山西省運城市稷山縣翟店中學2023年高三物理期末試卷含解析

山西省運城市稷山縣翟店中學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.圖（甲）所示為以O(shè)點為平衡位置、在A、B兩點間做簡諧運動的彈簧振子，圖（乙）為這個彈簧振子的振動圖象，由圖可知下列說法中正確的是

A．在t＝0.2s時，彈簧振子可能運動到B位置B．在t＝0.1s與t＝0.3s兩個時刻，彈簧振子的速度相同C．從t＝0到t＝0.2s的時間內(nèi)，彈簧振子的動能持續(xù)地增加D．在t＝0.2s與t＝0.6s兩個時刻，彈簧振子的加速度相同參考答案：A2.質(zhì)量為1kg的物體從高處無初速度釋放，下落18m到達地面。在這個過程中重力對物體做的功是（g取10m/s2）：

（

）A．18J

B．180J

C．200J

D．400J參考答案：

答案：B3.（單選）如圖所示的x—t圖象和v—t圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是：A．x—t圖象中圖線1表示物體1做曲線運動B．x—t圖象中時刻物體1的速度大于物體2的速度C．v—t圖象中0至時間內(nèi)物體3和物體4的平均速度大小相等D．v—t圖象中時刻物體4的速度改變方向參考答案：B4.（多選）如圖甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點電勢為零，Ox方向上各點的電勢φ隨x變化的情況如圖乙所示。若在O點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則(

)A．電子將沿Ox方向運動

B．電子的電勢能將增大C．電子運動的加速度恒定

D．電子運動的加速度先減小后增大參考答案：AD5.（多選）如圖所示，理想變壓器的副線圈上，通過輸電線連接兩只燈泡和，輸電線的等效電阻為R，原線圈輸入恒定的交變電壓．開始時，開關(guān)S斷開，當開關(guān)S閉合時，以下說法正確的有A．等效電阻R的電壓增加B．通過燈泡的電流增加C．副線圈輸出的電壓增加D．原線圈輸入的功率增加參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.從地面A處豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，小球上升到B點時的動能與小球上升到最高點后返回至C點時的動能相等，B點離地高度為，C點離地高度為．空氣阻力f=0.1mg，大小不變，則小球上升的最大高度為_________；小球下落過程中從B點到C點動能的增量為___________．

參考答案：4h；

0.6mgh7.用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律。①某同學通過實驗得到如圖（b）所示的a—F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時

。圖中a0表示的是

時小車的加速度。②某同學得到如圖（c）所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50Hz．A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點。=

cm。由此可算出小車的加速度a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：①長木板的傾角過大（2分，能答到這個意思即可）；未掛砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）8.金屬桿在豎直面內(nèi)構(gòu)成足夠長平行軌道，桿間接一阻值為R的電阻，一個質(zhì)量為m的、阻值為r的長度剛好是軌道寬L的金屬棒與軌道間的摩擦力恒為f，金屬棒始終緊靠軌道運動。此空間存在如圖所示的水平勻強磁場（×場），磁感應強度為B，當金屬棒由靜止下滑h時已經(jīng)勻速，則此過程中整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為__________。參考答案：答案：9.如圖所示，物體A、B的質(zhì)量mA=6kg,mB=4kg,A與B、B與地面之間的動摩擦因數(shù)都等于0.3，通過輕滑輪在外力F的作用下，A和B一起做加速度為a=1m/s2的勻加速直線運動，則A對B的摩擦力大小為

N，方向為

，

參考答案：14N，向右，10.在光滑的水平面上有A、B兩輛質(zhì)量均為2m的小車，保持靜止狀態(tài)，A車上站著一個質(zhì)量為m的人，當人從A車跳到B車上，并與B車保持相對靜止，則A車與B車速度大小之比等于______，A車與B車動量大小之比等于______。參考答案：3∶2，3∶211.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ)．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設(shè)計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測試結(jié)果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關(guān)系中，運用

科學研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法12.（4分）

叫裂變，

叫聚變。參考答案：原子核被種子轟擊后分裂成兩塊質(zhì)量差不多的碎塊，這樣的核反應叫裂變；兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，這樣的核反應叫聚變13.一質(zhì)點由靜止開始作勻加速直線運動，加速度為0.5m/s2，經(jīng)過相隔125m的AB兩點用了10s．質(zhì)點到達A點時的速度是____________m/s；質(zhì)點從出發(fā)到達B點所經(jīng)歷的時間為_________s．

參考答案：

答案：10

30三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）有一根細而均勻的導電材料樣品（如圖a所示），截面為同心圓環(huán)（如圖b所示），此樣品長L約為3cm，電阻約為100Ω，已知這種材料的電阻率為，因該樣品的內(nèi)徑太小，無法直接測量.現(xiàn)提供以下實驗器材：A．20等分刻度的游標卡尺

B．螺旋測微器C．電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=100Ω）

D．電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2大約為40Ω）E．電流表A3（量程3A，內(nèi)阻r3大約為0.1Ω）F．滑動變阻器R（0-10Ω，額定電流2A）G．直流電源E（12V，內(nèi)阻不計）H．導電材料樣品Rx（長L約為3cm，電阻Rx約為100Ω）I．開關(guān)一只，導線若干請根據(jù)上述器材設(shè)計一個盡可能精確地測量該樣品內(nèi)徑d的實驗方案，回答下列問題：（1）（4分）用游標卡尺測得該樣品的長度如圖甲所示，其示數(shù)L=

mm；用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖乙所示，其示數(shù)D=

mm.

