2022-2023学年湖南省怀化市高三上学期期末物理试题 （word版）

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怀化市2022年下期期末考试试卷高三物理注意事项：1. 答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡和该试题卷的封面上，并认真核对条形码上的姓名、准考证号和科目.2. 考生作答时，选择题和非选择题均须做在答题卡上，在本试题卷上答题无效.考生在答题卡上按答题卡中注意事项的要求答题.3. 考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回.4. 本试题卷共6页，如缺页，考生须声明，否则后果自负.一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）1. 轻核聚变的一个核反应方程为：，若已知的质量为m1，的质量为m2，的质量为m3，X的质量为m4，则下列说法中正确的是（　　）A. 和在常温下就能够发生聚变B. X是质子C. 这个反应释放的核能为D. 我国大亚湾核电站是利用轻核的聚变释放的能量来发电的2. 一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（　　）A. 9m/s B. 10m/s C. 11m/s D. 12m/s3. 甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动，其速度随时间的变化规律分别如图中a、b所示，图线a是直线，图线b是抛物线，时间内图线a、b与横轴围成的面积相等，抛物线顶点的横坐标为，下列说法正确的是（　　）A. 时间内甲、乙的位移大小不相等B. 时间内甲、乙的位移大小之比为C. 时间内乙的平均速度大于甲的平均速度D. 时间内甲的加速度一直小于乙的加速度4. 如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的点，将木板以直线为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（　　）A. 圆柱体对木板的压力逐渐增大B. 圆柱体对木板的压力先增大后减小C. 两根细绳上的拉力均先增大后减小D. 两根细绳对圆柱体拉力的方向不变5. 2021年12月9日，我国神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行了太空授课。如图甲所示，王亚平在水球里注入一个气泡，观察水球产生的物理现象。课后小明同学画了过球心的截面图，如图乙所示，内径是R，外径是R。假设一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角i=30°，经折射后恰好与内球面相切。已知光速为c。则（　　）A. 单色光在材料中的折射率为B. 单色光在该材料中的传播时间为C. 只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角，就能够在内球面发生全反射D. 只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角，就能够在外球面发生全反射6. 理想变压器电路如图所示，其中R为滑动变阻器，定值电阻10Ω，原副线圈匝数之比，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器R滑片向下移动时，电流表、电压表示数变化量的绝对值分别用和表示。则关于和的比值，下列说法正确的是（　　）A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 不变且D. 不变且二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）7. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能EP随位移x的变化如图所示，其中O－x2段是抛物线，x1处是顶点，x2－x3段是直线，且与抛物线相切。粒子由O－x3运动过程中，下列判断正确的是（　　）A. O－x1段粒子动能增大 B. x1－x2段粒子加速度增大C. x2－x3段电场强度减小 D. x3处的电势最高8. 两颗互不影响的行星、，各有一颗在表面附近的卫星、绕其做匀速圆周运动。两颗行星周围卫星的线速度的二次方（）与轨道半径r的倒数（）的关系如图所示，已知、的线速度大小均为，则（　　）A. 的质量比的小 B. 的质量比的大C. 的平均密度比的小 D. 表面的重力加速度比的大9. 如图，ABC是竖直面内的光滑固定轨道，A点在水平面上，轨道AB段竖直，长度为R，BC段是半径为R的四分之一的圆弧，与AB相切于B点。