2022-2023學(xué)年天津第五十四中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年天津第五十四中學(xué)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.A、B兩球的質(zhì)量均為m，兩球之間用輕彈簧相連，放在光滑的水平地面上，A球左側(cè)靠墻。用力F向左推B球?qū)椈蓧嚎s，如圖所示。然后突然將力F撤去，在撤去力F的瞬間，A、B兩球的加速度分別為：（

）A．0，

0

B．0，

F/mC．F/2m，F(xiàn)/m

D．F/2m，F(xiàn)/2m參考答案：B2.如圖所示，在等勢(shì)面沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶負(fù)電的微粒以一定初速度射入電場(chǎng)，并沿直線AB運(yùn)動(dòng)，由此可知()A.電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)B．微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能C．微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D．微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和等于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和參考答案：BA3.如圖所示，從地面上同一位置拋出兩小球A、B，分別落在地面上的M、N點(diǎn)，兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同?？諝庾枇Σ挥?jì)，則（A）B的加速度比A的大（B）B的飛行時(shí)間比A的長(zhǎng)（C）B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大（D）B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大參考答案：CD4.（多選）圖l中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為10：1。變壓器的原線圈接如圖2所示的正弦式電流，兩個(gè)20的定值電阻串聯(lián)接在副線圈兩端。電壓表V為理想電表。則

A．原線圈上電壓的有效值為100V

B．原線圈上電壓的有效值為70.7V

C．電壓表的讀數(shù)為5.0V

D．電壓表的讀數(shù)約為3.5V參考答案：BD5.（單選）下列說(shuō)法正確的是

（）A．C經(jīng)一次α衰變后成為NB．He核由兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子組成C．溫度升高能改變放射性元素的半衰期D．平衡核反應(yīng)方程應(yīng)遵循質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)守恒參考答案：解：A、C14經(jīng)一次α衰變后成為，A錯(cuò)誤；B、質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，所以α粒子由兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子組成，B正確；C、半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，C錯(cuò)誤；D、平衡核反應(yīng)方程應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，D錯(cuò)誤；故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某物理興趣小組準(zhǔn)備自制一只歐姆表，現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)器材：①I(mǎi)g=l00μA的微安表一個(gè)；②電動(dòng)勢(shì)E=1．5V，電阻可忽略不計(jì)的電源一個(gè)；③最大電阻為9999Ω的電阻箱R一個(gè)；④紅、黑測(cè)試表筆和導(dǎo)線若干。某同學(xué)用以上器材接成如圖甲所示的電路，并將電阻箱的阻值調(diào)至14kΩ，就成功地改裝了一個(gè)簡(jiǎn)易的“R×1k”的歐姆表，改裝成的歐姆表表盤(pán)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(nèi)阻Rg=____Ω。

（3）理論和實(shí)驗(yàn)研究均發(fā)現(xiàn)，在圖甲電路的基礎(chǔ)上（不改換微安表．電源和電阻箱的阻值）．圖乙的刻度及標(biāo)度也不改變，僅增加一個(gè)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.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問(wèn)題：①寫(xiě)出x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～5.5s內(nèi)通過(guò)的路程為

cm．參考答案：①y=5sin(2πt+π/2)②

1108.如圖所示，電流表的示數(shù)為0．1A，電壓表的示數(shù)為60V．

（1）待測(cè)電阻的測(cè)量值是____。（2）如果電壓表的內(nèi)阻RV=3KΩ，則待測(cè)電阻的真實(shí)值是

________。參考答案：9.現(xiàn)有a、b兩種單色光，其波長(zhǎng)關(guān)系為用a光照射某種金屬時(shí)，恰好發(fā)生光電效應(yīng)。則：①用b光照射該金屬時(shí)，

發(fā)生光電效應(yīng)；（填“能”或“不能”）②若增加a光強(qiáng)度，釋放出光電子的最大初動(dòng)能

增大。（填“能”或“不能”）參考答案：10.（4分）在陽(yáng)光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽(yáng)光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的

