2022-2023學(xué)年山西省晉中市北王中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

1、2022-2023學(xué)年山西省晉中市北王中學(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15分每小題只有一個選項符合題意1. （單選）某屋頂為半球形，一人在半球形屋頂上向上緩慢爬行（如圖所示），他在向上爬的過程中 （）A屋頂對他的支持力不變B屋頂對他的支持力變大C屋頂對他的摩擦力不變D屋頂對他的摩擦力變大參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題分析：以人為研究對象，作出力圖，根據(jù)平衡條件得出屋頂對他的摩擦力和支持力與坡角的關(guān)系式，再分析兩個力如何變化解答：解：以人為研究對象，作出力圖設(shè)此人的重力為G，根據(jù)平衡條件得：

2、屋頂對他的摩擦力：f=Gsin屋頂對他的支持力：N=Gcos人在半球形屋頂上向上緩慢爬行的過程中，坡角減小，則f減小，N增大即屋頂對他的摩擦力減小，屋頂對他的支持力增大故選B點(diǎn)評：本題是簡單的三力力平衡問題，分析受力，作出力圖是關(guān)鍵2. （多選題）下列說法中正確是（）A氣體對容器壁有壓強(qiáng)是氣體分子對容器壁頻繁碰撞的結(jié)果B物體溫度升高，組成物體的所有分子速率均增大C一定質(zhì)量的理想氣體等壓膨脹過程中氣體一定從外界吸收熱量D自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行的E飽和汽壓與分子密度有關(guān)，與溫度無關(guān)參考答案：ACD【考點(diǎn)】熱力學(xué)第二定律；熱力學(xué)第一定律；封閉氣體壓強(qiáng)【分析】氣體壓強(qiáng)

3、的微觀意義：氣體的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對容器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的；溫度是分子平均動能的標(biāo)志；明確熱力學(xué)第二定律；飽和汽壓與分子數(shù)密度和溫度有關(guān)【解答】解：A、氣體分子不停地做無規(guī)則，氣體對容器壁的壓強(qiáng)是氣體分子對容器壁頻繁碰撞而產(chǎn)生的，故A正確B、物體溫度升高，分子平均動能增大，平均速率增大，但由于分子運(yùn)動是無規(guī)則的，不是所有分子速率均增大故B錯誤C、一定質(zhì)量的理想氣體等壓膨脹過程中，體積增大，氣體對外界做功，由氣態(tài)方程知，氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律知，氣體一定從外界吸收熱量故C正確D、根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行的，故D正確E

4、、飽和汽壓與分子密度有關(guān)，與溫度也有關(guān)，故E錯誤故選：ACD3. 在粗糙絕緣的斜面上A處固定一點(diǎn)電荷甲,在其左下方B 點(diǎn)無初速度釋放帶電小物塊乙,小物塊乙沿斜面運(yùn)動到C 點(diǎn)靜止,從B 到C 的過程中,乙?guī)щ娏渴冀K保持不變,下列說法正確的是（） A 甲、乙一定帶異種電荷B 小物塊的電勢能一定減少C 小物塊機(jī)械能的損失一定大于克服摩擦力做的功DB 點(diǎn)的電勢一定高于C 點(diǎn)的電勢參考答案：B4. 如圖所示，平行導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中（方向向里），間距為L，左端電阻為R，其余電阻不計，導(dǎo)軌右端接一電容為C的電容器?，F(xiàn)有一長2L的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，ab以a為軸順時針以轉(zhuǎn)過90的過程中，通過

5、R的電量為 ( ) AQ= BQ=2BL2C CQ= DQ= BL2(+2C )參考答案：D5. 如圖所示，t0時，質(zhì)量為0.5 kg的物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變)，最后停在C點(diǎn)測得每隔2 s的三個時刻物體的瞬時速度，記錄在下表中g(shù)取10 m/s2，則下列說法中正確的是t/s0246v/(ms1)08128A. 物體運(yùn)動過程中的最大速度為12 m/sB. t3 s時刻物體恰好經(jīng)過B點(diǎn)C. t10 s時刻恰好停在C點(diǎn)D. A、B間的距離大于B、C間的距離參考答案：C根據(jù)表格可知物體下滑的加速度a=4 m/s2，在水平面上的加速度為，如果第

6、4 s在斜面上，由可知速度為16 m/s，由此可知第4 s末物體在平面上，最大速度是在B點(diǎn)，最大速度不是12 m/s，A錯誤；物體在斜面上運(yùn)動的時間為t，到第4 s末在平面上運(yùn)動時間為，得，B錯誤；第6 s末的速度是8 m/s，到停下來還需的時間，所以到C點(diǎn)的時間為10 s，C正確；到達(dá)B點(diǎn)的速度，由得，D錯誤。二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. ）用歐姆表測電阻時，將選擇開關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整 旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處若選擇旋鈕在“100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為 參考答案：歐姆調(diào)零（2分） 3200（2分

