山西省太原市廟灣中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省太原市廟灣中學(xué)2023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.通常一次閃電過(guò)程歷時(shí)約0.2～0.3s，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成．每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅40～80μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中．在某一次閃電前云地之間的電勢(shì)差約為1.0×109V，云地間距離約為1km；第一個(gè)閃擊過(guò)程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60μs.假定閃電前云地間的電場(chǎng)是均勻的．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是()．A．閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1×105AB．整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為1×1014WC．閃電前云地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為1×106V/mD．整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為6×106J參考答案：由I＝＝A＝1×105A知，A對(duì)．由E＝＝V/m＝1×106V/m知，C對(duì)；由W＝qU＝6×1.0×109J＝6×109J知，D錯(cuò)；＝＝W＝3×1010W，B錯(cuò)．答案AC2.如圖所示，螺線管內(nèi)有平行于軸線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖示規(guī)律變化時(shí)（

）（A）在t1時(shí)刻，導(dǎo)線框cdef內(nèi)的感應(yīng)電流最小（B）在t2時(shí)刻，導(dǎo)線框cdef內(nèi)的感應(yīng)電流最小（C）在t1-t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流（D）在t1-t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮趨勢(shì)

參考答案：ACD3.（單選）如圖所示，固定在水平面上的光滑斜面傾角為θ=30°，物體A，B通過(guò)細(xì)繩及輕彈簧連接于光滑輕滑輪兩側(cè)，P為固定在斜面上且與斜面垂直的光滑擋板，物體A，B的質(zhì)量分別為m和4m，開始時(shí)用手托住物體A，滑輪兩邊的細(xì)繩恰好伸直，且左邊的細(xì)繩與斜面平行，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，A距離地面高度為h，放手后A從靜止開始下降，在A下落至地面前的瞬間，物體B恰好對(duì)擋板無(wú)壓力，空氣阻力不計(jì)，下列關(guān)于物體A的說(shuō)法正確的是（）A．在下落至地面前的過(guò)程中機(jī)械能守恒B．在下落至地面前的瞬間速度不一定為零C．在下落至地面前的過(guò)程中對(duì)輕彈簧做的功為mghD．在下落至地面前的過(guò)程中可能一直在做加速運(yùn)動(dòng)參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；功的計(jì)算．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：首先知道題境，分析AB兩物體的受力情況及各力做功情況，從而分析A其運(yùn)動(dòng)情況，類比彈簧振子，從而判斷選項(xiàng)．解答：解：A、A從靜止到下落過(guò)程中，只有重力和彈簧的彈力做功，所以A在下落至地面的過(guò)程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，而A的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；BD、據(jù)在A下落至地面前的瞬間，物體B恰好對(duì)擋板無(wú)壓力，以B為研究對(duì)象，據(jù)平衡求得此時(shí)彈簧的彈力為T=4mgsin30°=2mg；再以A為研究對(duì)象，當(dāng)A靜止釋放的瞬間，A受重力mg，其合力方向向下，大小為mg；當(dāng)A落地瞬間，A受重力mg和彈簧的彈力2mg，其合力向上，大小為mg，A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，據(jù)對(duì)稱性可知，落地瞬間其速度為零；據(jù)彈簧振子的運(yùn)動(dòng)情況可知，A向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，然后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，故BD錯(cuò)誤；C、據(jù)A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和能量守恒可知，A落地瞬間，A的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，所以彈簧的彈力做功可能為mgh，故C正確；故選：C．點(diǎn)評(píng)：明確A的運(yùn)動(dòng)情況和B在A落地瞬間的彈力是解題的前提，類比彈簧振子模型是解題的關(guān)鍵，靈活應(yīng)用能量守恒判斷彈簧做功情況，題目有點(diǎn)難度．4.根據(jù)電磁炮原理，我們可以設(shè)計(jì)一新型電磁船:船體上安裝了用于產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的超導(dǎo)線圈，在兩船舷之間裝有電池，導(dǎo)電的海水在安培力作用下即可推動(dòng)該船前進(jìn)。如圖是電磁船的簡(jiǎn)化原理圖，其中MN和PQ是與電池相連的導(dǎo)體棒，MN、PQ、電池與海水構(gòu)成閉合回路，且與船體絕緣，要使該船水平向左運(yùn)動(dòng)，則超導(dǎo)線圈在NMPQ所在區(qū)域產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是A.豎直向下 B.豎直向上 C.水平向左 D.水平向右參考答案：A【詳解】由電源、海水構(gòu)成的閉合電路可知海水中電流的方向是從MN指向PQ，根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)方向豎直向下時(shí)海水受到的力水平向右，海水反作用于船體的力水平向左，符合題意。故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯(cuò)誤。5.如圖所示，電流表、電壓表均為理想電表，L為小電珠。R為滑動(dòng)變阻器，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r?，F(xiàn)將開關(guān)S閉合，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí)，下列結(jié)論正確的是()A．電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大B．小電珠L(zhǎng)變亮C．電容器C上電荷量減小

D．電源的總功率變大參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，真空中有一頂角為75o，折射率為n=的三棱鏡．欲使光線從棱鏡的側(cè)面AB進(jìn)入，再直接從側(cè)面AC射出，求入射角θ的取值范圍為

▲

。

參考答案：450＜θ＜9007.單位換算：10m/s=

cm/s=

km/h參考答案：1000

；

36

8.（4分）按照有關(guān)規(guī)定，工作場(chǎng)所受到的電磁輻射強(qiáng)度（單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能量）不得超過(guò)0.50瓦／米2。若某一小型無(wú)線通訊裝置的電磁輻射功率是1瓦，那么在距離該通訊裝置

