山西省呂梁市第四高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省呂梁市第四高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.圖示是街頭變壓器通過(guò)降壓給用戶(hù)供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不會(huì)有大的波動(dòng)，可以認(rèn)為V1不變。輸出電壓通過(guò)輸電線輸送給用戶(hù)，兩條輸電線的總電阻用R0表示，變阻器R表示用戶(hù)用電器的總電阻。如果變壓器上的能量損失忽略不計(jì)，當(dāng)用戶(hù)的用電器增加時(shí)，圖中各表的示數(shù)變化的情況是(

)

A．A1變小

B．A2變小

C．V2變小

D．V3變小參考答案：D2.（單選）如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)用相同材料、相同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制的單匝閉合正方形線圈l和2，其邊長(zhǎng)L1＞L2，在距磁場(chǎng)上界面h高處由靜止開(kāi)始自由下落，再逐漸完全進(jìn)入磁場(chǎng)，最后落到地面．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界．設(shè)線圈l、2落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱世分別為Q1、Q1，通過(guò)線圈截面的電荷量分別為q1、q2，不計(jì)空氣阻力，則（）A．v1＜v2，Q1＞Q2，q1＞q2B．v1=v2，Q1=Q2，q1=q2C．v1＜v2，Q1＞Q2，q1=q2D．v1=v2，Q1＜Q2，q1＜q2參考答案：解：線圈從同一高度下落，到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí)具有相同的速度v，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，受到磁場(chǎng)的安培力大小為：F=由電阻定律有：R=ρ（ρ為材料的電阻率，L為線圈的邊長(zhǎng)，S為導(dǎo)線的橫截面積），線圈的質(zhì)量m=ρ0S?4L，（ρ0為材料的密度）．當(dāng)線圈的下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)其加速度為：a==g﹣聯(lián)立得，加速度為：

