山西省呂梁市古城中學2023年高三物理期末試卷含解析

山西省呂梁市古城中學2023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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）下列說法中正確的是________。

A．同一溫度下，氣體分子速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律B．單晶體和多晶體都有規(guī)則的幾何外形

C．布朗運動反映了固體小顆粒內(nèi)分子的無規(guī)則運動

D．物體熔化時吸熱，分子平均動能不一定增加

E．完全失重狀態(tài)下的氣體壓強一定不為零參考答案：ADE2.我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下（其它星體對它們的作用可忽略）繞兩者連線上某一定點O做勻速圓周運動。由觀察測得其運動周期為T，S1到O點的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知引力常量為G。由此可求出S2的質(zhì)量為（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：B設星體S1和S2的質(zhì)量分別為m1、m2，星體S1做圓周運動的向心力由萬有引力提供得：r1即m2=，故選B．3.如圖所示，分別在M、N兩點固定放置兩個點電荷，電荷量均為+Q，MN連線的中點為O．正方形ABCD以O點為中心，E、F、G、H是正方形四邊的中點，則下列說法中正確的是A．A點電勢低于B點電勢B．正點電荷沿直線從A到B，電勢能先減小后增大C．O點的電場強度為零，電勢也為零D．對同一負點電荷，沿路徑A→C→D比沿A→B電場力做的功多參考答案：B4.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（BDS），是繼美全球定位系統(tǒng)（GPS）和俄GLONASS之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。2012年12月27日，北斗系統(tǒng)空間信號接口控制文件正式版正式公布，北斗導航業(yè)務正式對亞太地區(qū)提供無源定位、導航、授時服務。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成?？臻g端包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星。30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星平均分布在傾角55度的三個平面上，軌道高度約21500公里，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為36000公里，地球半徑約為6400公里．下列關于北斗導航衛(wèi)星的說法正確的是:A．靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度比中軌道衛(wèi)星向心加速度大B．靜止軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星的線速度均大于地球的第一宇宙速度C．靜止軌道衛(wèi)星的周期比中軌道衛(wèi)星的周期小D．地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體的向心加速度比靜止軌道衛(wèi)星向心加速度小參考答案：D5.如右圖所示，將一輕彈簧固定在傾角為30°的斜面底端，現(xiàn)用一質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮鎖定在A點，解除鎖定后，物體將沿斜面上滑，物體在運動過程中所能到達的最高點B距A點的豎直高度為h，物體離開彈簧后沿斜面向上運動的加速度大小等于重力加速度g。則下列說法正確的是A．彈簧的最大彈性勢能為mghB．物體從A點運動到B點的過程中系統(tǒng)損失的機械能為mghC．物體的最大動能等于彈簧的最大彈性勢能D．物體最終靜止在A點參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.物體在地面附近以2m/s2的加速度勻減速豎直上升，則在上升過程中，物體的動能將

??

，物體的機械能將

??

。（選填增大、減小或不變）參考答案：答案：減小，增大7.如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

⑴若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)⑵若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：

90.9r/s、1.46cm8.據(jù)報道：1978年澳大利亞科學家利用5m長的電磁軌道炮，將質(zhì)量為3.3g的彈丸以5.9km/s的高速發(fā)射獲得成功。假設彈丸在軌道炮內(nèi)做勻加速直線運動，彈丸所受的合力為_________N。如果每分鐘能發(fā)射6顆彈丸，該電磁軌道炮的輸出功率約為＿＿＿＿＿Ｗ。參考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。9.如圖是甲、乙兩位同學在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中所得到的實驗結(jié)果，若用F表示兩個分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷________(選填“甲”或“乙”)同學的實驗結(jié)果是尊重事實的．

參考答案：甲10.(9分)熱力學第二定律常見的表述有兩種。第一種表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化；第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化。圖10（a）是根據(jù)熱力學第二定律的第一種表述畫出的示意圖：外界對制冷機做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體。請你根據(jù)第二種表述完成示意圖10（b）。根據(jù)你的理解，熱力學第二定律的實質(zhì)是_________________________。參考答案：答案：示意圖如下。熱力學第二定律的實質(zhì)是：自然界中進行的與熱現(xiàn)象有關的宏觀物理過程都具有方向性。

11.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將

（填“吸收”或“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有

種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應。參考答案：吸收

（填“吸收”或“放出”）；

512.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，交流電頻率為50Hz．如圖是某次實驗得到的一條紙帶，舍去前面比較密集的點，從O點開始計數(shù)，O、A、B、C是四個連續(xù)的計數(shù)點，每兩個相鄰的計數(shù)點之間有9個實際點（未畫出），A、B、C三點到O點的距離分別為xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，則打計數(shù)點B時小車的速度為m/s，小車運動的加速度為m/s2．參考答案：0.27，0.4；解：由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有9個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.2s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大?。畍B==0.27m/s根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==0.4m/s2．故答案為：0.27，0.4；13.在距水平地面45m高處以水平向右的速度5m/s拋出一質(zhì)量為1kg的石子(不計空氣阻力)。經(jīng)時間s，此時石子的速度大小為

；重力對石子做功的瞬時功率P為

W。(g取10m/s2).

