2022-2023學年福建省寧德市蕉城區(qū)第十五中學高三物理下學期期末試卷含解析

2022-2023學年福建省寧德市蕉城區(qū)第十五中學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.(單選)如圖所示電路中，電源電動勢為E，線圈L的電阻不計．以下判斷正確的是 A．閉合S瞬間，燈泡不發(fā)光 B． 閉合S帶電路穩(wěn)定后，燈泡發(fā)光 C．斷開S瞬間，燈泡發(fā)光 D． 斷開S瞬間，電阻R上無電流通過參考答案：C2.下列四個圖象，依次分別表示四個物體A、B、C、D的位移、速度、加速度和摩擦力隨時間變化的規(guī)律，其中物體可能受力平衡的是()A

B

C

D參考答案：AD3.（單選）在光滑水平面上，一物體在水平力F的作用下，由靜止開始做直線運動，F(xiàn)隨位移s變化的圖線如圖所示，下列描述其位移－時間（s－t）和速度－時間（v－t）關系圖像正確的是 參考答案：C4.(單選)如圖所示，處于平直軌道上的甲、乙兩物體相距為s，同時、同向開始運動。甲以初速度v、加速度a1做勻加速直線運動，乙做初速度為零、加速度為a2的勻加速直線運動，假設甲能從乙旁邊通過，要使甲、乙相遇兩次的條件是()參考答案：B5.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是50：1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R=10，其余電阻不計。從某時刻開始經(jīng)c、d兩端給原線圈加上如圖乙所示的交變電壓。則下列說法正確的是A.當單刀雙擲開關與a連接時，電壓表的示數(shù)為4.4VB.當單刀雙擲開關與a連接且t=0.01s時，電流表的示數(shù)為零C.當單刀雙擲開關由a撥向b時，原線圈的輸入功率變大D.當單刀雙擲開關由a撥向b時，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5Hz參考答案：AC由圖象可知，電壓的最大值為220V，交流電的周期為2×10-2s，所以交流電的頻率為f==50Hz，交流電的有效值為220V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，當單刀雙擲開關與a連接時，副線圈的電壓為4.4V，電流表示數(shù)為電流的有效值，不隨時間的變化而變化，所以電流表的示數(shù)為0.44A，所以A正確B錯誤．當單刀雙擲開關由a撥向b時，原線圈的匝數(shù)變小，所以副線圈輸出的電壓要變大，電阻R上消耗的功率變大，原線圈的輸入功率也要變大，所以C正確．變壓器不會改變電流的頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率仍為50Hz，所以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.如圖，一塊木塊用細線懸掛于O點，現(xiàn)用一釘子貼著細線的左側，沿與水平方向成30°角的斜面向右以速度υ勻速移動，移動中始終保持懸線豎直，到圖中虛線位置時，木塊速度的大小為，與水平方向夾角為60°．參考答案：解：橡皮沿與水平方向成300的斜面向右以速度v勻速運動，由于橡皮沿與水平方向成300的斜面向右以速度v勻速運動的位移一定等于橡皮向上的位移，故在豎直方向以相等的速度勻速運動，根據(jù)平行四邊形定則，可知合速度也是一定的，故合運動是勻速運動；根據(jù)平行四邊形定則求得合速度大小v合=2vcos30°=，方向不變和水平方向成60°．故答案為：υ，60°7.如圖所示為某同學利用方格坐標紙測定半圓形玻璃磚折射率實驗的記錄情況，虛線為半徑與玻璃磚相同的圓，在沒有其它測量工具的情況下，只需由坐標紙即可測出玻璃磚的折射率．則玻璃磚所在位置為圖中的

參考答案：8.（3分）某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00s第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50s再次聽到回聲，已知聲速為340m/s，則兩峭壁間距離為_________。參考答案：

答案：425m9.（4分）一根電阻絲接入100V的恒定電流電路中，在1min內產生的熱量為Q，同樣的電阻絲接入正弦交變電流的電路中，在2min內產生的熱量也為Q，則該交流電壓的峰值是

。

參考答案：

答案：100V10.為了“探究動能改變與合外力做功”的關系，某同學設計了如下實驗方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質量為M的滑塊通過細繩與質量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，調整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運動，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運動，打出紙帶，如圖乙所示.打出的紙帶如圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當打點計時器打A點時滑塊速度vA=________,打點計時器打B點時滑塊速度vB=__________.②已知重錘質量m，當?shù)氐闹丶铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達式W合=__________.③測出滑塊運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標系,描點作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標原點的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質量M=_______.參考答案：①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.

③M=2/k.11.一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，使用兩條不同的輕質彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長更長，_____彈簧的勁度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）

