山西省運城市永濟清華中學2023年高三物理下學期期末試卷含解析

山西省運城市永濟清華中學2023年高三物理下學期期末試卷含解析一、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.在2012年倫敦奧運會男子100米決賽中，牙買加名將博爾特以9秒63的成績奪得冠軍，并打破奧運會紀錄．博爾特在比賽中，主要有起跑加速、途中勻速和加速沖刺三個階段，他的腳與地面間不會發(fā)生相對滑動，以下說法正確的是()A．加速階段地面對人的摩擦力做正功B．勻速階段地面對人的摩擦力不做功C．由于人的腳與地面間不發(fā)生相對滑動，所以不論加速還是勻速，地面對人的摩擦力始終不對人做功D．無論加速還是勻速階段，地面對人的摩擦力始終做負功

參考答案：BC2.（多選）甲、乙兩質點在同一直線上做勻加速直線運動，v﹣t圖象如圖所示，3秒末兩質點在途中相遇，由圖象可知（）A．甲的加速度等于乙的加速度B．出發(fā)前甲在乙之前6m處C．出發(fā)前乙在甲前6m處D．相遇前甲乙兩質點的最遠距離為6m參考答案：考點：勻變速直線運動的圖像．專題：運動學中的圖像專題．分析：速度圖象的斜率等于加速度，由數(shù)學知識比較甲乙的加速度大?。伞懊娣e”等于位移，求出3s末兩物體的位移，此時兩者相遇，則出發(fā)前甲乙相距的距離等于3s末位移之差．根據(jù)兩物體的關系，分析它們之間距離的變化，求解相遇前兩質點的最遠距離．解答：解：A、由圖看出，甲的斜率小于乙的斜率，則甲的加速度小于乙的加速度．故A錯誤．B、C，3s末甲、乙通過的位移分別為：x乙=，x甲=，由題，3秒末兩質點在途中相遇，則說明出發(fā)前甲在乙之前6m處．故B正確，C錯誤．D、由于出發(fā)前甲在乙之前6m處，出發(fā)后乙的速度一直大于甲的速度，則兩質點間距離不斷縮短，所以相遇前甲乙兩質點的最遠距離為6m．故D正確．故選BD點評：本題考查速度圖象兩個基本的意義：斜率等于加速度、“面積”等于位移，并根據(jù)速度和位置的關系求解兩質點最遠距離．3.如圖所示，豎直向上的勻強電場中，有一質量為m的帶正電小球，施加拉力F使小球向上加速運動一段距離，在此過程中重力和電場力所做功的絕對值分別為W1和W2，不計空氣阻力，則(

)（A）小球的電勢能增加了W2

（B）小球的重力勢能增加了W1（C）小球的動能增加了W1+W2

（D）小球的機械能增加了W2參考答案：B4.3．某同學站在觀光電梯地板上，用加速度傳感器記錄了電梯由靜止開始運動的加速度隨時間變化情況，以豎直向上為正方向。根據(jù)圖像提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是（

）A．在5s～15s內，觀光電梯在加速上升，該同學處于超重狀態(tài)B．在15s～25s內，觀光電梯停了下來，該同學處于平衡狀態(tài)C．在25s～35s內，觀光電梯在減速上升，該同學處于失重狀態(tài)D．在t=35s時，電梯的速度為0參考答案：ACD5.（單選題）如圖所示，一物體恰能在一個斜面體上沿斜面勻速下滑，設此過程中斜面受到水平地面的摩擦力為F1。若沿斜面方向用力向下推此物體，使物體加速下滑，設此過程中斜面受到地面的摩擦力為F2。則（）A．F1不為零且方向向右，F(xiàn)2不為零且方向向右B．F1為零，F(xiàn)2不為零且方向向左C．F1為零，F(xiàn)2不為零且方向向右D．F1為零，F(xiàn)2為零參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某物理興趣小組準備自制一只歐姆表，現(xiàn)有以下實驗器材：①Ig=l00μA的微安表一個；②電動勢E=1．5V，電阻可忽略不計的電源一個；③最大電阻為9999Ω的電阻箱R一個；④紅、黑測試表筆和導線若干。某同學用以上器材接成如圖甲所示的電路，并將電阻箱的阻值調至14kΩ，就成功地改裝了一個簡易的“R×1k”的歐姆表，改裝成的歐姆表表盤刻線如圖乙所示，其中“15”刻線是微安表的電流半偏刻線處。

（1）紅表筆一定是____（填“A”或“B”）。

（2）原微安表的內阻Rg=____Ω。

（3）理論和實驗研究均發(fā)現(xiàn)，在圖甲電路的基礎上（不改換微安表．電源和電阻箱的阻值）．圖乙的刻度及標度也不改變，僅增加一個電阻R′，就能改裝成“R×l”的歐姆表，如圖丙所示，則電阻R′_____Ω（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：7.如圖所示，一定質量的某種理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，A、B兩狀態(tài)的相關參量數(shù)據(jù)已標于壓強—體積圖象上。該氣體由AB過程中對外做功400J，則此過程中氣體內能增加了

J，從外界吸收了

J熱量參考答案：0（2分）

400（2分）觀察A、B兩點PV的乘積不變，溫度沒有變，對于理想氣體內能只與溫度有關，所以內能沒有變，改變內能的兩種形式有做功和熱傳遞，從外界吸熱等于對外做功400J