（2）（4分）請選擇合適的儀器，畫出最佳實驗電路圖，并標明所選器材前的字母代號。

（3）（4分）說明各測量的物理意義，并用符號表示，然后用已知物理量的符號和測量量的符號來表示樣品的內(nèi)徑d.

d=

參考答案：答案：（1）30.35

（2分）3.206±0.002

（2分）（2）（4分）（3）電流表A1讀數(shù)為I1,電流表A2讀數(shù)為I2.(1分)d=

（3分）15.如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個質(zhì)量相同且已知質(zhì)量的鉤碼，做探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系實驗。(1)為完成實驗，還需要的實驗器材有：__________。(2)圖乙是彈簧所受彈力F與彈簧伸長量x的F－x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為______N/m，圖線不過原點的原因是由于__________________。參考答案：(1)刻度尺

(2)200彈簧有自重四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某同學自制一電流表，其原理如圖所示。質(zhì)量為m的均勻細金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外。MN的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標尺上的刻度。MN的長度大于ab，當MN中沒有電流通過且處于靜止時，MN與矩形區(qū)域的ab邊重合，且指針指在標尺的零刻度；當MN中有電流時，指針示數(shù)可表示電流強度。MN始終在紙面內(nèi)且保持水平，重力加速度為g。（1）當電流表的示數(shù)為零時，求彈簧的伸長量；（2）為使電流表正常工作，判斷金屬桿MN中電流的方向；（3）若磁場邊界ab的長度為L1，bc的長度為L2，此電流表的量程是多少？參考答案：解答：（１）設(shè)當電流表示數(shù)為零時，彈簧的伸長量為，則有

（2分）（２）根據(jù)左手定則，金屬桿中的電流方向為：MN

（2分）（3）設(shè)電流表滿偏時通過MN的電流為Im，則有：

（3分）17.2011年7月11日23時41分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功將“天鏈一號02星”送入太空．火箭飛行約26分鐘后，西安衛(wèi)星測控中心傳來的數(shù)據(jù)表明，星箭分離，衛(wèi)星成功進入地球同步轉(zhuǎn)移軌道．“天鏈一號02星”是我國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，又稱跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術(shù)研究院為主研制．中繼衛(wèi)星被譽為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”，是航天器太空運行的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”，用于轉(zhuǎn)發(fā)地球站對中低軌道航天器的跟蹤測控信號和中繼航天器發(fā)回地面的信息的地球靜止通信衛(wèi)星．

（1）已知地球半徑R=6400kM，地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球自轉(zhuǎn)周期

T=24h，請你估算“天鏈一號02星”的軌道半徑為多少？（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

（2）某次有一個赤道地面基站發(fā)送一個無線電波信號，需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號02星”把該信號轉(zhuǎn)發(fā)到同軌道的一個航天器，如果航天器與“天鏈一號02星”處于同軌道最遠可通信距離的情況下，航天器接收到赤道地面基站的無線電波信號的時間是多少？已知地球半徑為R，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r，無線電波的傳播速度為光速c．參考答案：（1）由題意知“天鏈一號02星”是地球同步衛(wèi)星，周期T=24h，衛(wèi)星在運行過程中受地球的萬有引力提供向心力，令地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星軌道半徑為r，地球半徑為R，則有得衛(wèi)星運動軌道半徑r=

①

又因為地球表面重力等于萬有引力，即滿足得地球質(zhì)量為M＝

②

把②代入①得：r=（2）

“天鏈一號02星”與同軌道的航天器的運行軌道都是同步衛(wèi)星軌道，所以“天鏈一號02星”與同軌道的航天器繞地球運轉(zhuǎn)的半徑為r

“天鏈一號02星”與航天器之間的最遠時的示意圖如圖所示．由幾何知識可知：“天鏈一號02星”與航天器之間的最遠距離

無線電波從發(fā)射到被航天器接收需要分兩步．首先赤道地面基站A發(fā)射的信號被中繼衛(wèi)星B接收，信號傳輸距離為r-R，則信號傳輸時間

然后中繼衛(wèi)星B再把信號傳遞到同軌道的航天器C，信號傳輸距離，則信號傳輸時間為

所以共用時：t＝t1+t2＝18.如圖a.，一導熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置，橫截面積為S＝2×10-3m2、質(zhì)量為m＝4kg厚度不計的活塞與氣缸底部之間封閉了一部分氣