山西省運城市大禹中學2022-2023學年高三物理下學期期末試題含解析

山西省運城市大禹中學2022-2023學年高三物理下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1.一臺電動機額定電壓為U，線圈電阻R，電動機正常工作時通過電動機線圈的電流強度為I。當電動機正常工作時間為t時，以下說法正確的是 A．電動機消耗的電能為UIt B．U=IR C．R產(chǎn)生的熱量為I2Rt D．電動機輸出的機械能為UIt-I2Rt參考答案：ACD此電路為非純電阻電路，不滿足歐姆定律，所以U=IR錯，ACD對。2.（單選）2013年9月10日是中國就釣魚島及其附屬島嶼的領(lǐng)?；c、基線發(fā)表聲明一周年．當天，中國海警7艘艦船編隊在我釣魚島領(lǐng)海內(nèi)巡航．編隊分為兩個組，一組順時針，一組逆時針，從9點18分開始繞島巡航，假設每個小組的巡航時間為4個小時，航程為60海里．其中海警“2112”號和海警“2350”號被編在同一個組．若所有艦船行駛速率相同，則下列說法正確的有（）A．研究其中一艘艦船編隊的平均速度時可將其看作質(zhì)點B．以海警“2112”為參考系，海警“2350”一定是靜止的C．“60海里”指的是編隊的位移D．由題中條件可求出此次巡航過程中海警“2112”的平均速度參考答案：考點：平均速度；質(zhì)點的認識；位移與路程．.分析：當忽略物體的形狀與大小對所研究的物體不產(chǎn)生影響時，可以把物體看做質(zhì)點，區(qū)分路程與位移，平均速度是位移與時間的比值．解答：解：A、研究其中一艘艦船編隊的平均速度時可將其看作質(zhì)點，因為船的大小相當于路程來講可以忽略，A正確；B、若二者的速度不相同時，以海警“2112”為參考系，海警“2350”是運動的，B錯誤；C、“60海里”指的是編隊的路程，C錯誤；D、平均速度是位移與時間的比值，由題中條件不能求出此次巡航過程中海警“2112”的平均速度，D錯誤；故選：A點評：一個物體能否看做質(zhì)點不是以物體的大小來定的，注意路程與位移的區(qū)別及平均速度的公式．3.參考答案：B4.（多選題）如圖所示，兩輪用皮帶傳動，皮帶不打滑，圖中有A、B、C三點，這三點所在處的半徑rA＞rB=rC，則以下有關(guān)各點速率v、角速度ω的關(guān)系中正確的是（）A．vA=vB＞vC B．vC＞vB＞vA C．ωC=ωA＜ωB D．ωC=ωB＞ωA參考答案：AC【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】兩輪通過皮帶傳動，邊緣的線速度相等；A、C兩點共軸傳動，角速度相等；再結(jié)合v=ωr，可比較三質(zhì)點的角速度與線速度的大?。窘獯稹拷猓篈、B、圖中A與B兩點通過同一根皮帶傳動，線速度大小相等，即vA=vB，A、C兩點繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，有ωA=ωC，由于vA=rAωA，vC=rCωC，rA＞rC，因而有vA＞vC，得到vA=vB＞vC；故A正確，B錯誤；C、D、由于ωA=，ωB=，因而有，ωA＜ωB，又由于ωA=ωC，ωA=ωC＜ωB；故C正確，D錯誤；故選：AC．5.（多選題）2015年12月，中國“可見光通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”獲得重大突破﹣可見光通信的實時通信速率已經(jīng)提高至50Gbps，相當于0.2s即可下載一部高清電影．關(guān)于可見光，下列說法正確的是（）A．可見光中的紅光比紫光的頻率低B．可見光不能在真空中傳播C．可見光波長越長，越容易發(fā)生衍射D．可見光能發(fā)生光的干涉和衍射現(xiàn)象，說明光是橫波參考答案：AC【考點】波的干涉和衍射現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題．【分析】可見光中的紅光比紫光的頻率低；干涉、衍射說明光具有波動性，偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，從而即可求解．【解答】解：A．根據(jù)可見光中光的頻率的排列順序可知，可見光中的紅光比紫光的頻率低．故A正確；B．可見光屬于電磁波，能在真空中傳播．故B錯誤；C．可見光波長越長，越容易發(fā)生明顯衍射．故C正確；D．可見光能發(fā)生光的干涉和衍射現(xiàn)象，說明光具有波動性；偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波．故D錯誤．故選：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在如右圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號為“1”，B端輸入電信號為“1”時，在C端和D端輸出的電信號分別為_____和______。參考答案：0，0

7.某放射性元素原子核X有N個核子，發(fā)生一次α衰變和一次β衰變后，變成Y核，衰變后Y核的核子數(shù)為__________，若該放射性元素經(jīng)過時間T，還剩下沒有衰變，則它的半衰期為____________參考答案：N-4

