山西省陽泉市西小坪中學2023年高三物理下學期期末試題含解析

1、山西省陽泉市西小坪中學2023年高三物理下學期期末試題含解析一、 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. 質(zhì)量為m=2kg的物體沿水平面向右做直線運動，t=0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖甲所示，此后物體的vt圖象如圖乙所示，取水平向右為正方向，g=10m/s2，則（）A物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為=0.5B10s末恒力F的功率為6WC10s末物體恰好回到計時起點位置D10s內(nèi)物體克服摩擦力做功34J參考答案：D【考點】動能定理；功的計算【分析】由vt圖分別求得由力F和沒有力F作用時的加速度，對兩段時間分別運用牛頓第二定律列式后聯(lián)立求解；設(shè)10s末物體離

2、起點點的距離為d，d應為vt圖與橫軸所圍的上下兩塊面積之差，根據(jù)功的公式求出克服摩擦力做功【解答】解：A、設(shè)物體向右做勻減速直線運動的加速度為a1，則由vt圖得：加速度大小a1=2m/s2，方向與初速度方向相反設(shè)物體向左做勻加速直線運動的加速度為a2，則由vt圖得：加速度大小a2=1m/s2，方向與初速度方向相反根據(jù)牛頓第二定律，有： F+mg=ma1 Fmg=ma2解得：F=3N，=0.05，故A錯誤B、10s末恒力F的瞬時功率 P=Fv=36W=18W故B錯誤C、根據(jù)vt圖與橫軸所圍的面積表示位移得：10s內(nèi)位移為 x=4866m=2m，則知10s末物體恰在起點左側(cè)2m處故C錯誤D、10s

3、內(nèi)克服摩擦力做功Wf=fs=mgs=0.0520（48+66）J=34J故D正確故選：D2. 某物體向上運動的速度圖象如圖，下列判斷正確的是A.010s內(nèi)的平均速度是1m/s B.010s內(nèi)的位移是5mKs5u C.30s時材料提升到最高點 D.3036s材料處于失重狀態(tài)參考答案：BD3. （單選）正點電荷的電場線如圖所示，a、b是電場中的兩點。下列說法中正確的是Aa點的電場強度一定等于b點的電場強度Ba點的電場強度一定大于b點的電場強度 Ca點的電勢一定小于b點的電勢Da點的電勢一定等于b點的電勢參考答案：B4. （多選）質(zhì)量為m的物塊在平行于斜面的力F作用下，從傾角為的固定斜面底端A由靜止

4、開始沿斜面上滑，經(jīng)B點時速率為v，此時撤去F，物塊滑回斜面底端時速率也為v，若A、B間距離為x，則（ ）A滑塊滑回底端時重力的瞬時功率為mgvB整個過程中物塊克服摩擦力做功為FxC下滑過程中物塊重力做功為D從撤去F到物塊滑回斜面底端，摩擦力做功為-mgxsin參考答案：CD5. 某一質(zhì)點運動的位移x隨時間t變化的圖象如圖所示，則() A. 在10 s末，質(zhì)點的速度最大B. 在010 s內(nèi)，質(zhì)點所受合外力的方向與速度方向相反C. 在8 s和12 s時，質(zhì)點的加速度方向相反D. 在20 s內(nèi)，質(zhì)點的位移為9 m參考答案：B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

5、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(zhì)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(tài)為開始時刻，質(zhì)點P經(jīng)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. 如圖所示，質(zhì)點O從t=0時刻開始作簡諧振動，振動頻率為10Hz。圖中Ox代表一彈性繩，OA=7 m，AB=BC=5m。已知形成的繩波在繩上的傳播速度為10m/s，則在第2 s內(nèi)A比B多振動_次，B比C多振動_次。參考答案： 次； 次。8. 如圖所示，在邊長為a的等邊