8.小明同學設計了一個實驗來探究自行車的初速度與其克服阻力作功的關系。實驗的主要步驟是：①找一段平直的路面，并在路面上畫一道起點線；②騎上自行車用較快速度駛過起點線，并從車把手處自由釋放一團很容易辨別的橡皮泥；③車駛過起點線后就不再蹬自行車腳蹬，讓車依靠慣性沿直線繼續(xù)前進；④待車停下，記錄自行車停下時的位置；⑥用卷尺量出起點線到橡皮泥落地點間的距離s、起點線到終點的距離L及車把手處離地高度h。若自行車在行駛中所受的阻力為f并保持恒定。（1）自行車經(jīng)過起點線時的速度v=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（2）自行車經(jīng)過起點線后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（3）多次改變自行車經(jīng)過起點時的初速度，重復上述實驗步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的和，就能通過數(shù)據(jù)分析達到實驗目的。參考答案：（1），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平拋運動，由s=vt，h=gt2/2聯(lián)立解得，v=；自行車經(jīng)過起點線后克服阻力做功W=fL。多次改變自行車經(jīng)過起點時的初速度，重復上述實驗步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的s和L，就能通過數(shù)據(jù)分析達到實驗目的。9.如圖1實驗裝置，利用玻意耳定律測量形狀不規(guī)則的小物體的體積。（1）請補充完整下列實驗步驟。①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、_______（填器材）、計算機逐一連接；②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值P；③建立縱坐標和橫坐標分別是___________（請用符號表示坐標軸上的物理量）的坐標系，利用圖像處理實驗數(shù)據(jù)，得到如圖2所示圖線。（2）如果實驗操作規(guī)范正確，已知a、b，根據(jù)圖線可得所測的小物體的體積為_____________。參考答案：

數(shù)據(jù)采集器

（1分）

V和1/P

（2）（3分）

a

10.置于鉛盒中的放射源發(fā)射的、和三種射線，由鉛盒的小孔射出。在小孔外放一張鋁箔，鋁箔后的空間有一勻強電場。射線進入電場后，變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉，如圖所示，則圖中的射線a為

射線，射線b為

射線。參考答案：

11.(1)如圖11所示是日光燈的電路圖，它主要是由燈管、鎮(zhèn)流器和起動器組成的，鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的線圈，起動器的構造如圖8．為了便于起動，常在起動器兩極并上一紙質電容器C.某班教室的一盞日光燈出現(xiàn)燈管兩端亮而中間不亮的故障，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)燈管是好的，電壓正常，鎮(zhèn)流器無故障，其原因可能是

，你能用什么簡易方法使日光燈正常發(fā)光？

。

（2）如圖12是測定自感系數(shù)很大的線圈直流電阻的電路，兩端并聯(lián)一只電壓表（電壓表的內阻RV很大），用來測電感線圈的直流電壓，在測量完畢后將電路解體時.若先斷開S1時，則

(填電壓表或電流表)將可能損壞。參考答案：(1)電容器C擊穿而短路或起動器被短路。將電容器C撤除或更換起動器等。

（2）電壓表12.如圖所示，質量為m的物塊放在水平木板上，木板與豎直彈簧相連，彈簧另一端固定在水平面上，今使m隨M一起做簡諧運動，且始終不分離，則物塊m做簡諧運動的回復力是由

提供的，當振動速度達最大時，m對M的壓力為

。參考答案：重力和M對m的支持力的合力;

mg。略13.如圖所示，半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一小物體A，現(xiàn)給它一個水平初速度，當這一水平初速度v0至少為_______________時，它將做平拋運動，這時小物體A的落地點P到球心O的距離=_______________.參考答案：;在最高點，有mg-N=m，N=0時物體A做平拋運動，此時v0=．物體A做平拋運動的時間，所以==。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：15.（09年大連24中質檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應是

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一列簡諧波沿x軸傳播，t＝0時刻的波形如圖所示，此時質點P振動方向為y軸正方向，6s后P第一次處于波谷，求簡諧波傳播方向和傳播速度大小。參考答案：見解析（1），，解得=45°；=m/s.17.（14分）2005年10月12日9時，神舟六號載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，其返回艙于10月17日凌晨4時32分按照預定計劃返回內蒙古四子王旗阿木古朗牧場的主著陸場。神舟六號載人航天飛行的圓滿成功，標志著我國在發(fā)展載人航天技術方面取得了又一個具有里程碑意義的重大勝利。（已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g）（1）神舟六號載人飛船搭乘長征2號F型運載火箭從地面豎直發(fā)射升空，在地面附近（重力加速度g不變）上升高度為h時獲得的速度為v，若把這一過程看作勻加速直線運動，則這段時間內飛船對飛船中質量為m的宇航員的作用力有多大？（2）神舟六號載人飛船在離地面高度為H的圓軌道上運行的周期多大？參考答案：（1）火箭豎直勻加速上升，加速度為a，有：---------------------(2分)

飛船對宇航員的作用力為F，有：-------------------------(2分)

得：------------------------------------------------------------(2分)

（2）用r表示飛船圓軌道半徑，則r=R+H，用M表示地球質量，m表示飛船質量，T表示飛船做圓周運動的周期。由萬有引力定律和牛頓定律得：------------(4分)

在地球表面，有：-------------------------------------------------------（2分)

解得：-----------------------------------------------------(2分)18.如圖，某同學在一張水平放置的白紙上畫了一個小標記“·”(圖中O點)，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標