一质量为m的小球从A点以某一竖直向上的初速度沿ABC轨道的内侧运动，且到达最高点C点时恰好仍能接触轨道，已知小球始终受到与重力大小相等的水平向右的外力作用，小球的半径远小于R，重力加速度大小为g。则（　　）A. 小球在A点初速度为B. 小球在A点的初速度为C. 小球的落地点到A点的距离为RD. 小球的落地点到A点的距离为2R10. 如图甲所示，电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为R=1Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量为m=0.3kg、电阻Rab=1Ω的金属杆ab从OO′上方某处以一定初速释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。在金属杆ab下落0.3m的过程中，其加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示。已知ab进入磁场时的速度v0=3.0m/s，取g=10m/s2。则下列说法正确的是（　　）A. 进入磁场后，金属杆ab中电流的方向由b到aB. 匀强磁场的磁感应强度为2.0TC. 金属杆ab下落0.3m的过程中，通过R的电荷量为0.24CD. 金属杆ab下落0.3m过程中，R上产生的热量约为0.87J三、实验题（每空2分，共14分）11. 某学习小组用三枚相同的硬币来验证动量守恒定律。将两枚硬币叠放粘连，记为A，另一枚硬币记为B，在水平桌面左端固定一弹射装置，PQ为中轴线，与轴线垂直作为参考线。实验步骤如下：①如图甲，将A从P沿PQ弹射，A停止后，测出其右端到的距离；②如图乙，将B静置于轴线上，并使其左端与相切；③如图丙，将A压缩弹簧至同甲位置，射出后在处与B正碰，A、B停止后，测出A右端和B左端到的距离、。请回答以下问题：（1）两次从同一位置弹射A，目的是确保A到达线时具有相同的___________。（2）碰撞前瞬间A的速度大小与___________成正比。A．    B．    C．    D．（3）多次实验，若测量数据均近似满足关系式___________（用题中给定符号表达），则说明硬币碰撞过程中动量守恒。12. 电学实验中可将电源E1与电源E2及灵敏电流计G连成如图甲所示电路，若灵敏电流计G示数为0，说明此时两电源的电动势相等。根据这一原理，某同学设计如图乙所示电路，测量某电源C电动势Ex。其中A为工作电源（内阻不计），B为电动势恒定的标准电源，其电动势为EN。R1、R2为电阻箱，R3为滑动变阻器，G为灵敏电流计，S1、S3为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。实验过程如下：①实验开始之前，将R1和R2的阻值限定在1000Ω到3000Ω之间；②将S2置于1处。闭合开关S1、S3，通过调节R1、R2，使R3阻值为0时，灵敏电流计G示数为0。记录此时的R1与R2的阻值，分别为R1、R2；③将开关S2置于2处，保持通过R1、R2的电流不变，重复上述操作，使R3的阻值为0时，灵敏电流计G的示数为0，记录此时的R1与R2的数值，分别为R1'、R2'。根据上述实验过程回答问题：（1）实验步骤①中，为保护灵敏电流计，开始时滑动变阻器触头应处在最端___________（填“左”或“右”）；（2）在步骤③中，为保持实验过程中流过R1与R2的电流不变，调整R1、R2时需要使R1、R2与R1'、R2'满足的关系是___________（用题中所给物理量符号表示）；（3）待测电源C的电动势E=______。（4）若工作电源A的内阻不可忽略，则待测电源C的电动势E测量值将___________（填“偏大”或“不变”或“偏小”）。四、计算题13. 如图所示，有两个不计质量和厚度的活塞M、N，将两部分理想气体A、B封闭在绝热汽缸内，温度均是27 ℃．M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿汽缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S＝2 cm2，初始时M活塞相对于底部的高度为h1＝27 cm，N活塞相对于底部的高度为h2＝18 cm．现将一质量为m＝1 kg的小物体放在M活塞的上表面，活塞下降．已知大气压强为p0＝1.0×105 Pa．(g＝10 m/s2)（1）求下部分气体的压强大小；（2）现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使下部分气体的温度变为127 ℃，求稳定后活塞M、N距离底部的高度．14. 如图甲所示，带正电粒子以水平速度v0从平行金属板MN间中线OO′连续射入电场中．MN板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压UMN，两板间电场可看做是均匀的，且两板外无电场．紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B，分界线为CD，EF为屏幕．金属板间距为d，长度为l，磁场的宽度为d.已知：B＝5×10－3 T，l＝d＝0.2 m，每个带正电粒子的速度v0＝105 m/s，比荷为＝108 C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．试求：（1）带电粒子进入磁场做圆周运动最小半径；（2）带电粒子射出电场时的最大速度；（3）带电粒子打在屏幕上的范围．15. 如图所示，BC为一段光滑圆弧轨道，圆心角θ=60°，DE为半圆形光滑轨道，两圆弧轨道均固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑的地面上，右端紧靠C点，上表面所在平面与两圆弧分别相切于C、D两点，一物块（可看成质点）在A点水平抛出，物体抛出后恰好在B点沿切线进入BC段圆弧轨道，再经C点滑上滑板，滑板运动到D点时被牢固粘连．物块可视为质点，质量为m，滑板质量M=2m，DE半圆弧轨道和BC圆弧轨道的半径均为R，AB的高度差为3R，板长S=6.5R，板左端到D点的距离L（未知），物块与滑板间的动摩擦因数，重力加速度取g，（结果用字母m、g、R、L表示）求：（1）求物块在A点抛出的初速度大小；（2）求物块滑到C点时所受圆弧轨道的支持力的大小；（3）若物块刚好滑到DE半圆形光滑轨道中点，求L的大小；（4）试讨论在0＜L＜5R范围内取值，物块从滑上滑板到离开滑板的过程中，克服摩擦力做的功Wf与L的关系．  怀化市2022年下期期末考试试卷高三物理1. 【答案】C2. 【答案】A3. 【答案】B4. 【解析】5. 【答案】C6. 【答案】D二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）7. 【答案】BD8. 【答案】BC9. 【答案】BC10. 【答案】BCD三、实验题（每空2分，共14分）11. 某学习小组用三枚相同的硬币来验证动量守恒定律。将两枚硬币叠放粘连，记为A，另一枚硬币记为B，在水平桌面左端固定一弹射装置，PQ为中轴线，与轴线垂直作为参考线。实验步骤如下：①如图甲，将A从P沿PQ弹射，A停止后，测出其右端到的距离；②如图乙，将B静置于轴线上，并使其左端与相切；③如图丙，将A压缩弹簧至同甲位置，射出后在处与B正碰，A、B停止后，测出A右端和B左端到的距离、。请回答以下问题：（1）两次从同一位置弹射A，目的是确保A到达线时具有相同的___________。（2）碰撞前瞬间A的速度大小与___________成正比。A．    B．    C．    D．（3）多次实验，若测量数据均近似满足关系式___________（用题中给定符号表达），则说明硬币碰撞过程中动量守恒。【答案】    ①. 速度（或填速率、动能、动量）    ②. C    ③. 12. 电学实验中可将电源E1与电源E2及灵敏电流计G连成如图甲所示电路，若灵敏电流计G示数为0，说明此时两电源的电动势相等。根据这一原理，某同学设计如图乙所示电路，测量某电源C的电动势Ex。其中A为工作电源（内阻不计），B为电动势恒定的标准电源，其电动势为EN。R1、R2为电阻箱，R3为滑动变阻器，G为灵敏电流计，S1、S3为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。实验过程如下：①实验开始之前，将R1和R2的阻值限定在1000Ω到3000Ω之间；②将S2置于1处。闭合开关S1、S3，通过调节R1、R2，使R3阻值为0时，灵敏电流计G示数为0。记录此时的R1与R2的阻值，分别为R1、R2；③将开关S2置于2处，保持通过R1、R2的电流不变，重复上述操作，使R3的阻值为0时，灵敏电流计G的示数为0，记录此时的R1与R2的数值，分别为R1'、R2'。根据上述实验过程回答问题：（1）实验步骤①中，为保护灵敏电流计，开始时滑动变阻器触头应处在最端___________（填“左”或“右”）；（2）在步骤③中，为保持实验过程中流过R1与R2的电流不变，调整R1、R2时需要使R1、R2与R1'、R2'满足的关系是___________（用题中所给物理量符号表示）；（3）待测电源C的电动势E=______。（4）若工作电源A的内阻不可忽略，则待测电源C的电动势E测量值将___________（填“偏大”或“不变”或“偏小”）。【答案】    ①. 左    ②.     ③.     ④. 不变四、计算题13. 如图所示，有两个不计质量和厚度的活塞M、N，将两部分理想气体A、B封闭在绝热汽缸内，温度均是27 ℃．M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿汽缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S＝2 cm2，初始时M活塞相对于底部的高度为h1＝27 cm，N活塞相对于底部的高度为h2＝18 cm．