6、三角形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場B，其方向垂直紙面向外，一個阻值為R、邊長為a的等邊三角形導線框架EFG正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導線框以周期T繞其中心O點在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過導線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在這時間內(nèi)平均感應電動勢=Ba2，通過導線框任一截面的電量q=Ba2參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢專題：電磁感應與電路結(jié)合分析：本題的關(guān)鍵是根據(jù)幾何知識求出時間內(nèi)磁通量的變化?，再根據(jù)法拉第電磁感應定律和歐姆定律求出平均感應電動勢和平均感應電流，由q=It求電荷量解答：解：兩等邊三角形所夾的小三角形為等邊三角形，小三角形高為：h=根據(jù)對稱性可知，小三角形的底邊長為：，則小三角形的面

7、積為S=a2根據(jù)法拉第電磁感應定律可知：Ba2有：q=Ba2故答案為：Ba2；Ba2點評：求平均感應電動勢時應用E=，q=來求9. 某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為，密度為，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則每單位體積中這種物質(zhì)所包含的分子數(shù)目是_若這種物質(zhì)的分子是一個挨一個排列的，則它的直徑約為_。參考答案：； 或 ()10. 加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖 所示(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖 所示計時器打點的時間間隔為0.02 s從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離該小車的加速度a_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將

8、5個相同的砝碼都放在小車上掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(ms2)0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖 中作出aF的關(guān)系圖象(3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的aF圖線不通過原點請說明主要原因參考答案：(1)a m/s20.16 m/s2或a m/s20.15 m/s2.(3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計了砝碼盤的重力，導致合力F的測量值小于真實值，aF的

9、圖線不過原點答案：(1)0.16(0.15也算對)(2)如下圖所示(3)未計入砝碼盤的重力ks5u11. 如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力與質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置。（1）該實驗應用的研究方法是_法；（2）在小車總質(zhì)量不變時，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，可畫出關(guān)系圖線（如圖所示）。分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是_。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是_。（3）若保持所掛鉤砝數(shù)量不變，改變小車質(zhì)量，多次重復測量，可以研究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系，則應該繪制什么關(guān)系圖線？答：_。參考答案：（1）控制變量法（2）質(zhì)量一定的情況下，加速度與合外力成

10、正比（3）沒有使小車質(zhì)量遠大于鉤碼質(zhì)量（4）是12. 光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器當有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，其 NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2該實驗中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時，保持M m，這樣做的目的是 ；為了計算出小車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量 ，若

11、上述測量量用x表示，則用這些物理量計算加速度的表達式為a = ；某位同學經(jīng)過測量、計算得到如下表數(shù)據(jù)，請在圖乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖像組別1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/ms-20.130.170.260.340.430.510.59由圖象可以看出，該實驗存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是： 參考答案：小車所受合外力大小等于(或約等于)mg(1分)兩光電門之間的距離（或“小車由光電門1運動至光電門2所用時間”）(1分) （或“”）(2分)如右圖(2分)木板傾角偏?。?/p>

12、或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）(2分)13. 如圖所示，連通器的三支管水銀面處于同一高度，A、B管上端封閉，C管上端開口，今在C管中加入一定量的水銀，且保持溫度不變，則穩(wěn)定后A管內(nèi)的水銀柱高度_（選填“大于”、“等于”或“小于”）B管內(nèi)水銀柱高度，A管內(nèi)氣體壓強改變量_ （選填“大于”、“等于”或“小于”）B管內(nèi)氣體壓強改變量。參考答案：三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 甲、乙兩同學通過下面的實驗測量人的反應時間。實驗步驟如下：（1）甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺），準備用手指

13、夾住下落的尺。網(wǎng)（2）甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應時間為_（用L、L1和g表示）。（3）已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80 m/s2，L=30.0 cm，L1=10.4 cm，乙的反應時間為_s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（4）寫出一條提高測量結(jié)果準確程度的建議：_。參考答案： (1). (2). 0.20 (3). 多次測量取平均值；初始時乙的手指盡可能接近尺子試題分析 本題主要考查自由落體運動及其相關(guān)的知識點，意在考查考生靈活運用教材知識解決實際問題的能力。解析 根據(jù)題述，在乙的反