上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中

不同。參考答案：界面，傳播速度11.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為nl和n2，當(dāng)負(fù)載電阻R中流過(guò)的電流為I時(shí)，原線圈中流過(guò)的電流為

；現(xiàn)減小負(fù)載電阻R的阻值，則變壓器的輸入功率將

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：答案：增大解析：由變壓器的電流比可知，，故，由題意知原線圈的電壓不變，由P2＝和P1＝P2可知，R減小時(shí)，則P1＝P2均增大。12.某同學(xué)用如圖所示裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將單擺用磁鐵懸掛在鐵質(zhì)黑板上的O點(diǎn)，在O點(diǎn)下方將穿在圓環(huán)狀磁鐵的細(xì)鐵釘同樣吸在黑板上的P點(diǎn)，同時(shí)在黑板上用粉筆畫(huà)一條水平線MN，將細(xì)線拉直，讓非磁性擺球從MN上的A點(diǎn)由靜止釋放．當(dāng)其擺至另一側(cè)最高點(diǎn)時(shí)，觀察其位置是否在水平線上，從而驗(yàn)證擺球在此過(guò)程中在誤差范圍內(nèi)機(jī)械能是否守恒．（1）為進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該同學(xué)通過(guò)調(diào)整

，然后再次重復(fù)實(shí)驗(yàn)．（2）在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因是

（寫(xiě)出一條即可）．參考答案：（1）P點(diǎn)的高度；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到摩擦阻力．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】小球釋放后，只有重力做功，機(jī)械能守恒，當(dāng)碰到釘子后，機(jī)械能仍守恒，為多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，則可改變P點(diǎn)的高度；小球在擺動(dòng)過(guò)程中，因存在摩擦阻力，則擺至右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)位置總比水平線MN略低．【解答】解：（1）由題意可知，由于小球釋放后，只有重力做功，機(jī)械能守恒，因此只要小球另一側(cè)最高點(diǎn)在同一水平線即可，為了多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可通過(guò)調(diào)整P點(diǎn)的高度，再次重復(fù)實(shí)驗(yàn)；（2）在實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因可能是受到摩擦阻力，故答案為：（1）P點(diǎn)的高度；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到摩擦阻力．13.在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為vo=（用L、g表示），]其值是（取g=9.8m/s2），小球在b點(diǎn)的速率是。（結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

0.70m/s

0.88m/s三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中，用伏安法研究某電子元件R1的（6V，2.5W）伏安特性曲線，要求多次測(cè)量盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，備有下列器材：A．電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）B．量程為3A，內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表A2；C．量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω的電流表Al；D．量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表V1E．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，10A）F．滑動(dòng)變阻器（0～200Ω，1A）G．定值電阻R0（阻值1990Ω）H．開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線若干I．直流電源（6V，內(nèi)阻不計(jì)）（1）根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你設(shè)計(jì)出測(cè)量電子元件R1伏安特性曲線的電路原理圖（R1可用“”表示）．（畫(huà)在方框內(nèi)）（2）在實(shí)驗(yàn)中，為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)該選用的電流表是C，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E．（填寫(xiě)器材序號(hào)）（3）實(shí)驗(yàn)中，電流表的示數(shù)為3mA時(shí)，可測(cè)出電子元件R1的額定功率2.5W．參考答案：解：（1）在研究該元件的伏安特性曲線時(shí)，要求電壓從零調(diào)節(jié)，因此滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，在該實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，由于沒(méi)有電壓表，因此需要用已知內(nèi)阻的電流表G進(jìn)行改裝，由此可畫(huà)出原理圖如下所示：（2）該元件的電流約為：Im==0.43A；故電流表應(yīng)選用0.6A量程，故選：C；因采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器選擇小電阻；故選：E；（3）根據(jù)改裝原理可知，新改裝的電表內(nèi)阻為：1990+10=2000Ω；則要使電壓示數(shù)為6V，則表頭的示數(shù)應(yīng)為3mA；此時(shí)元件達(dá)額定功率為2.5W；故答案為：（1）如右圖所示；（2）C；E；（3）電流表G，3mA15.（12分）在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，①測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，若正確測(cè)出懸線長(zhǎng)l和擺球直徑d；則擺長(zhǎng)為

