山西省運城市東壚南曹中學2022-2023學年高三物理上學期期末試題含解析

山西省運城市東壚南曹中學2022-2023學年高三物理上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.（多選）如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強電場（邊界上有電場），電場強度為E=mg/q，ACB為光滑固定的半圓形軌道，軌道半徑為R，A、B為圓水平直徑的兩個端點，AC為圓弧。一個質(zhì)量為m，電荷量為－q的帶電小球，從A點正上方高為H=R處由靜止釋放，并從A點沿切線進入半圓軌道，不計空氣阻力及一切能量損失，關于帶電小球的受力及運動情況，下列說法正確的是（

）A.小球到達C點時對軌道壓力為2mg

B.小球在AC部分運動時，加速度不變C.適當增大E，小球到達C點的速度可能為零D.若E=2mg/q，要使小球沿軌道運動到C，則應將H至少調(diào)整為3R/2參考答案：AD解析：A、小球進入半圓軌道，電場力和重力平衡，小球做勻速圓周運動，根據(jù)動能定理知，mgH=mvA2-0，解得：vA=．根據(jù)牛頓第二定律得：N=m，則小球到達C點時對軌道的壓力為2mg．故A正確．B、小球在AC部分做勻速圓周運動，加速度大小不變，方向始終指向圓心．故B錯誤．C、若電場力小于重力，根據(jù)動能定理知，小球到達C點的速度不可能為零．若小球所受的電場力大于重力，根據(jù)徑向的合力通過向心力，在最低點的速度不可能為零．故C錯誤．D、若E=，在最低點軌道的作用力為零，根據(jù)牛頓第二定律得，qE-mg=m，解得：vC=，根據(jù)動能定理得：mg（H+R）-qER=mvC2-0，解得：H=R．所以H至少為R．故D正確．故選：AD．2.（多選題）某靜電場在x軸上各點的電勢φ隨坐標x的分布圖象如圖．x軸上A、O、B三點的電勢值分別為φA、φO、φB，電場強度沿x軸方向的分量大小分別為EAx、EOx、EBx，電子在A、O、B三點的電勢能分別為EPA、EPO、EPB．下列判斷正確的是（）A．φO＜φB＜φA B．EOx＜EBx＜EAxC．EPO＜EPB＜EPA D．EPO﹣EPA＞EPO﹣EPB參考答案：ABD【考點】電勢能；電勢差與電場強度的關系．【分析】由圖讀出電勢的高低．根據(jù)電勢能與電勢的關系Ep=qφ分析電勢能的大?。蓤D象的斜率分析電場強度的大小．【解答】解：A、由圖知，φO＜φB＜φA．故A正確．B、根據(jù)圖象切線斜率的大小等于電場強度沿x軸方向的分量大小，則知，EOx＜EBx＜EAx．故B正確．C、電子帶負電，根據(jù)電勢能公式Ep=qφ=﹣eφ分析得知，EPO＞EPB＞EPA故C錯誤．D、由圖知，OA間電勢差大于OB間電勢差，即有φO﹣φA＞φO﹣φB．電子帶負電，則根據(jù)電勢能公式Ep=qφ=﹣eφ得：EPO﹣EPA＜EPO﹣EPB．故D正確．故選：ABD3.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點，與豎直墻相切于A點，豎直墻上另一點B與M的連線和水平面的夾角為600，C是圓環(huán)軌道的圓心。已知在同一時刻：a、b兩球分別由A、B兩點從靜止開始沿光滑傾斜直軌道AM、BM運動到M點；c球由C點自由下落到M點；則：（

）

A．a(chǎn)球最先到達M點

B．b球最先到達M點C．c球最先到達M點

D．b球和c球都可能最先到達M點參考答案：

答案：C4.在如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，五個完全相同燈泡的額定電壓均為U，交流電源的電壓恒定不變。當閉合K3、K4而斷開K5時，燈泡L3和L1恰能正常工作，則以下判斷正確的是（）A.當K3、K4、K5都閉合時，L1和L2的功率會減小B.當K3、K4、K5都閉合時，L1和L2都能正常工作C.當閉合K3、K4而斷開K5時，交流電源的電壓為2UD.當閉合K3、K4而斷開K5時，燈泡L1和L2恰能正常工作參考答案：D【詳解】設燈泡正常工作時的電流為I，電壓為U。A.B.當K3、K4、K5都閉合時，副線圈中的電流增大，根據(jù)變壓器特點，原線圈中電流增大，L1和L2消耗的功率增大，L1和L2都不能正常工作，故AB錯誤。C.當閉合K3、K4而斷開K5時，燈泡L3和L4恰能正常工作，故副線圈中電壓為U，根據(jù)變壓器原、副線圈中的電壓與匝數(shù)關系可知，原線圈中的電壓為2U，故交流電源的電壓為2U+U+U＝4U，故C錯誤。D.當閉合K3、K4而斷開K5時，燈泡L3和L4恰能正常工作，故副線圈中電流為2I，根據(jù)變壓器原副線圈中的電流關系可知，原線圈中的電流為I，故L1和L2都能正常工作，故D正確。5.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，O為波源且t=0開始沿y軸負方向起振，如圖所示是t=0.2s末x=0至4m范圍內(nèi)的波形圖，虛線右側(cè)的波形末畫出。已知圖示時刻x=2m處的質(zhì)點第一次到達波峰，則下列判斷中正確的是