參考答案：答案：15m/s；100W或141.4W三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(1)某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖如圖甲所示。該多用電表有___________個電阻檔，紅表筆接___________(選填A或B)，該同學選擇多用電表的×1Ω擋測量一電阻R2的阻值，正確操作后得到如圖乙所示的指針情況，則電阻Rx的阻值約為___________Ω。(2)為了精確測量該電阻Rx阻值，該同學從實驗室選取了下列器材：A．電流表A1(0～4mA、內(nèi)阻r1=1Ω)

B．電流表A2(0～10mA、內(nèi)阻r2≈5Ω)C．滑動變阻器R(0～5Ω)

D．定值電阻R0(阻值為9Ω)E．電源E(電動勢2V、有內(nèi)阻)

F．開關、導線若干①實驗中要求調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框內(nèi)畫出符合要求的電路圖(用器材符號表示)（

）。②用I1、I2分別表示電流表A1、A2的示數(shù)，該同學通過描點得到了如圖所示的I1－I2圖像，則該電阻Rx的阻值為___________Ω。參考答案：

(1).兩

(2).B

(3).9

(4).

(5).10【詳解】（1）多用電表中含有電源的擋位為歐姆檔，因此從圖中可得知由兩個電源，即兩個歐姆檔；（2）多用電表的紅表筆和多用表內(nèi)部的電源負極連接，因此可知接在電源的B處；（3）歐姆表的讀數(shù)規(guī)則為示數(shù)乘擋位，因此可知當前的讀數(shù)為；（4）電路圖如下圖：（5）由局部電路的歐姆定律可知，有，結(jié)合圖像可知，解得。15.某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：（1）用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖1，由圖可知其長度為50.20mm；（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖2，由圖可知其直徑為4.700mm；（3）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖3，則該電阻的阻值約為220Ω．（4）該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻R直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）電流表A1（量程0～4mA，內(nèi)阻約50Ω）

電流表A2（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）

電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）開關S

導線若干為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，請在圖4中畫出測量的電路圖，并標明所用器材的代號．參考答案：考點：測定金屬的電阻率．專題：實驗題．分析：（1）游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀；（2）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；（3）歐姆表讀數(shù)時要注意乘以倍率；（4）根據(jù)提供的電源選擇電壓表；根據(jù)電路中的電流選擇電流表；根據(jù)實驗器材確定滑動變阻器接法，根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻關系確定電流表接法，作出電路圖．解答：解：（1）20分度的游標卡尺最小分度是0.05mm，主尺讀數(shù)是5.0cm=50mm；游標讀數(shù)是0.05×4=0.20mm；總讀數(shù)是：50mm+0.20mm=50.20mm（2）由圖示螺旋測微器可知，螺旋測微器固定刻度示數(shù)為4.5mm，可動刻度示數(shù)為20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋測微器示數(shù)為4.5mm+0.200m=4.700mm；（3）歐姆表讀數(shù)：22×10=220Ω（4）電源的電動勢是4V，所以要選擇量程是3V的電壓表V1；電路中的電流約為：．所以要選擇量程是10mA的電流表A2．題目要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，所以需要采用分壓式接法，滑動變阻器選擇電阻值比較小的R1．由于，所以采用電流表外接法．電路圖如圖：故答案為：（1）50.20；（2）4.700；（3）220；（4）如圖點評：本題考查了電阻定律的應用、游標卡尺與螺旋測微器的讀數(shù)，應用電阻定律即可求出電阻率的表達式；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)，螺旋測微器需要估讀．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）如圖（a）所示電路中，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。（1）若在C、D間連一個理想電壓表，其讀數(shù)是多少？（2）若在C、D間連一個理想電流表，其讀數(shù)是多少？（3）圖（a）中虛線框內(nèi)的電路可等效為一個電源，即圖（a）可等效為圖（b），其等效電動勢E′等于CD間未接入用電器時CD間的電壓；若用導線直接將CD兩點連接起來，通過該導線的電流等于等效電源的短路電流。則等效電源的內(nèi)電阻r′是多少？（4）若在C、D間連一個“6V，3W”的小燈泡，則小燈泡的實際功率是多少？參考答案：解析：（1）若在C、D間連一個理想電壓表，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有

(2分)

理想電壓表讀數(shù)為UV=I1R2=6V

(1分)

（2）若在C、D間連一個理想電流表，這時電阻R2與R3并聯(lián)，并聯(lián)電阻大小

(1分)

根據(jù)閉合電路歐姆定律，有

(1分)

理想電流表讀數(shù)為

(1分)

（3）依題意，該等效電源的電動勢，短路電流，所以其等效內(nèi)阻

(3分)

（4）小燈泡的電阻

(1分)

將小燈泡連在C、D之間，相當于接在等效電源E′兩端，則流過小燈泡的電流大小為

(1分)

小燈泡的實際功率為

(1分)17.用電阻率為ρ、橫截面積為S的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abb′a′．金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場方向平行，如圖1、2所示．設勻強磁場僅存在于相對磁極之間，其他地方的磁場忽略不計．可認為方框的aa′邊和bb′邊都處在磁極間，極間磁感應強度大小為B．當t=0時，方框從靜止開始釋放，與底面碰撞后彈起（碰撞時間極短，可忽略不計），其速度隨時間變化的關系圖線如圖3所示，在下落過程中方框平面保持水平，不計空氣阻力，重力加速度為g．（1）求在0～15t0時間內(nèi)，方框中的最大電流Im；（2）若要提高方框的最大速度，可采取什么措施，寫出必要的文字說明和證明過程（設磁場區(qū)域足夠長，寫出一種措施即可）；（3）估算在0～15t0時間內(nèi)，安培力做的功．參考答案：【考點】：導體切割磁感線時的感應電動勢；牛頓第二定律；動能定理的應用．【專題】：電磁感應——功能問題．【分析】：（1）從圖象可以看出，最大速度為8v0，框的aa′邊和bb′邊邊做切割磁感線運動，根據(jù)切割公式和歐姆定律列式求解；（2）根據(jù)安培力公式，牛頓第二定律列式求解出最大速度的表達式后進行討論；