米以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域（已知球面面積為S＝4πR2）。參考答案：答案：0.409.一列簡(jiǎn)諧波在t=0.8s時(shí)的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡(jiǎn)諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是

▲

m．參考答案：10.如圖為聲波干涉演示儀的原理圖，O形玻璃管粗細(xì)均勻，分為A和B兩部分，兩側(cè)各有一小孔，聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率_____________的波。當(dāng)聲波分別通過(guò)A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅_____

_____；若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅________________。[參考答案：11.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過(guò)程中氣體對(duì)外做了100J的功，則此過(guò)程中_______(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：＜

（2分）

吸熱12.地面上放一開口向上的氣缸，用一質(zhì)量為m=0.8kg的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)一切摩擦，外界大氣壓為P0=1.0×105Pa，活塞截面積為S=4cm2，重力加速度g取10m/s2，則活塞靜止時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為

Pa；若用力向下推活塞而壓縮氣體，對(duì)氣體做功為6×105J，同時(shí)氣體通過(guò)氣缸向外傳熱4.2×105J，則氣體內(nèi)能變化為

J。參考答案：1.2×10-5Pa；內(nèi)能增加了1.8×105J13.如圖，從運(yùn)動(dòng)員騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)后再向下落入水中，若不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能先

（填“增大”或“減小”或“不變”），后

（填“增大”或“減小”或“不變”）。運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能

（填“增大”或“減小”或“不變”）。參考答案：增大

減小

不變?nèi)?、?shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中沒(méi)有畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接周期為T=0．02s的交流電源。（1）計(jì)算的公式為

（用給定字母表示）；（2）若測(cè)得，物體的加速度

m／s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù))參考答案：⑴

⑵

3.00

15.某同學(xué)用下圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)汕蚺鲎睬昂蟮乃俣龋瑢?shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使Ａ球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把Ｂ球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓Ａ球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次，并畫出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的豎直平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊。（1）（2分）為了使兩球碰撞為一維碰撞，所選兩球的直徑關(guān)系為：A球的直徑

B球的直徑（“大于”、“等于”或“小于”）；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在兩球碰撞后使A球不反彈，所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA mB（選填“小于”、“大于”或“等于”）；（2）（2分）在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量？答：

（填選項(xiàng)號(hào)）。A、水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B、A球與B球碰撞后，測(cè)量A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C、A球和B球在空間飛行的時(shí)間D、測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度（3）（4分）已知mA和mB。E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置，請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中所選小球和實(shí)驗(yàn)的記錄紙判斷，A球沒(méi)有碰撞B球時(shí)的落點(diǎn)是

點(diǎn)（在E、F、J三個(gè)落點(diǎn)中選填），A球與B球碰撞后A球的落點(diǎn)是

點(diǎn)（在E、F、J三個(gè)落點(diǎn)中選填）。該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)中A、B兩球碰撞中動(dòng)量守恒，請(qǐng)你用上圖中的字母寫出該同學(xué)判斷動(dòng)量守恒的表達(dá)式是

。參考答案：等于

大于

AB

F

E

mAOF=mAOE+mBOJ四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角為的斜面處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在斜面上某點(diǎn)以初速度為水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電小球，小球在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力與小球所受的重力相等，地球表面重力加速度為g，設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，問(wèn)：

（1）小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到斜面？

（2）從水平拋出至落到斜面的過(guò)程中，小球的電勢(shì)能如何變化？變化了多少？參考答案：17.（9分）如圖，氣缸由兩個(gè)截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被輕質(zhì)剛性細(xì)桿連接在一起，可無(wú)摩擦移動(dòng)，A、B的質(zhì)量分別,,,橫截面積分別為，一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間，活塞外側(cè)與大氣相通，大氣。（l）氣缸水平放置達(dá)到如圖甲所示的平衡狀態(tài)，求氣體的壓強(qiáng)。（2）已知此時(shí)氣體的體積?，F(xiàn)保持溫度不變，將氣缸豎直放置，達(dá)到平衡后如圖乙所示。與圖甲相比，活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)的距離L為多少？取重力加速度。參考答案：(1)氣缸處于甲圖所示位置時(shí)，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，對(duì)于活塞和桿，由力的平衡條件得

解得………………2分（2）汽缸處于乙圖所示位置時(shí)，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，對(duì)于活塞和桿，由力的平衡條件得………………2分設(shè)為氣缸處于乙圖所示位置時(shí)缸內(nèi)氣體的體積，由玻意耳定律可得………………2分由幾何關(guān)系可得………………2分由上述各式解得活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)距離………………1分18.s5

s1α

s2s3s4如圖所示的氣缸B中由活塞A封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，A可在B中無(wú)摩擦地滑動(dòng)。A、B的質(zhì)量分別為mA＝10kg、mB＝20kg，A的橫截面積S＝50cm2，大氣壓強(qiáng)P0＝1.0×105Pa。試求：（1）當(dāng)B中氣體的溫度t1＝27℃時(shí)，A與地面接觸但對(duì)地的壓力為零，此時(shí)B對(duì)地的壓力N1的大小是多少？（2）當(dāng)B中氣體溫度為t2時(shí)，B與地面接觸但對(duì)地的壓力為零，此時(shí)A對(duì)地的壓力N2的大小和氣體溫度t2是多少？參考答案：解：（1）N1＝