改裝后，電流表表盤上電流刻度要轉(zhuǎn)換成磁感應(yīng)強度B．若2.0mA處標0T，那么1.0mA處標1.2T．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：（1）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)可知，磁敏電阻阻值RB===1.5×103Ω，==10，由圖所示圖象可知，磁感應(yīng)強度B=1.2T；（2）①實驗電路圖如圖所示；②由閉合電路歐姆定律得：Ig=，R內(nèi)===1500Ω，I′==，則RB=R內(nèi)=1500Ω，由圖象可知，此時磁感應(yīng)強度為1.2T；故答案為：（1）1.5×103；1.2；（2）①如圖所示；②1.2．15.某同學(xué)要測定一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)電阻，實驗器材僅有一個電流表、一個電阻箱、一個開關(guān)和導(dǎo)線若干，該同學(xué)按如圖所示電路進行實驗，測得的數(shù)據(jù)如下表所示：

（1）若利用圖像確定電池的電動勢和內(nèi)電阻，則應(yīng)作__________（選填“R-I”或“R-1/I”）圖像；（2）利用測得的數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出適當?shù)膱D像；（3）由圖像可知，該電池的電動勢E＝______V，內(nèi)阻r＝______Ω。參考答案：R-1/I

；E＝__6___V，內(nèi)阻r＝__2___Ω四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑水平面上有帶有1/4光滑圓弧軌道的滑塊，其質(zhì)量為2m，一質(zhì)量為m的小球以速度v0沿水平面滑上軌道，并能從軌道上端飛出，則：①小球從軌道上端飛出時，滑塊的速度為多大？②小球從軌道左端離開滑塊時，滑塊的速度又為多大？參考答案：①小球和滑塊在水平方向上動量守恒，規(guī)定小球運動的初速度方向為正方向，當小球從軌道上端飛出時，小球與滑塊具有水平上的相同的速度，根據(jù)動量守恒，則有：mv0=3mv，①

得：v=v0/3；②

所以此時滑塊的速度大小為v0/3②小球從軌道左端離開滑塊時，根據(jù)動量守恒，則有：mv0=mv1+2mv2，③根據(jù)機械能守恒，則有：mv02=mv12+2mv22，④聯(lián)立③④可得：v2=，⑤所以此時滑塊的速度大小為。17.目前我國動車組在廣泛使用。假設(shè)動車軌道為直線，動車制動時的阻力為重力的0.1倍。（g=10m/s2）（1）如果動車司機發(fā)現(xiàn)前方450m處有故障車已經(jīng)停車，要使動車不發(fā)生追尾，則動車運行速度不能超過多少？（不考慮司機的反應(yīng)時間）（2）如果動車運行的速度為252km/h，當動車司機前方2464m處有故障車已經(jīng)停車，經(jīng)反應(yīng)后制動減速，為了確保列車不發(fā)生追尾，問動車司機反應(yīng)時間不得超過多少？參考答案：18.（22分）離子推進器是太空飛行器常用的動力系統(tǒng)，某種推進器設(shè)計的簡化原理如圖1所示，截面半徑為R的圓柱腔分為兩個工作區(qū)。I為電離區(qū)，將氙氣電離獲得1價正離子II為加速區(qū)，長度為L，兩端加有電