參考答案：b

a12.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置。實驗操作中，用鉤碼所受的重力作為小車所受外力，用DIS系統(tǒng)測定小車的加速度。在保持小車總質量不變的情況下，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，將數(shù)據(jù)輸入計算機，得到如圖所示的a~F關系圖線。（1）小車上安裝的是位移傳感器的__________部分。（2）分析發(fā)現(xiàn)圖線在水平軸上有明顯的截距（OA不為零），這是因為____________。（3）圖線AB段基本是一條直線，而BC段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（單選）（A）小車與軌道之間存在摩擦（B）釋放小車之前就啟動記錄數(shù)據(jù)的程序（C）實驗的次數(shù)太多（D）鉤碼的總質量明顯地大于小車的總質量在多次實驗中，如果鉤碼的總質量不斷地增大，BC曲線將不斷地延伸，那么該曲線所逼近的漸近線的方程為__________。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車所受的摩擦力過大（2分）（3）D（2分），a=g（a=10m/s2）（2分）13.如圖所示，在O點處放置一個正電荷．在過O點的豎直平面內的A點，自由釋放一個帶正電的小球，小球的質量為m、電荷量為q．小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O為圓心、R為半徑的圓（如圖中實線所示）相交于B、C兩點，O、C在同一水平線上，∠BOC=30°，A距離OC的豎直高度為h．若小球通過B點的速度為v，則小球通過C點的速度大小為，小球由A到C電場力做功為mv2+mg﹣mgh．參考答案：解：小球從A點到C點的過程中，電場力總體上做的是負功，重力做正功，由動能定理可以知道電荷在C點的大小是，C、D、小球由A點到C點機械能的損失就是除了重力以外的其他力做的功，即電場力做的功．由動能定理得mgh+W電=則：W電==mv2+mg﹣mgh故答案為：，mv2+mg﹣mgh三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在使用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，已知實驗用的重錘質量m=0.02kg．重錘自由下落，在紙帶上打下一系列的點，如下圖所示，相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s2．則：（計算結果均保留兩位有效數(shù)字）①打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=

m/s；②從打下計數(shù)點O到打下計數(shù)點B的過程中，重錘的重力勢能的減少量△Ep=

J

參考答案：（1）①0.97（2分）

②9.5×10-3（2分）15.某同學在測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻的實驗中，備有下列器材：A．待測的干電池（電動勢約為1.5V，內電阻小于1.0Ω）B．電流表A1（量程0—3mA，內阻Rg1＝10Ω）C．電流表A2（量程0—0.6A，內阻Rg2＝0.1Ω）D．滑動變阻器R1（0—20Ω，10A）E．滑動變阻器R2（0—200Ω，1A）F．定值電阻R0（990Ω）G．開關和導線若干（1）他設計了如圖所示的（a）、（b）兩個實驗電路，其中更為合理的是__________圖；在該電路中，為了操作方便且能準確地進行測量，滑動變阻器應選_______（填寫器材名稱前的字母序號）;用你所選擇的電路圖寫出全電路歐姆定律的表達式E=______________（用I1、I2、Rg1、Rg2、R0、r表示）。（2）圖為該同學根據(jù)（1）中選出的合理的實驗電路，利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)），為了簡化計算，該同學認為I1遠遠小于I2，則由圖線可得電動勢E=__________V，內阻r=___________Ω。（結果保留兩位小數(shù)）參考答案：（1）b；D；在變阻器滑片調節(jié)的大部分范圍內，電流表A2讀數(shù)太小，電流表A1讀數(shù)變化不明顯；（2）1.46V~1.49V；0.81~0.87Ω【分析】（1）將電流表G串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．因為電源的內阻較小，所以應該采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減?。?/p>

（2）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識求出I1和電源兩端電壓U的關系，根據(jù)圖象與縱軸的交點求出電動勢，由與橫軸的交點可得出路端電壓為某一值時電流，則可求得內阻．【詳解】（1）上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，將電流表G串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．（a）、（b）兩個參考實驗電路，其中合理的是b；因為電源的內阻較小，所以應該采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減小．滑動變阻器應選D；若選擇大電阻，則在變阻器滑片調節(jié)的大部分范圍內，電流表A2讀數(shù)太小，電流表A1讀數(shù)變化不明顯；根據(jù)電路可知：；（2）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識得

電源兩端電壓U=I1（990+10）=1000I1，

根據(jù)圖象與縱軸的交點得電動勢E=1.47mA×1000Ω=1.47V；

由圖可知當電流為0.45A時，電壓為1.1V，則由閉合電路歐姆定律可知：r==0.8Ω；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質量均為1kg的小滑塊(可視為質點A、B，與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1．當A、B間的距離5m<L≤10m時，其間存在大小為2N的恒定引力；當L<5m時，其間存在大小為2N的恒定斥力。今讓A以某一初速度向著靜止的B運動，當與B間的距離為10m時，A的速度為v0=4m/s．g取10m／s2求：(1)A、B間的距離從L1=10m減小到L2=5m過程中經(jīng)歷的時間．(2)A、B能靠近到的最小距離．參考答案：見解析17.（16分）某顆地球同步衛(wèi)星正下方的地球表面上有一觀察者，他用天文望遠鏡觀察被太陽光照射的此衛(wèi)星，試問，春分那天（太陽光直射赤道）在日落12小時內有多長時間該觀察者看不見此衛(wèi)星？已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球自轉周期為T，不考慮大氣對光的折射。參考答案：解析：設所求的時間為t，用m、M分別表示衛(wèi)星和地球的質量，r表示衛(wèi)星到地心的距離。有

①

春分時，太陽光直射地球赤道，如圖所示，圖中圓E表示赤道，S表示衛(wèi)星，A表示觀察者，O表示地心。由圖可看出當衛(wèi)星S繞地心O轉到圖示位置以后（設地球自轉是沿圖中逆時針方向），其正下方的觀察者將看不見它。據(jù)此再考慮到對稱性，有

②

③

④

由以上各式可解得

⑤18.如圖所示，水平地面上有一上表面光滑的長木板C(其左端有一豎直小擋板)，其上放有可視為質點的兩小物塊A和B，其間夾