a=g﹣由上式分析得知，線圈1和2進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程先同步運(yùn)動(dòng)，由于當(dāng)線圈2剛好全部進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)，線圈1由于邊長(zhǎng)較長(zhǎng)還沒(méi)有全部進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈2完全進(jìn)入磁場(chǎng)后做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，而線圈1仍先做加速度小于g的變加速運(yùn)動(dòng)，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后再做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，勻加速運(yùn)動(dòng)的位移相同，所以落地速度v1＜v2．由能量守恒可得：Q=mg（h+H）﹣mv2（H是磁場(chǎng)區(qū)域的高度），因?yàn)閙1＞m2，v1＜v2，所以可得Q1＞Q2．根據(jù)q==∝L知，q1＞q2．故選：A．3.（多選題）如圖所示，在空間中有平行xOy平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m．一群電量相同的帶正電粒子以相同的初動(dòng)能從P點(diǎn)出發(fā)，可以到達(dá)以原點(diǎn)O為圓心、半徑為25cm的圓上的任意位置．比較圓上這些位置，發(fā)現(xiàn)粒子到達(dá)圓與x軸正半軸的交點(diǎn)A時(shí)，動(dòng)能最大．已知∠OAP=37°，（不計(jì)重力，不計(jì)粒子間相互作用，sin37°=0.6，cos37°=0.8），則（）A．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿x軸負(fù)方向B．過(guò)A點(diǎn)的等勢(shì)面與PA連線垂直C．到達(dá)圓與x軸負(fù)半軸的交點(diǎn)Q點(diǎn)的粒子動(dòng)能最小D．P、A兩點(diǎn)的間電勢(shì)差為32V參考答案：CD【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電場(chǎng)強(qiáng)度．【分析】據(jù)題，到達(dá)A點(diǎn)的正電荷動(dòng)能增加量最大，電場(chǎng)力做功最大，說(shuō)明等勢(shì)面在A點(diǎn)與圓相切，即等勢(shì)面與y軸平行，由UPA=求解PA間的電勢(shì)差，再由公式U=Ed求解場(chǎng)強(qiáng)的大小【解答】解：A、到達(dá)A點(diǎn)的正電荷動(dòng)能增加量最大，電場(chǎng)力做功最大，說(shuō)明了A點(diǎn)的電勢(shì)最低；同時(shí)說(shuō)明等勢(shì)面在A點(diǎn)與圓相切，也就是等勢(shì)面與y軸平行，所以電場(chǎng)線與x軸平行，沿x軸正方向，故A錯(cuò)誤；B、電場(chǎng)線的方向沿x軸正方向，所以過(guò)A點(diǎn)的等勢(shì)面過(guò)A點(diǎn)平行于y軸，故B錯(cuò)誤；C、電場(chǎng)線的方向沿x軸正方向，所以Q點(diǎn)的電勢(shì)最高，到達(dá)Q點(diǎn)的正電荷的電勢(shì)能最大，結(jié)合能量守恒可知正電荷動(dòng)能最?。蔆正確；D、由幾何關(guān)系可知：m，PA間的電勢(shì)差為：UPA==100×0.4×0.8=32V．故D正確．故選：CD4.（多選題）在如圖所示的含有理想變壓器的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20：1，圖中電表均為理想交流電表，R為光敏電阻（其阻值隨光強(qiáng)增大而減小），Ll和L2是兩個(gè)完全相同的燈泡．原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說(shuō)法正確的是（）A．交流電的頻率為50HzB．電壓表的示數(shù)為220VC．當(dāng)照射R的光強(qiáng)增大時(shí)，電流表的示數(shù)變大D．若Ll的燈絲燒斷后，電壓表的示數(shù)會(huì)變大參考答案：AC【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理；電功、電功率；正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達(dá)式．【分析】由變壓器原理可得變壓器原、副線圈中的電流之比，輸入、輸出功率之比．和閉合電路中的動(dòng)態(tài)分析類(lèi)似，可以根據(jù)R的變化，確定出總電路的電阻的變化，進(jìn)而可以確定總電路的電流的變化的情況，在根據(jù)電壓不變，來(lái)分析其他的原件的電流和電壓的變化的情況．【解答】解：A、原線圈接入如圖乙所示，T=0.02s，所以頻率為f==50Hz，故A正確；B、原線圈接入電壓的最大值是220V，所以原線圈接入電壓的有效值是U=220V，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20：1，所以副線圈電壓是11V，所以V的示數(shù)為11V，故B錯(cuò)誤；C、R阻值隨光強(qiáng)增大而減小，根據(jù)I=知副線圈電流增加，副線圈輸出功率增加，根據(jù)能量守恒定律，所以原線圈輸入功率也增加，原線圈電流增加，所以A的示數(shù)變大，故C正確；D、當(dāng)Ll的燈絲燒斷后，變壓器的輸入電壓不變，根據(jù)變壓比公式，輸出電壓也不變，故電壓表讀數(shù)不變，故D錯(cuò)誤；故選：AC5.兩位雜技演員，甲從高處自由落下的同時(shí)乙從蹦床上豎直跳起，結(jié)果兩人同時(shí)落到蹦床上（忽略空氣阻力）．若以演員自己為參考系，此過(guò)程中他們各自看到對(duì)方的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．甲看到乙先朝上、再朝下運(yùn)動(dòng)B．甲看到乙一直朝上運(yùn)動(dòng)C．乙看到甲先朝下、再朝上運(yùn)動(dòng)D．甲看到乙一直朝下運(yùn)動(dòng)參考答案：B【考點(diǎn)】參考系和坐標(biāo)系．【分析】明確兩人的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，知道甲做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)越快，乙做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分析即可解題．【解答】解：先看第一段，乙向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，甲向下做自由落體，甲乙相向運(yùn)動(dòng)，所以甲看到乙向上運(yùn)動(dòng)．當(dāng)乙到最高點(diǎn)，速度為零時(shí)，甲有向下的速度，而且越來(lái)越快，乙也開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，但是速度沒(méi)有甲快，所以甲乙之間的距離也是減小的，那么，相對(duì)來(lái)說(shuō)，甲就看到乙一直向上運(yùn)動(dòng)．甲做自由落體運(yùn)動(dòng)：v1=gt，乙做豎直上拋運(yùn)動(dòng)：v2=﹣v0+gt甲乙之間的相對(duì)速度：v1﹣v2=gt﹣（﹣v0+gt）=v0即甲相對(duì)于乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故選項(xiàng)B正確．故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的—圖線．由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E和電源內(nèi)阻r，其中E=

V，r=______Ω。（保留兩位小數(shù)）．參考答案：

2.86V，5.71Ω

7.某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候，測(cè)得彈力的大小F和彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數(shù)

N/m。（2）當(dāng)彈簧受到5N的拉力時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。8.（4分）如圖所示，有四列簡(jiǎn)諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：答案：BDCA，DBCA9.(4分)太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生熱核反應(yīng)，每秒鐘輻射出的能量約為J，據(jù)此可做算太陽(yáng)一年內(nèi)質(zhì)量將減少_______kg（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。參考答案：

10.（5分）假設(shè)在NaCl蒸氣中存在由鈉離子Na+和氯離子Cl-靠靜電相互作用構(gòu)成的單個(gè)氯化鈉NaCl分子，若取Na+與Cl-相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)其電勢(shì)能為零，一個(gè)NaCl分子的電勢(shì)能為-6.1eV，已知使一個(gè)中性鈉原子Na最外層的電子脫離鈉原子而形成鈉離子Na+所需的能量（電離能）為5.1eV，使一個(gè)中性氯原子Cl結(jié)合一個(gè)電子形成氯離子Cl-所放出的能量（親和能）為3.8eV。由此可算出，在將一個(gè)NaCl分子分解成彼此遠(yuǎn)離的中性鈉原子Na和中性氯原子Cl的過(guò)程中，外界供給的總能量等于____________。參考答案：答案：4.811.在“用DIS探究牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中（1）下圖（左）是本實(shí)驗(yàn)的裝置圖，實(shí)驗(yàn)采用分體式位移傳感器，其發(fā)射部分是圖中的_____，與數(shù)據(jù)采集器連接的是______部分．（填①或②）（2）上圖（右）是用DIS探究加速度與力的關(guān)系時(shí)所得到的a–F實(shí)驗(yàn)圖象，由圖線可知，小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)__________kg．參考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg12.一物體靜止在光滑水平面上，先對(duì)物體施加一個(gè)水平向右的恒力F1，經(jīng)過(guò)時(shí)間t物體運(yùn)動(dòng)到距離出發(fā)點(diǎn)為s的位置，此時(shí)立即撤去F1，同時(shí)對(duì)物體施加一水平向左的恒力F2，又經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間t，物體運(yùn)動(dòng)到距離出發(fā)點(diǎn)s/2的位置，在這一過(guò)程中力F1和F2的比可能是

