山西省忻州市東峪口中學2023年高三物理期末試題含解析

山西省忻州市東峪口中學2023年高三物理期末試題含解析一、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.（多選）如圖所示，物體A、B用細繩與彈簧連接后跨過滑輪.A靜止在傾角為45°的粗糙斜面上，B懸掛著.已知mA＝3mB，不計滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到30°，那么下列說法中正確的是(

)A.彈簧的彈力不變

B.物體A對斜面的壓力將減小

D.彈簧的彈力及A受到的靜摩擦力都不變參考答案：AC2.（多選題）如圖所示，在高速路口的轉彎處，路面外高內低．已知內外路面與水平面的夾角為θ，彎道處圓弧半徑為R，重力加速度為g，當汽車的車速為V0時，恰由支持力與重力的合力提供了汽車做圓周運動的向心力，則（）A．V0=B．V0=C．當該路面結冰時，V0要減小D．汽車在該路面行駛的速度V＞V0時，路面會對車輪產(chǎn)生沿斜面向下的摩擦力參考答案：AD【考點】向心力．【分析】要使車輪與路面之間的橫向摩擦力等于零，則汽車轉彎時，由路面的支持力與重力的合力提供汽車的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，結合數(shù)學知識求解車速，速率為v0時，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力為零，從而即可求解．【解答】解：AB、設路面的斜角為θ．以汽車為研究對象，作出汽車的受力圖，如圖．根據(jù)牛頓第二定律，得：mgtanθ=m解得：v0=，故A正確，B錯誤；C、當路面結冰時與未結冰時相比，由于支持力和重力不變，則v0的值不變，故C錯誤；D、車速若高于v0，所需的向心力增大，此時摩擦力可以指向內側，增大提供的力，車輛不會向外側滑動，故D正確；故選：AD．3.如圖所示，光滑軌道MO和ON底端對接且ON=2MO，M、N兩點高度相同。小球自M點由靜止自由滾下，忽略小球經(jīng)過O點時的機械能損失，以v、s、a、Ek分別表示小球的速度、位移、加速度和動能四個物理量的大小。下列圖象中能正確反映小球自M點到N點運動過程的是

（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：A4.（單選）如圖所示，分別在M、N兩點固定放置兩個等量異種點電荷+Q和－Q，以MN連線的中點O為圓心的圓周上有A、B、C、D四點。下列說法中正確的是A．A點場強大于B點場強B．C點場強與D點場強相同C．A點電勢小于B點電勢D．將某正電荷從C點移到O點，電場力做負功參考答案：B5.（單選）如圖所示，斜面上固定有一與斜面垂直的擋板，另有一截面為圓的光滑柱狀物體甲放置于斜面上，半徑與甲相同的光滑球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與斜面接觸而處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)在從球心O．處對甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向緩慢向下移動．設乙對擋板的壓力大小為F1，甲對斜面的壓力大小為F2，甲對乙的彈力為F3．在此過程中（）A．F1逐漸增大，F(xiàn)2逐漸增大，F(xiàn)3逐漸增大B．F1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變，F(xiàn)3逐漸減小C．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大，F(xiàn)3先增大后減小D．F1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變，F(xiàn)3先減小后增大參考答案：解：先對物體乙受力分析，受重力、擋板的支持力F1′和甲物體的支持力F3′，如圖根據(jù)平衡條件，結合幾何關系可以看出擋板的支持力F1′不斷減小，甲對乙的彈力F3′不斷減小，根據(jù)牛頓第三定律，乙對擋板的壓力F1不斷減小，甲對乙的彈力F3不斷減小；再對甲與乙整體受力分析，受重力、斜面的支持力、擋板的支持力和已知力F，如圖根據(jù)平衡條件，有x方向：F+（M+m）gsinθ﹣F1=0y方向：F2﹣（M+m）gcosθ=0解得：F2=（M+m）gsinθ，保持不變．結合牛頓第三定律，物體甲對斜面的壓力F2不變．故B正確，ABD錯誤．故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）在國際單位制中，力學的三個基本物理量是長度、________和時間，其對應的單位分別是米、________和秒。參考答案：質量；千克7.如圖所示，自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源，其電壓有效值UAB＝100V，R0＝40W，當滑動片處于線圈中點位置時，C、D兩端電壓的有效值UCD為

V，通過電阻R0的電流有效值為

A。參考答案：答案：200，5解析：自耦變壓器的原副線圈在一起，由題可知，原線圈的匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的一半。理想變壓器的變壓比為，所以。根據(jù)部分電路歐姆定律有。8.(3-4模塊)(3分)一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質點的橫坐標x=0.96m。波源O點剛開始振動時的振動方向__▲___(填“y軸正方向”或“y軸負方向”)，波的周期為___▲___s。從圖中狀態(tài)為開始時刻，質點P經(jīng)過__▲__s時間第二次達到波峰。參考答案：答案：y的負方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)9.在“探究加速度與力、質量的關系”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）10.一位小學生在玩游戲，他將一顆小鵝卵石子從離地面高處用手以的初速度豎直向上拋出，取，請你盡快地估算出：小石子從拋出到落至離地面的過程中的平均速度，其大小是

，方向

.參考答案：0.50

向下11.一簡諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質點的振動圖線如圖（b）所示，該質點在t=0時刻的運動方向沿y軸_________（填“正向”或“負向”）。已知該波的波長大于0.30m，則該波的波長為_______m。參考答案：正向，0.8m，根據(jù)圖（b）可知，圖線在t=0時的切線斜率為正，表示此時質點沿y軸正向運動；質點在圖（a）中的位置如圖所示。設質點的振動方程為(cm)，當t=0時，,可得.當時，y=2cm達到最大。結合圖（a）和題意可得，解得12.據(jù)報道：1978年澳大利亞科學家利用5m長的電磁軌道炮，將質量為3.3g的彈丸以5.9km/s的高速發(fā)射獲得成功。假設彈丸在軌道炮內做勻加速直線運動，彈丸所受的合力為_________N。如果每分鐘能發(fā)射6顆彈丸，該電磁軌道炮的輸出功率約為＿＿＿＿＿Ｗ。參考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。13.現(xiàn)要驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調節(jié)的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。(1)填入適當?shù)墓交蛭淖郑晟埔韵聦嶒灢襟E(不考慮摩擦力的影響)