A．這列波的周期為0.2s，振幅為l0cm

B．這列波的波長為8m．波速為40m/s

C．t=0.7s末，x=10m處質(zhì)點的位置坐標為(10m，10cm)

D．t=0.7s末，x=24m處的質(zhì)點加速度最大且沿y軸負方向參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.有兩列簡諧橫波a、b在同一媒質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速均為v＝2m/s。在t＝0時，兩列波的波峰正好在x＝2.5m處重合，如圖所示。

①兩列波的周期分別為Ta

和Tb

。②當t1＝0.5s時，橫波b的傳播使質(zhì)點P發(fā)生的位移為_____________m。參考答案：①1.25s；2s；②-2cm------------每空1分，共3分7.在“用單擺測定重力加速度”的某次實驗中，擺長為L的單擺完成n次全振動的時間為t，則單擺的周期為▲，重力加速度大小為▲參考答案：

t/n，8.某同學為探究“合力做功與物體動能改變的關系”，設計了如下實驗，他的操作步驟是：

①按右圖所示，安裝好實驗裝置，其中小車質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg．②釋放小車，然后接通打點計時器的電源（電源頻率為50Hz），打出一條紙帶．（1）他在多次重復實驗得到的紙帶中選出滿意的一條，如圖所示．把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點（圖中未畫出），用刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d1=0.004m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m，……，他把鉤碼重力作為小車所受合力，取當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，算出從打0點到打“5”點這一過程中合力做功W=

J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），把打“5”點時小車動能作為小車動能的改變量，算得EK

=

J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．（2）此次實驗探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且偏差很大．通過反思，他認為產(chǎn)生原因如下，其中有可能的是

．A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多；B．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多；C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏小；D．計算“5”點的瞬時速度時，兩計數(shù)點間時間間隔誤取0.08s．參考答案：（1）合力做的功=0.176J；打“5”點時小車的速度此時小車動能（2）由題意可知合力對物體做功的測量值大于動能增量的測量值，分析四個選項可知，只有A、B符合題意。9.某同學用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B處，調(diào)節(jié)氣墊導軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t。改變鉤碼個數(shù)，重復上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關計算如下表。

實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）為便于分析與的關系，應作出

的關系圖象，并在如圖坐標紙上作出該圖線（2）由圖線得出的實驗結(jié)論是：

（3）設AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請你由實驗結(jié)論推導出物體的加速度與時間的關系：

。（4）由以上得出的結(jié)論是：

。參考答案：（1）

圖略（2）與成正比（3）推導過程：（4）在誤差允許范圍內(nèi)，物體質(zhì)量一定時，加速度與外力成正比10.如圖所示，兩端開口、粗細均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長度的水銀．兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中．開啟頂部連通左右水銀的閥門，右側(cè)空氣柱長為L0，右側(cè)空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h，右側(cè)空氣柱頂部水銀面比左側(cè)空氣柱頂部水銀面低h．（i）試根據(jù)上述條件推測左側(cè)空氣柱的長度為