8.如圖所示，一閉合線圈a懸吊在一個通電長螺線管的左側(cè)，如果要使線圈中產(chǎn)生圖示方向的感應電流，滑動變阻器的滑片P應向____滑動。要使線圈a保持不動，應給線圈施加一水平向____的外力。

(填向“左"或向“右”)參考答案：左

右

a中產(chǎn)出電流的磁場和螺線管的磁場方向相反，說明螺線管中磁場在增強，進一步說明回路中電流在增強，故劃片向左滑動；a與螺線管相排斥，要使其保持不動，施加的外力要向右。9.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長木板一端適當墊高，使小車在

（填“掛”或“不掛”）鉤碼的情況下做

運動；（2）某次實驗中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點起，每五個點取一個點作為計數(shù)點，分別標明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則小車的加速度為

m/s2.參考答案：（1）不掛（2分）；勻速（2分）

（2）0.6（4分）（1）這是平衡摩擦力的實驗步驟。（2）利用勻變速直線運動的推論得：，T=0.1s,再代入題給數(shù)據(jù)即可解答。10.如圖所示為氫原子的能級圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有

▲

種，其中最短波長為

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-811.甲、乙兩車以相同的速率在水平地面上相向做勻速直線運動，某時刻乙車先以大小為a的加速度做勻減速運動，當速率減小到0時，甲車也以大小為a的加速度做勻減速運動。為了避免碰車，在乙車開始做勻減速運動時，甲、乙兩車的距離至少應為_________.參考答案：12.如圖所示，一正方形導線框邊長為，質(zhì)量為m，電阻為R。從某一高度豎直落入磁感應強度為B的水平勻強磁場中，磁場寬度為d，且d>l。線框邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，此時線框的速度為__________。若線框邊剛要離開磁場時線框又恰好做勻速運動，則線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能為__________。（已知重力加速度為g）參考答案：

試題分析：由于線框邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，則，其中,代入解得：v=。因為線框邊剛要離開磁場時線框又恰好做勻速運動，同理可求得此時線框的速度仍為v,線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能等于線框重力勢能的減少量，即Q=.考點：平衡狀態(tài)及電磁感應現(xiàn)象；能量守恒定律。13.如右圖甲所示，有一質(zhì)量為m、帶電量為的小球在豎直平面內(nèi)做單擺，擺長為L，當?shù)氐闹亓铀俣葹?，則周期

；若在懸點處放一帶正電的小球（圖乙），則周期將

。（填“變大”、“不變”、“變小”）參考答案：；不變?nèi)?、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣。現(xiàn)接通電源，電熱絲對缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說法正確的是

。A．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動能增大D．對外做功，內(nèi)能減少②設活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內(nèi)活塞緩慢向上移動高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強的大??；（Ⅱ）t時間缸內(nèi)氣體對外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.3m。導軌電阻忽略不計，其間連接有固定電阻R=0.4Ω。導軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.2Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使之由靜止開始運動，電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。（1）試證明金屬桿做勻加速直線運動，并計算加速度的大??；（2）求第2s末外力F的瞬時功率；（3）如果水平外力從靜止開始拉動桿2s所做的功為0.3J，求回路中定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少。參考答案：解析：（1）設路端電壓為U，桿的運動速度為v，有（2分）由圖乙可得

U=0.1t

（2分）所以速度

v=1t

（2分）因為速度v正比于時間t，所以桿做勻加速直線運動，且加速度a=1m/s2

（2分）（用其他方法證明可參照給分）（2）在2s末，v=at=2m/s，桿受安培力

（2分）由牛頓第二定律，對桿有，得拉力F=0.175N

（2分）故2s末的瞬時功率P=Fv=0.35W

（2分）(3)在2s末，桿的動能

由能量守恒定律，回路產(chǎn)生的焦耳熱Q=W-Ek=0.1J

（3分）根據(jù)Q=I2Rt，有故在R上產(chǎn)生的焦耳熱

（3分）17.（16分）2008年9月25日21時10分，神七飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征二號Ｆ型火箭成功發(fā)射。飛船由火箭先送入近地點為A、遠地點為B的橢圓軌道。26日4時03分，飛船在遠地點啟動變軌程序后，飛船進入預定圓軌道，如圖所示。已知飛船在預定圓軌道上飛行n圈所用的時間為t，近地點距地面的高度為h1,地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。求：

（1）飛船在近地點A的加速度為多大？（2）遠地點B距地面的高度h2為多大？參考答案：解析：設地球質(zhì)量為M，飛船質(zhì)量為m，由萬有引力及勻速圓周運動規(guī)律得：

聯(lián)立以上三式得：

18.A、B兩列火車，