湖南省張家界市河口中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.如右圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時(shí)的速度為v，若加上一個(gè)垂直紙面向外的磁場(chǎng)，則滑到底端時(shí)()??A．v變大B．v變小C．v不變

D．不能確定參考答案：B2.（單選）如圖，有一輕圓環(huán)和插栓，在甲、乙、丙三個(gè)力作用下平衡時(shí)，圓環(huán)緊靠著插栓．不計(jì)圓環(huán)與插栓間的摩擦，若只調(diào)整兩個(gè)力的大小，欲移動(dòng)圓環(huán)使插栓位于圓環(huán)中心，下列說(shuō)法正確的是（）A．增大甲、乙兩力，且甲力增加較多B．增加乙、丙兩力，且乙力增加較多C．增加甲、丙兩力，且甲力增加較多D．增加乙、丙兩力，且丙力增加較多參考答案：考點(diǎn)：合力的大小與分力間夾角的關(guān)系．專(zhuān)題：平行四邊形法則圖解法專(zhuān)題．分析：根據(jù)力的合成法則，結(jié)合題意，將圓環(huán)向上移動(dòng)，即可判定求解．解答：解：由題意可知，圓環(huán)將豎直向上運(yùn)動(dòng)，因此同時(shí)增加甲、丙兩力，則會(huì)出現(xiàn)向乙反向運(yùn)動(dòng)，若要使插栓位于圓環(huán)中心，圓環(huán)必須偏向左，則甲力增加較多，這樣才能實(shí)驗(yàn)位于中心，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選：C．點(diǎn)評(píng)：考查力的合成法則，理解平衡條件的應(yīng)用，注意使插栓位于圓環(huán)中心，是解題的突破口．3.關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，不正確的是（

）A．某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)的初速度與末速度和的一半B．在任意相等的時(shí)間內(nèi)位移的變化相等C．在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等D．物體的速度在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生的變化與這段時(shí)間成正比參考答案：B4.已知地球半徑為R，月球半徑為r，地球與月球之間的距離(兩球中心之間的距離)為L(zhǎng)．月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T(mén)1，地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén)2，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為T(mén)3，假設(shè)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都視為圓周運(yùn)動(dòng)，引力常量為G，由以上條件可知A．地球的質(zhì)量為m地=4π2L/GT32

B．月球的質(zhì)量為m月=4π2L/GT12C．地球的密度為ρ=3πL/GT12

D．月球運(yùn)動(dòng)的加速度為a=4π2L/T12參考答案：D解決本題的關(guān)鍵是掌握萬(wàn)有引力提供向心力：有和星球表面萬(wàn)有引力等于重力。對(duì)于月球繞地球運(yùn)動(dòng)，有，對(duì)于地球表面的物體繞地球的運(yùn)動(dòng)，有,所以地球的質(zhì)量為=,故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；月球是環(huán)繞天體，不能求出其質(zhì)量，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由=可知月球繞地球運(yùn)行的加速度a=4π2L/T12，選項(xiàng)D正確。5.（單選）如圖所示，在xOy平面有勻強(qiáng)電場(chǎng)，一群質(zhì)子從P點(diǎn)出發(fā)，可以到達(dá)圓O上任一個(gè)位置，比較圓上這些位置，發(fā)現(xiàn)到達(dá)圓與x軸正半軸的交點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能增加量最大，增加了60eV，已知圓的半徑25cm，。則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是（

）A.120V/m

B.187.5V/m

C.150V/m

D.238.5V/m參考答案：B到A點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能增加量最大，說(shuō)明等勢(shì)面在A點(diǎn)與圓相切（否則一定還可以在圓上找到與A點(diǎn)電勢(shì)相等的點(diǎn)，質(zhì)子到這點(diǎn)與到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功一樣，動(dòng)能增加量是一樣的，這與到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能增加量最大相矛盾）也就是等勢(shì)面與y軸平行，所以電場(chǎng)線與x軸平行，PA兩點(diǎn)的電勢(shì)差，由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系可得：，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質(zhì)量為kg的物塊B相連接．另一個(gè)質(zhì)量為kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運(yùn)動(dòng)一段后將分離，分離后A又上升了m到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長(zhǎng)．則從A、B分離到A上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)B做的功為J，彈簧回到原長(zhǎng)時(shí)B的速度大小為

m/s.（m/s2）

參考答案：0,

27.做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球，落到A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為20m/s，則小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)上方12．8m處的瞬時(shí)速度大小為12m/s，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)下方25m處的瞬時(shí)速度大小為

．（取g=10m／s2）參考答案：8.某集裝箱吊車(chē)的交流電動(dòng)機(jī)輸入電壓為380V，則該交流電電壓的最大值為

V。當(dāng)?shù)踯?chē)以0.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103kg的集裝箱時(shí)，測(cè)得電動(dòng)機(jī)的電流為20A，電動(dòng)機(jī)的工作效率為 。（g取10m/s2）參考答案：答案：380，75%解析：輸入電壓380V為有效值，則最大值為380V；電動(dòng)機(jī)對(duì)集裝箱做功的功率P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W，電動(dòng)機(jī)消耗電功率P總=380×20W=7.6×103W，故電動(dòng)機(jī)的工作效率為η==75%。9.(1)如圖甲所示為某校興趣小組通過(guò)電流傳感器和計(jì)算機(jī)來(lái)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)電路，其中R0為定值，電阻R為可調(diào)節(jié)的電阻箱，電流傳感器與計(jì)算機(jī)（未畫(huà)出）相連，該小組成員通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄下電阻箱的阻值R和相應(yīng)的電流值I，通過(guò)變換坐標(biāo)，經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到如圖乙所示圖象，則該圖象選取了___為縱坐標(biāo)，由圖乙中圖線可得到該電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)___V；(2)現(xiàn)由三個(gè)規(guī)格相同的小燈泡，標(biāo)出值為“2.5V、0.6A”，每個(gè)小燈泡的I-U特性曲線如圖丙所示，將它們與圖甲中電源按圖丁所示的電路相連，閉合開(kāi)關(guān)后，A燈恰好正常發(fā)光，則電源的內(nèi)阻r=_____Ω，圖甲中定值電阻R0=__Ω．參考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由電路圖可知，本實(shí)驗(yàn)采用電流表與電阻箱串聯(lián)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由閉合電路歐姆定律可知：