，左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為

：（ii）若初始狀態(tài)溫度為T0，大氣壓強為P0，關閉閥門A，則當溫度升至

時，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響，大氣壓強保持不變）．參考答案：（1）L0，2h；（2）【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）分別以兩部分氣體為研究對象，求出兩部分氣體壓強，然后由幾何關系求出右管內(nèi)氣柱的長度．（2）以左管內(nèi)氣體為研究對象，列出初末的狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程可以求出空氣柱的長度．【解答】解：（1）根據(jù)連通器的原理以及液體產(chǎn)生的壓強可知，右側(cè)的氣體的壓強：P1=P0﹣h則左側(cè)氣體的壓強：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為是2h．左側(cè)空氣柱的長度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）關閉閥門A，溫度升高的過程中，右側(cè)的空氣柱的壓強增大，體積增大，由圖可知，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平時的空氣柱的長度：L1=L0+h壓強：P1′=P0設空氣柱的橫截面積是S，由理想氣體的狀態(tài)方程得：得：T1=故答案為：（1）L0，2h；（2）11.一多用電表的電阻檔有三個倍率，分別是“×1”、“×10”、“×100”．用“×10”檔測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為使測量值更準確，應換到×100檔；如果換檔后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù)，那么缺少的步驟是歐姆調(diào)零．參考答案：考點：用多用電表測電阻．專題：實驗題；恒定電流專題．分析：使用歐姆表測電阻時應選擇合適的擋位，使指針指在中央刻度線附近；歐姆表換擋后要重新進行歐姆調(diào)零．解答：解：用“×10”檔測量某電阻時，表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，說明所選擋位太小，為使測量值更準確，應換大擋，應換到×100擋；換擋后要重新進行歐姆調(diào)零，然后再測電阻阻值．故答案為：×100；歐姆調(diào)零．點評：本題考查了歐姆表的實驗注意事項與使用方法，使用歐姆表測電阻時應選擇合適的擋位，使指針指在中央刻度線附近；歐姆表換擋后要重新進行歐姆調(diào)零．12.探究能力是物理學研究的重要能力之一．有同學通過設計實驗來探究物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的轉(zhuǎn)動動能與哪些因素有關。他以圓型砂輪為研究對象，研究其轉(zhuǎn)動動能與其質(zhì)量、半徑、角速度等的具體關系。如圖所示，砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn)，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設尺和砂輪間的摩擦力恒為（轉(zhuǎn)動過程動能定理也成立。不計轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量及其與支架間的摩擦）。分別取不同質(zhì)量、不同半徑的砂輪，使其以不同角速度旋轉(zhuǎn)的進行實驗，最后得到的數(shù)據(jù)如下表所示：半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動動能/J4128

41432

42216

44232

81216

161232

(1)根據(jù)題給數(shù)據(jù)計算砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek，并填在上面的表格里。(2)由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關系式為_____________。參考答案：（1）填空半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動動能/J41286.44143225.64221612.84423225.68121625.6161232102.4（2）

EK=kmω2r2

或者EK=mω2r2。13.如右圖所示為一小球做平拋運動頻閃照相的閃光照片的一部分，圖中背景小方格的邊長為5cm．如果敢g=l0，則：(1)閃光的頻率是________Hz；(2)小球做平拋運動時的初速度大小是________m/s；(3)小球經(jīng)過B點時的速度大小是_______m/s.參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．他根據(jù)老師提供的以下器材畫出了如圖所示的原理圖。①電壓表V(15V,I0k)②電流表G（量程3.0mA，內(nèi)阻Rg=10）③電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約為0.5）④滑動變阻器(0～20，l0A)⑤滑動變阻器(0～100，1A)⑥定值電阻=990

⑦開關S和導線若干(1)為了能準確地進行測量，同時為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是______（填寫器材編號）(2)在方框中畫出實驗電路圖(3)該同學利用上述實驗原理圖測得以下數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪出了如圖所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動勢E=________V（保留三位有效數(shù)字），電源的內(nèi)阻r=______（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：15.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。1通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。2計數(shù)點5對應的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。3物塊減速運動過程中加速度的大小為=

m/s2,若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。

參考答案：16；7（或7；6）

21.00；1.20

32.00；偏大（1）①1~6點相鄰位移之差約為且遞增，7~11點相鄰位移之差恒為遞減，在6~7點之間物體由加速轉(zhuǎn)為減速②5點的速度，加速階段則6點速度，③減速階段則，減速過程中阻力來源于桌面摩擦、空氣阻力、紙帶與限位孔的阻力如用在表示摩擦系數(shù)則空氣阻力、紙帶阻力均看做摩擦力，故所測偏大?！窘馕觥克摹⒂嬎泐}：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量為m1=0.3kg的小車停止在光滑的水平面上，車長L=1.5m，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點的物塊以水平向右的速度v0=2.0m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止，物塊與車面間的動摩擦因素μ=0.5，取g=10m/s2，求：（1）物塊在車面上滑行的時間t；（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v'0不超過多少？參考答案：17.如圖1所示，在2010上海世博會上，拉脫維亞館的風洞飛行表演，令參觀者大開眼界，最吸引眼球的就是正中心那個高為H=10m，直徑D=4m的透明“垂直風洞”。風洞是人工產(chǎn)生和控制的氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動。在風力作用的正對面積不變時，風力F=0.06v2（v為風速）。在本次風洞飛行