；②測(cè)周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過(guò)

位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并數(shù)1次，測(cè)出經(jīng)過(guò)該位置N次（約60～100次）的時(shí)間為t，則周期為

。此外，請(qǐng)你從下列器材中選用所需器材，再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，粗略測(cè)出重力加速度g，并參照示例填寫(xiě)下表（示例的方法不能再用）。A．天平；B．刻度尺；C.彈簧秤；D.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；E.帶夾子的重錘；F．紙帶；G．導(dǎo)線若干；H．鐵架臺(tái)；I．低壓交流電源；J．低壓直流電源；K．小車(chē)；L．螺旋測(cè)微器；M．斜面（高度可調(diào)，粗糙程度均勻）。

所選器材（只填器材序號(hào)）簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法（不要求寫(xiě)出具體步驟）示例B、D、E、F、G、H、J安裝儀器，接通電源，計(jì)紙帶隨重錘豎直下落。用刻度尺測(cè)出所需數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)果實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

參考答案：答案：①l+；②平衡；。

所選器材（只填器材序號(hào)）簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法（不要求寫(xiě)出具體步驟）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)A、C、E用彈簧秤稱出帶夾子重錘的重力大小G，再用天平測(cè)出其質(zhì)量m，則g＝G/m?；?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)B、D、F、G、I、K、M安裝儀器，接通電源，讓紙帶隨小車(chē)一起沿斜面下滑。用刻度尺測(cè)出所需數(shù)據(jù)。改變斜面高度再測(cè)一次，利用兩次數(shù)據(jù)，由牛頓第二定律算出結(jié)果。解析：?jiǎn)螖[的擺長(zhǎng)是從懸線的懸掛點(diǎn)到小球重心的距離，題中小球視為質(zhì)量分布均勻，故擺長(zhǎng)為：l＋；測(cè)定同期時(shí)，擺球在最低處平衡位置速度最大，因此應(yīng)從最低位置開(kāi)始計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)N次，則小球完成了次全振動(dòng)，故其周期T＝。測(cè)重力加速度的方法有多種，其中一種用斜面和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由牛頓第二定律來(lái)測(cè)，方法見(jiàn)答案。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在光滑絕緣水平面上有兩個(gè)帶電小球、，質(zhì)量分別為3m和m，小球帶正電q，小球帶負(fù)電-2q，開(kāi)始時(shí)兩小球相距s0，小球有一個(gè)水平向右的初速度v0，小球的初速度為零，若取初始狀態(tài)下兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)的電勢(shì)能為零，試證明：當(dāng)兩小球的速度相同時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能最大，并求出該最大值；參考答案：（1）由于兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)合外力為零，設(shè)某狀態(tài)下兩小球的速度分別為和，由動(dòng)量守恒定律得

（1）（2分）所以，系統(tǒng)的動(dòng)能減小量為

（2）（2分）由于系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，所以系統(tǒng)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和守恒，考慮到系統(tǒng)初狀態(tài)下電勢(shì)能為零，故該狀態(tài)下的電勢(shì)能可表為

（3）（1分）聯(lián)立（1）、（3）兩式，得

（4）（1分）由（4）式得：當(dāng)

（5）（1分）時(shí)，系統(tǒng)的電勢(shì)能取得最大值，而將（5）式代入（1）式，得（6）（1分）

即當(dāng)兩小球速度相同時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能最大，最大值為

17.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過(guò)程的p-V圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃。則：①該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中內(nèi)能的變化量是多大？②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中是吸熱，還是放熱？傳遞的熱量是多少？參考答案：內(nèi)能變化為零；吸熱，200J18.如圖18，兩塊相同平板P1，P2置于光滑水平面上，質(zhì)量均為m。P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧，左端A與彈簧的自由端B相距L。物體P置于P1的最右端，質(zhì)量為2m縣城可看作質(zhì)點(diǎn)。P1與P以共同速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的P2發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短。碰撞后P1與P2粘連在一起。P壓縮彈簧后被彈回并停在