14、應時間t內(nèi)，尺子下落高度h=L-L1，由自由落體運動規(guī)律，h=gt2，解得t=。代入數(shù)據(jù)得：t=0.20s。點睛 測量反應時間是教材上的小實驗，此題以教材小實驗切入，難度不大。15. 一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動。用下面的方法近似測量它勻速轉(zhuǎn)動的角速度。實驗器材：電磁打點計時器，米尺，紙帶，復寫紙片。實驗步驟：（1）如圖1所示，將電磁打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上。（2）啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動，同時接通電源，打點計時器開始打點。（3）經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶

15、，進行測量。如圖2所示，該同學在紙帶上打的點上方標上了字母a、。由已知量和測得量表示的角速度的表達= .式中各量的意義是： .某次實驗測得圓盤半徑r =5.5010-2m，得到的紙帶的一段如圖2所示。求得角速度為 .（保留兩位有效數(shù)字）參考答案： （2分） T為電磁打點計時器打點的時間間隔，r為圓盤的半徑，x0是紙帶上選定的0點分別對應的米尺上的坐標值，14為選定的ao兩點間的打點數(shù)。（2分）6.8 /s或6.7/s （2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，MN、PQ兩平行光滑水平導軌分別與半徑r=0.5m的相同豎直半圓導軌在N、Q端平滑連接，M、P端連接定值電阻R，質(zhì)量

16、M=2kg的cd絕緣桿垂直靜止在水平導軌上，在其右側(cè)至N、Q端的區(qū)域內(nèi)充滿豎直向上的勻強磁場現(xiàn)有質(zhì)量m=1kg的ab金屬桿以初速度v0=12m/s水平向右與cd絕緣桿發(fā)生正碰后，進入磁場并最終未滑出，cd絕緣桿則恰好能通過半圓導軌最高點，不計其它電阻和摩擦，ab金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，取g=10m/s2，求：（1）cd絕緣桿通過半圓導軌最高點時的速度大小v；（2）電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q參考答案：解：（1）cd絕緣桿通過半圓導軌最高點時，由牛頓第二定律有：Mg=M解得：v=m/s（2）碰撞后cd絕緣桿滑至最高點的過程中，由動能定理有：Mg?2r=解得碰撞后cd絕緣桿的速度：v2=5m/s兩

17、桿碰撞過程，動量守恒，取向右為正方向，則有：mv0=mv1+Mv2解得碰撞后ab金屬桿的速度：v1=2m/sab金屬桿進入磁場后，由能量守恒定律有： =Q解得：Q=2J答：（1）cd絕緣桿通過半圓導軌最高點時的速度大小v是m/s；（2）電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q是2J【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；焦耳定律【分析】（1）cd桿恰好通過半圓軌道的最高點，在最高點，重力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出速度（2）兩桿碰撞過程動量守恒，由動量守恒定律求出碰撞后ab桿的速度，然后由能量守恒定律可以求出電阻產(chǎn)生的焦耳熱17. 如圖所示，在水平面內(nèi)建立一直角坐標系xoy，虛線MN與X軸正方向成450角將第

18、一和第三象限各分成兩個區(qū)域。區(qū)域l、分別存在磁感應強度大小均為B、方向相反的勻強磁場。第二象限有水平向右、電場強度為E1的勻強電場，MN右側(cè)有水平向左、電場強度大小未知的勻強電場E2?，F(xiàn)將一帶電量為q，質(zhì)量為m的帶正電的粒子從P點由靜止釋放，粒子沿PQ做直線運動，從y軸上坐標為(0，h)的Q點垂直y軸射入磁場I區(qū)，偏轉(zhuǎn)后從MN上某點D(D點未畫出)沿y軸負方向進入電場E2，粒子重力不計。求：(1)釋放點P距Q點的距離L。(2)欲使粒子從OM邊界穿出后經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場E2由0點進入磁場區(qū)，電場強度E2的大小。(3)粒子從O點進入磁場后，從MN上某點射出時，該點與D點間的距離S的大小。參考答案：解：(1)(1分)(1分)(1分)解得：(1分)(2) (1分)(1分)(1分) 解