①讓小車自斜面上方一固定點Al從靜止開始下滑至斜面底端A2，記下所用的時間t。

②用米尺測量Al與A2之間的距離s．則小車的加速度a=

。

③用米尺測量A1相對于A2的高度h。所受重力為mg，則小車所受的合外力F=

。

④改變

，重復上述測量。

⑤以h為橫坐標，1/t2為緞坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。(2)在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學設計的方案是：

①調節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1相對于斜面底端A2的高度h0。

②進行(1)中的各項測量。

③計算與作圖時用（h-h0）代替h。

對此方案有以下幾種評論意見：

A、方案正確可行。

B、方案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。

C、方案的理論依據(jù)有問題，小車所受摩擦力與斜面傾向有關。

其中合理的意見是

。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某學習小組做探究“合力做的功和物體速度變化關系”的實驗如圖所示．當圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2條、第3條…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．（1）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則關于是否完全平衡掉摩擦力，下面操作正確的是：D（填所選答案的字母序號）A．放開小車，小車能夠自由下滑即可B．放開小車，小車能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，小車能夠自由下滑即可D．放開拖著紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可（2）設第1次小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功為W．若在某次操作時用4根同樣的橡皮筋并在一起進行，并使小車從同樣的位置被彈出，則該次橡皮筋對小車做的功是4W．（3）在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的相鄰點的間隔大致相同部分進行測量．參考答案：解：實驗中可以適當抬高木板的一側來平衡摩擦阻力．受力平衡時，小車應做勻速直線運動，所以正確的做法是：放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可，故ABC錯誤，D正確．故選：D．（2）橡皮筋對小車做的功我們沒法直接測量，所以我們是通過改變橡皮筋的條數(shù)的方法來改變功，為了讓橡皮筋的功能有倍數(shù)關系就要求將橡皮筋拉到同一位置處．故第二次將4條橡皮筋并在一起，并且與第一次拉伸的長度一樣，小車在橡皮筋的作用下從靜止彈出，沿木板滑行，橡皮筋對小車所做的功是W的4倍，（3）要測量最大速度，應該選用點跡恒定的部分故答案為：（1）D；（2）4W；（3）相鄰點的間隔大致相同15.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，除有一標有“6V，1.5W”的小燈泡、導線和開關外，還有：A．直流電源6V(內阻不計)

B．直流電流表0～3A(內阻0.1Ω以下)C．直流電流表0～300mA(內阻約為5Ω)

D．直流電壓表0～10V(內阻約為15kΩ)E．滑動變阻器10Ω，2A

F．滑動變阻器1kΩ，0.5A實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量．(1)實驗中電流表應選用________，滑動變阻器應選用________(均用序號表示)．(2)在方框內畫出實驗電路圖．(3)試將圖實－2－14所示器材連成實驗電路．參考答案：C、E。最大四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在一底邊長為2L，θ＝45°的等腰三角形區(qū)域內(O為底邊中點)有垂直紙面向外的勻強磁場.現(xiàn)有一質量為m，電量為q的帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從O點垂直于AB進入磁場，不計重力與空氣阻力的影響.(1)粒子經(jīng)電場加速射入磁場時的速度？

(2)磁感應強度B為多少時，粒子能以最大的圓周半徑偏轉后打到OA板？

(3)增加磁感應強度的大小，可以再延長粒子在磁場中的運動時間，求粒子在磁場中運動的極限時間.(不計粒子與AB板碰撞的作用時間，設粒子與AB板碰撞前后，電量保持不變并以相同的速率反彈)參考答案：⑴依題意，粒子經(jīng)電場加速射入磁場時的速度為v

由

①（2分）得

②（1分）ks5u⑵要使圓周半徑最大，則粒子的圓周軌跡應與AC邊相切，設圓周半徑為R由圖中幾何關系：③（3分）由洛侖茲力提供向心力：

④（2分）聯(lián)立②③④解得

⑤（2分）⑶設粒子運動圓周半徑為r，，當r越小，最后一次打到AB板的點越靠近A端點，在磁場中圓周運動累積路程越大，時間越長.當r為無窮小，經(jīng)過n個半圓運動，最后一次打到A點.有：

⑥（2分）圓周運動周期：

⑦（2分）最長的極限時間

⑧（2分）由⑥⑦⑧式得：（2分）17.（10分）如圖所示，MN、PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導軌，勻強磁場的磁感線垂直導軌平面．導軌左端接阻值R＝1.5的電阻，電阻兩端并聯(lián)一電壓表，垂直導軌跨接一金屬桿ab，ab的質量m=0.1kg，電阻r=0.5.ab與導軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，導軌電阻不計，現(xiàn)用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之從靜止開始運動，經(jīng)時間t=2s后，ab開始做勻速運動，此時電壓表示數(shù)U=0.3V．重力加速度g=10m/s2．求：（1）ab勻速運動時，外力F的功率．（2）ab桿加速過程中，通過R的電量．（3）ab桿加速運動的距離．參考答案：解析：（1）設導軌間距為L，磁感應強度為B，ab桿勻速運動的速度為v，電流為I此時ab桿受力如圖所示：由平衡條件得：F=μmg＋ILB

1分

由歐姆定律得： 1分

解得：