7、）歐姆表使用前首先應(yīng)進(jìn)行調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在歐姆刻度的“0”處。歐姆表讀數(shù)一定不要忘記乘以倍率。7. 某實驗小組設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機(jī)可得滑塊運(yùn)動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。圖線_是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的（選填“甲”或“乙”）；滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=_kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)=_。參考答案：甲，0.5，0.28. 如圖所示，兩端封閉的均勻玻璃管豎直放置，管中間有一段水銀柱將管中氣體分成體積相等的兩部分，管內(nèi)

8、氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同。一段時間后，發(fā)現(xiàn)下面氣體的體積比原來大了，則可以判斷環(huán)境溫度 了（填“升高”或“降低”），下面氣體壓強(qiáng)的變化量 上面氣體壓強(qiáng)的變化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。 參考答案：升高 ； 等于9. 某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測定重力加速度。（1）打出的紙帶如圖乙所示，實驗時紙帶的 端通過夾子和重物相連接。（填“a”或“b”）（2）紙帶上1至9各點(diǎn)為計數(shù)點(diǎn)，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的重力加速度為 m/s2 （3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€原因 。參考答案：10. 一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻（t=0）波的圖

9、像如圖所示，此刻A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同，此后A和B分別經(jīng)過最短時間0.1s和0.8s回到圖示位置，該波沿x軸 方向傳播（填“正”或“負(fù)”)，該波在18s內(nèi)傳播的距離為 m。參考答案：負(fù)，4011. 如圖所示，一根長L的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在場強(qiáng)為E與水平方向成角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中。桿的下端M固定一個帶正電小球A，電荷量Q；另一帶正電小球B質(zhì)量為m、電荷量為q，穿在桿上可自由滑動?，F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，靜電力常量為k。小球B可靜止的位置距M端的高度h為_。參考答案：答案：12. (5分)平衡下列核反應(yīng)方程式：（1）_，_。（2）_參考答案：答案：（1）5，10 （2）13.

10、 如圖所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為L的兩點(diǎn)A、B，連線AB與電場線的夾角為，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)若沿直線AB移動該電荷，電場力做功W= ，AB兩點(diǎn)間的電勢差UAB= 參考答案：qEL cos； ELcos【考點(diǎn)】電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；電勢差【分析】勻強(qiáng)電場中AB連線與電場方向成角，當(dāng)將電量為+q的點(diǎn)電荷從A移到B，則電場力做功應(yīng)當(dāng)是AB之間的有效場強(qiáng)做功，因此要先求出有效長度，再代入公式進(jìn)行計算；也可以代入電場力做功的公式：W=qUAB計算電勢差【解答】解：由于AB連線與電場方向成角，做AC垂直于場強(qiáng)的方向，則BC為沿場強(qiáng)方向的有效長度則BC=ABcos=L?cos，

11、電場力做功：W=F?BC=qEd?cos電場力做功僅僅與兩點(diǎn)間的電勢差有關(guān)，與路徑無關(guān)，故W=qUAB，所以UAB=ELcos故答案為：qEL cos； ELcos三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 如某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實驗前，提出以下幾種猜想：W v，W v2，W ，。他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木塊，在Q處固定一個速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點(diǎn)的速度)。在剛開始實驗時，有位同學(xué)提出，不需要測出物體質(zhì)量，只要測出物體從初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的示數(shù)就行了，大家經(jīng)過討論采納了該同學(xué)的建議。(1)讓物體

12、分別從不同高度無初速釋放，測出物體從初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4，讀出物體每次通過速度傳感器Q的速度v1、v2、v3、v4、，并繪制了如圖乙所示的Lv圖像。根據(jù)繪制出的Lv圖像，若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)該作出()ALv2圖像 BL圖像 CL圖像 DL圖像(2)本實驗中，木板與物體間摩擦力的大小會不會影響探究出的結(jié)果？ 參考答案：A 不會15. 驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中：質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所 示（相鄰記數(shù)點(diǎn)時間間隔為0.02s），長度單位cm，那么打點(diǎn)計時器打下記數(shù)點(diǎn)B時，物體的速度vB=_m/s；從起點(diǎn)O到打