變形可得：故縱坐標(biāo)應(yīng)選??；

由圖可知，圖象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A燈泡正常發(fā)光，故電壓為2.5V，電流I=0.6A；兩并聯(lián)燈泡電流I'=0.3A，則電壓U’=0.5V；故路端電壓U=2.5+0.5=3V；電流為0.6A；

由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir

代入數(shù)據(jù)解得；

則可知R0=2Ω

點(diǎn)睛：本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)以及燈泡伏安特性曲線的應(yīng)用，要注意明確閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，同時(shí)注意燈泡內(nèi)阻隨沉默溫度的變化而變化，故只能根據(jù)圖象分析對(duì)應(yīng)的電壓和電流，不能利用歐姆定律求解燈泡電阻．10.(4分)如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。則D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

；若將點(diǎn)電荷-q從O移向C，其電勢(shì)能

。(選填：“增大”、“減小”或“不變”)參考答案：

答案：零；增大11.測(cè)量小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。AB是半徑足夠大、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C′。重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)用天平稱(chēng)出物塊Q的質(zhì)量m；(2)測(cè)量出軌道AB的半徑R、BC的長(zhǎng)度L和CC/的高度h；(3)將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D；(4)重復(fù)步驟C，共做10次；(5)將10個(gè)落地點(diǎn)用一個(gè)盡量小的圓圍住，用米尺測(cè)量圓心到C′的距離s.用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量表示：①物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkC＝__________；②在物塊Q從B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，物塊Q克服摩擦力做的功W克＝__________；③物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.參考答案：①

②

③12.如右圖所示，一個(gè)活塞將絕熱容器分成A、B兩部分，用控制栓K固定活塞。保持A體積不變，給電熱絲通電，則此過(guò)程中氣體A的內(nèi)能

，溫度

；拔出控制栓K，活塞將向右移動(dòng)壓縮氣體B，則氣體B的內(nèi)能

。參考答案：13.為了研究電阻RX的伏安特性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)電路，如圖所示。圖中對(duì)應(yīng)的同種儀器的規(guī)格都相同，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω，電池的電動(dòng)勢(shì)E=6V，忽略?xún)?nèi)阻。接通電路，調(diào)節(jié)變阻器R的滑片P，電阻RX的電壓變化范圍為0~6V的是

圖；當(dāng)兩電路中變阻器的滑片P都滑到最右端時(shí)，發(fā)現(xiàn)甲、乙兩電路消耗的電功率之比為3∶1，則此時(shí)RX的阻值為

Ω。

參考答案：

答案：甲、

40三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）小明測(cè)得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過(guò)計(jì)算并對(duì)照?qǐng)D像（如圖)說(shuō)明利用這種高壓鍋燒水時(shí)，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷(xiāo)售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn)，如何改進(jìn)？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷(xiāo)售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專(zhuān)題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開(kāi)D時(shí)，速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直，小球做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過(guò)程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來(lái)源是解題的關(guān)鍵．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，物體對(duì)支持面幾乎沒(méi)有壓力，所以在這種環(huán)境中已無(wú)法用天平稱(chēng)量物體的質(zhì)量．假設(shè)某同學(xué)在這種環(huán)境設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來(lái)間接測(cè)量物體的質(zhì)量：給待測(cè)物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)航天器中具有基本測(cè)量工具．（1）物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是

．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量是

．（3）待測(cè)物體質(zhì)量的表達(dá)式為

．參考答案：（1）

物體對(duì)支持面無(wú)壓力

（2）

彈簧秤拉力F．圓周運(yùn)動(dòng)半經(jīng)r．周期T．

（3）17.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角的圓弧，MN為其豎直半徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過(guò)B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為s=6t-2t2，物塊飛離桌面后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道。取g=10m/s2。求：（1）判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)；（2）BP間的水平距離；（3）釋放后m2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功。參考答案：見(jiàn)解析（1）物塊m2由D點(diǎn)以初速度平拋，至P點(diǎn)時(shí)，由平拋規(guī)律得：

1分

1分解得設(shè)能到達(dá)M點(diǎn)，且速度為,由機(jī)械能守恒得

1分由幾何關(guān)系得

1分在M點(diǎn)軌道對(duì)物塊向下的壓力為,由牛頓第二定律得1分解得,所以不能到達(dá)M點(diǎn)。

2分（2）平拋過(guò)程水平位移為x,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：

1分

1分在桌面上過(guò)B點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)為s=6t-2t2，故為勻減速運(yùn)動(dòng)，且初速度為

2分BD間由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

1分

解得BP水平間距為x+s=4.1m

3分（3）設(shè)彈簧長(zhǎng)為AC時(shí)的彈性勢(shì)能為，由功能關(guān)系得：釋放時(shí)為

1分釋放時(shí)為

1分

在桌面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功為Wf,由動(dòng)能定理得

1分解得

2分18.(計(jì)算)如圖，在傾角θ=53°的固定斜面上放置一質(zhì)量M=1k