和

參考答案：2:5

2:7

解：由牛頓第二定律得：，撤去時(shí)物體的速度由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式得：解得：;或者;解得：13.

（選修3—4）（6分）露珠在陽(yáng)光下顯得晶瑩明亮是由于光的

現(xiàn)象造成的；通過(guò)手指縫看日光燈，可以看到彩色條紋是由于光的

現(xiàn)象造成的；水面上的汽油薄膜呈現(xiàn)彩色花紋是由于光的

現(xiàn)象造成的。參考答案：答案：全反射；衍射；干涉；（每空2分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）我國(guó)登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國(guó)自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射。相比較美國(guó)宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國(guó)航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過(guò)電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長(zhǎng)跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測(cè)了一下時(shí)間，于是他估測(cè)出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測(cè)的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測(cè)出單擺擺長(zhǎng)和擺動(dòng)周期,即可測(cè)出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.（簡(jiǎn)答）質(zhì)量,M=3kg的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng).如圖11所示,當(dāng)速度達(dá)到1m/s2將質(zhì)量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊可視為質(zhì)點(diǎn).(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時(shí),物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長(zhǎng)物塊才能與木板最終保持相對(duì)靜止？(3)物塊與木板相對(duì)靜止后物塊受到摩擦力大??？參考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當(dāng)兩物體達(dá)速度相等后保持相對(duì)靜止，故

∴t=1秒

1秒內(nèi)木板位移物塊位移，所以板長(zhǎng)L=x1-x2=0.5m（3）相對(duì)靜止后，對(duì)整體

，對(duì)物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式與位移公式可以求出位移．

（3）由牛頓第二定律可以求出摩擦力．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(14分)有人設(shè)想用圖所示的裝置來(lái)選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。粒子在電離室中電離后帶正電，電量與其表面積成正比。電離后，粒子緩慢通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，再通過(guò)小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，其中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向如圖。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。已知半徑為r0的粒子，其質(zhì)量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室。(不計(jì)納米粒子重力，）

(1)試求圖中區(qū)域Ⅱ的電場(chǎng)強(qiáng)度？(2)試求半徑為r的粒子通過(guò)O2時(shí)的

速率？(3)討論半徑r≠r0的粒子剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)向哪個(gè)極板偏轉(zhuǎn)？參考答案：解析：(1)設(shè)半徑為r0的粒子加速后的速度為v0，則

(2分)

設(shè)區(qū)域Ⅱ內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為E,則

(2分)

電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上

(1分)

(2)設(shè)半徑為r的粒子的質(zhì)量為m、帶電量為q、被加速后的速度為v,則

(2分)

由

得

(3分)

(3)半徑為r的粒子，在剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)受到合力為

(2分)

由上問(wèn)可知，當(dāng)

r＞r0時(shí)，v＜v0,F合＞0，粒子會(huì)向上極板偏轉(zhuǎn)

r＜r0時(shí)，v＞v0,F合＜0，粒子會(huì)向下極板偏轉(zhuǎn)

(2分)17.圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p-T圖象.已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的體積是0.6m3.

(1)根據(jù)圖象提供的信息,計(jì)算圖中TA的溫度值;(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中,作出由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象,并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A?B?C.如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)值,請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程.參考答案：(1)A→B過(guò)程,氣體作等容變化,體積不變.(1分)由圖象提供的信息:pA=1×105Pa,pB=1.5×105Pa,TB=300K.由查理定律,故TA==200K

(3分)(2)B→C過(guò)程,氣體作等壓變化,

(1分)由圖象提供的信息:VB=VA=0.6m3,TB=300K,TC=400K由蓋·呂薩克定律得故VC=TC=0.8m3;(3分)Ks5u故由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象如圖所示.(圖2分)18.我國(guó)通信衛(wèi)星的研制始于70年代331衛(wèi)星通信工程的實(shí)施，到1984年4月，我國(guó)第一顆同步通信衛(wèi)星發(fā)射成功并投入使用，標(biāo)志著我國(guó)通信衛(wèi)星從研制轉(zhuǎn)入實(shí)用階段．現(xiàn)正在逐