13、下記數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是Ep=_J，此過程中物體動能的增加量Ek=_J（g取9.8m/s2，所有結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.）；通過計算，數(shù)值上Ep_Ek（填“”“=”或“Ek（填“”“=”或“Ek，這是因為紙帶和重錘運(yùn)動過程中受阻力；最后得出實驗的結(jié)論是：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒考點(diǎn)：驗證機(jī)械能守恒定律?！窘馕觥克?、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖（甲）所示，在場強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中存在著一半徑為R的圓形區(qū)域，O點(diǎn)為該圓形區(qū)域的圓心，A點(diǎn)是圓形區(qū)域的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是圓形區(qū)域最右側(cè)的點(diǎn)在A點(diǎn)有放射源釋放出初速度大小不同、方向均垂直于場強(qiáng)方向向右的正電荷，電

14、荷的質(zhì)量為m、電量為q，不計電荷重力、電荷之間的作用力（1）某電荷的運(yùn)動軌跡和圓形區(qū)域的邊緣交于P點(diǎn)，如圖（甲）所示，POA=，求該電荷從A點(diǎn)出發(fā)時的速率（2）若在圓形區(qū)域的邊緣有一接收屏CBD，如圖（乙）所示，C、D分別為接收屏上最邊緣的兩點(diǎn)，COB=BOD=30求該屏上接收到的電荷的最大動能和最小動能參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；動能定理的應(yīng)用專題：帶電粒子在電場中的運(yùn)動專題分析：（1）電荷從A到P做類平拋運(yùn)動，由牛頓第二定律求出加速度電荷水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，此電荷水平位移為Rsin，豎直位移為RRcos，由運(yùn)動學(xué)公式和幾何關(guān)系求出該電荷從A點(diǎn)出

15、發(fā)時的速率（2）當(dāng)電荷打到C點(diǎn)時，電場力做功最大，電荷獲得的動能最大，打在D點(diǎn)電場力最小，獲得的動能最小，根據(jù)動能定理求解該屏上接收到的電荷的最大動能和最小動能解答：解：（1）電荷從A到P做類平拋運(yùn)動，由牛頓第二定律得 a=水平方向：Rsin=v0t豎直方向：RRcos=聯(lián)立解得，（2）由（1）得知，粒子從A點(diǎn)出發(fā)時的動能為Ek0=設(shè)經(jīng)過P點(diǎn)時的動能為Ek，則有 qE（RRcos）=解得，Ek=當(dāng)電荷打到C點(diǎn)時，電場力做功最大，電荷獲得的動能最大，最大動能為EkC=打在D點(diǎn)電場力最小，獲得的動能最小，最小動能為EkD=答：（1）該電荷從A點(diǎn)出發(fā)時的速率是（2）該屏上接收到的電荷的最大動能和最小

16、動能分別為大動能為和點(diǎn)評：本題是平拋運(yùn)動和動能定理的綜合應(yīng)用，同時要充分應(yīng)用幾何知識輔助求解17. 如圖所示，虛線為足夠大的光滑水平面上的一條界線，界線的右側(cè)是力的作用區(qū)，為力的作用區(qū)內(nèi)一條直線，與界線夾角為，可視為質(zhì)點(diǎn)的不同小球，沿光滑水平面從界線的點(diǎn)不斷地射入力的作用區(qū)內(nèi)，小球一進(jìn)入力的作用區(qū)就受到水平恒力作用，水平恒力方向平行于，且由指向，恒力大小與小球的質(zhì)量成正比，比例系數(shù)為，求：（1）當(dāng)小球速度為時，射入方向與界線的夾角為時，小球在力的作用區(qū)內(nèi)運(yùn)動時的最小速度的大??；（2）當(dāng)小球以速度垂直界線射入時，小球從開始射入到（未越過直線）距離直線最遠(yuǎn)處所經(jīng)歷的時間;(3)當(dāng)小球以大小不同的速

17、度垂直界線射入且都經(jīng)過直線時，試證明：所有小球經(jīng)過直線時的速度方向都相同。參考答案：（1）由題意分析可知（2）由得： （3）設(shè)垂直界線射入的小球速度為 小球經(jīng)過直線時應(yīng)有：，得 為初速度方向與的夾角）18. 如圖所示，在粗糙水平面內(nèi)存在著2n個有理想邊界的勻強(qiáng)電場區(qū)，水平向右的電場和豎直向上的電場相互間隔，每一電場區(qū)域場強(qiáng)的大小均為E，且 E= ，電場寬度均為d，水平面粗糙摩擦系數(shù)為，一個質(zhì)量為m，帶正電的、電荷量為q的物體（看作質(zhì)點(diǎn)），從第一個向右的電場區(qū)域的邊緣由靜止進(jìn)入電場，則物體從開始運(yùn)動到離開第2n個電場區(qū)域的過程中，求：（1）電場力對物體所做的總功? 摩擦力對物體所做的總功？（2）物體在第2n個電場