现将一质量为m＝1 kg的小物体放在M活塞的上表面，活塞下降．已知大气压强为p0＝1.0×105 Pa．(g＝10 m/s2)（1）求下部分气体的压强大小；（2）现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使下部分气体的温度变为127 ℃，求稳定后活塞M、N距离底部的高度．【答案】（1）1.5×105 Pa （2）22 cm   16 cm【解析】【详解】（1）以两个活塞和小物体作为整体受力分析得：得：．（2）对下部分气体进行分析，初状态压强为，体积为，温度为，末状态压强为，体积设为，温度为由理想气体状态方程可得：，得：；活塞N距离底部的高度为16cm对上部分气体进行分析，根据玻意耳定律可得：得：，故此时活塞M距离底部的高度为．14. 如图甲所示，带正电粒子以水平速度v0从平行金属板MN间中线OO′连续射入电场中．MN板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压UMN，两板间电场可看做是均匀的，且两板外无电场．紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B，分界线为CD，EF为屏幕．金属板间距为d，长度为l，磁场的宽度为d.已知：B＝5×10－3 T，l＝d＝0.2 m，每个带正电粒子的速度v0＝105 m/s，比荷为＝108 C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．试求：（1）带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径；（2）带电粒子射出电场时的最大速度；（3）带电粒子打在屏幕上的范围．【答案】（1）0.2m（2）1.414×105m/s（3）0.38m【解析】【详解】(1)t＝0时刻射入电场的带电粒子不被加速，进入磁场做圆周运动的半径最小．粒子在磁场中运动时则带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径rmin＝＝0.2m(2)因带电粒子通过电场时间所以带电粒子通过电场过程中可认为电场恒定不变，设两板间电压为U1时，带电粒子能从N板右边缘飞出，解得在电压低于或等于100V时，带电粒子才能从两板间射出电场，故U1=100V时，带电粒子射出电场速度最大解得(3)t=0时刻进入电场中粒子，进入磁场中圆轨迹半径最小，打在荧光屏上最高点E，从N板右边缘射出粒子，进入磁场中圆轨迹半径最大，解得因故得所以从P点射出粒子轨迹圆心O2正好在荧光屏上且O2与M板在同一水平线上带电粒子打在荧光屏AB上范围为：15. 如图所示，BC为一段光滑圆弧轨道，圆心角θ=60°，DE为半圆形光滑轨道，两圆弧轨道均固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑的地面上，右端紧靠C点，上表面所在平面与两圆弧分别相切于C、D两点，一物块（可看成质点）在A点水平抛出，物体抛出后恰好在B点沿切线进入BC段圆弧轨道，再经C点滑上滑板，滑板运动到D点时被牢固粘连．物块可视为质点，质量为m，滑板质量M=2m，DE半圆弧轨道和BC圆弧轨道的半径均为R，AB的高度差为3R，板长S=6.5R，板左端到D点的距离L（未知），物块与滑板间的动摩擦因数，重力加速度取g，（结果用字母m、g、R、L表示）求：（1）求物块在A点抛出的初速度大小；（2）求物块滑到C点时所受圆弧轨道支持力的大小；（3）若物块刚好滑到DE半圆形光滑轨道中点，求L的大小；（4）试讨论在0＜L＜5R范围内取值，物块从滑上滑板到离开滑板的过程中，克服摩擦力做的功Wf与L的关系．【答案】（1）（2）10mg；（3）05R；（4）①当0<L<2R，；当2R≤L<5R，【解析】【详解】（1）设物块在A点的初速度为v1，从A到B做平抛运动，有竖直分速度vy=gt  又vy=v1tan60°联立解得（2）设物块滑动C点的速度为v2， A到C根据机械能守恒定律有解得根据牛顿第二定律得解得（3）物块从C滑上滑板后开始做匀减速运动，此时滑板开始做匀加速直线运动，当物块与滑板达到共同速度v3时，二者开始做匀速运动。规定v2的方向为正方向，根据动量守恒定律得mv2=（m+M）v3解得对物块根据动能定理有对滑板根据动能定理有解得物块相对滑板的位移＜6.5R即物块与滑板达到相同速度时，物块未离开滑板，物块滑至D点时速度vD，则因为>v3即两者还未达到共速，板的左端与D点粘连，则解得L=0.5R（4）对物块根据动能定理有对滑板根据动能定理有解得物块相对滑板的位移即物块与滑板达到相同速度时，物块未离开滑板；讨论：①当0<L<2R，物块在滑板上一直匀减速运动至D，运动的位移为6.5R+L，克服摩擦力做功②当2R≤L<5R，物块先匀减速运动8R，然后匀速运动L-2R，再匀减速运动0.5R，克服摩擦力做功