山西省長治市第十八中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省長治市第十八中學(xué)2023年高三物理下學(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.（單選）一列簡諧波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，經(jīng)過0.1s，平衡位置位于x=2m的點(diǎn)M第一次到達(dá)波峰，關(guān)于該波的下列說法正確的是（）A．波速可能為20m/sB．波的傳播方向一定沿x正方向C．波的頻率f=2.5HzD．N點(diǎn)的速度不可能正在增大參考答案：解：A、若波沿x軸正方向傳播，根據(jù)經(jīng)過0.1s，當(dāng)x=0的位置傳給x=2m的點(diǎn)M時(shí)，M第一次到達(dá)波峰，則v=，故A正確；B、根據(jù)題意可知，波可以沿x軸正方向也可以沿負(fù)方向傳播，故B錯(cuò)誤；C、由圖象讀出波長λ=16m，若波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)經(jīng)過0.1s，當(dāng)x=16m的位置傳給x=2m的點(diǎn)M時(shí)，M第一次到達(dá)波峰，則v，此時(shí)f=，故C錯(cuò)誤；D、N點(diǎn)此時(shí)由負(fù)的最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度增大，故D錯(cuò)誤．故選：A2.物體以的速度水平拋出，當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時(shí)，以下說法正確的是A．豎直分速度等于水平分速度

B．瞬時(shí)速度為C．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

D．運(yùn)動(dòng)的位移為參考答案：BCD3.（單選）矩形導(dǎo)線框固定在勻強(qiáng)磁場中，如圖甲所示。磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，則A.從0到t1時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閍bcdaB.從O到t1時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越小

C.從0到t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向先為adcba后變?yōu)閍bcdaD.從0到t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框ab邊受到的安培力先減小后增大參考答案：D4.如圖所示電路，閉合開關(guān)S，兩個(gè)燈泡都不亮，電流表指針幾乎不動(dòng)，而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，該電路的故障可能是()A.電流表壞了或未接好B.從點(diǎn)a經(jīng)過燈L1到點(diǎn)b的電路中有斷路C.燈L2的燈絲斷了或燈座未接通D.電流表和燈L1、L2都壞了參考答案：B試題分析：S閉合后，兩個(gè)燈不發(fā)光，電流表的指針幾乎不動(dòng)，說明電路是開路；電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為L1的燈絲燒斷或L1沒接好．故選B.考點(diǎn)：電路的故障分析【名師點(diǎn)睛】本題考查了根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)情況判斷串聯(lián)電路的故障，電流表示數(shù)為零說明故障是開路，電壓表有示數(shù)，說明開路在電壓表的兩接線柱之間；此題意在考查學(xué)生根據(jù)物理現(xiàn)象來判斷問題的推理能力.5.有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動(dòng)，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖，則有（）A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度gB．c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是30°C．b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長D．d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20h參考答案：C【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】地球同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，根據(jù)a=ω2r比較a與c的向心加速度大小，再比較c的向心加速度與g的大?。鶕?jù)萬有引力提供向心力，列出等式得出角速度與半徑的關(guān)系，分析弧長關(guān)系．根據(jù)開普勒第三定律判斷d與c的周期關(guān)系．【解答】解：A、地球同步衛(wèi)星的周期c必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)a=ω2r知，c的向心加速度大．由牛頓第二定律得：G=ma，解得：a=，衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則同步衛(wèi)星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A錯(cuò)誤；B、c是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，則c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是×360°=60°，故B錯(cuò)誤；C、由牛頓第二定律得：G═m，解得：v=，衛(wèi)星的軌道半徑越大，速度越小，所以b的速度最大，在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長．故C正確；D、由開普勒第三定律=k知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，所以d的運(yùn)動(dòng)周期大于c的周期24h，d的運(yùn)行周期應(yīng)大于24h，不可能是20h，故D錯(cuò)誤；故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）在光滑水平面上的O點(diǎn)系一長為l的絕緣細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球。當(dāng)沿細(xì)線方向加上場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場后，小球處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度v0，使小球在水平面上開始運(yùn)動(dòng)。若v很小，則小球第一次回到平衡位置所需時(shí)間為__________。

參考答案：答案：

7.（6分）在操場上，兩同學(xué)相距L為10m左右，在東偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁場方向的兩個(gè)位置上，面對面將一并聯(lián)銅芯雙絞線，象甩跳繩一樣搖動(dòng)，并將線的兩端分別接在靈敏電流計(jì)上。雙絞線并聯(lián)后的電阻R為2Ω，繩搖動(dòng)的頻率配合節(jié)拍器的節(jié)奏，保持f=2Hz。如果同學(xué)搖動(dòng)繩子的最大圓半徑h=1m，電流計(jì)的最大值I=3mA。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)學(xué)表達(dá)式B=

。（用R，I，L，f，h等已知量表示）試估算地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)量級

T。（2）將兩人的位置改為與剛才方向垂直的兩點(diǎn)上，那么電流計(jì)的讀數(shù)

。參考答案：

答案：（1）IR/2πLhf；10－5T；（2）0。8.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是_____m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa＝2.5m，再經(jīng)______s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．參考答案：2m/s

0.25s9.（6分）木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25，夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)，現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上，如圖所示，力F的作用后木塊A所受摩擦力大小是

N，木塊B所受摩擦力大小是

N。參考答案：

8

910.取一根柔軟的彈性繩，使繩處于水平伸直狀態(tài)。從繩的端點(diǎn)A開始每隔0.50m標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)，依次記為B、C、D……如圖所示?，F(xiàn)讓A開始沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.7s波正好傳到O點(diǎn)，此時(shí)A點(diǎn)第二次到達(dá)正向最大位移，則波速為______m/s，若A點(diǎn)起振方向向下，則波的周期為______s。參考答案：10

0.4

11.）用歐姆表測電阻時(shí)，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）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。12.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方法來測量物體的帶電量.如圖所示的小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定一個(gè)可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對著平行放置的金屬板（加上電壓后其內(nèi)部電場可看作勻強(qiáng)電場）.另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器及導(dǎo)線若干.該小組的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請你幫助該小組完成：

（1）用天平測出小球的質(zhì)量，按上圖所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測出M、N板之間的距離，使小球帶上一定的電量.

（2）連接電路（請?jiān)趫D中的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖，電源、開關(guān)已經(jīng)畫出）.

（3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度.

（4）以電壓為縱坐標(biāo)，以__________為橫坐標(biāo)作出過原點(diǎn)的直線，求出直線的斜率.

（5）小球的帶電量=__________________.（用、、等物理量表示）參考答案：（1）如圖（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：帶電小球的受力如圖b，根據(jù)平衡條件有，又有，聯(lián)立解得，，所以應(yīng)以為橫坐標(biāo).13.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s。①寫出x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程式y(tǒng)=

▲

㎝；②求出x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程s=▲㎝。參考答案：①y=-5sin(2πt)②90三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）為探究小燈泡的電功率和電壓的關(guān)系，小明測量小燈泡的電壓和電流，利用得到電功率。實(shí)驗(yàn)所使用的小燈泡規(guī)格為“3。0V1。8W”，電源為12V的電池，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10。（1）準(zhǔn)備使用的實(shí)物電路如題10-1圖所示。請將滑動(dòng)變阻器接入電路的正確位置。（用筆畫線代替導(dǎo)線）（2）現(xiàn)有10、20和50的定值電阻，電路中的電阻應(yīng)選___▲____的定值電阻。（3）測量結(jié)束后，應(yīng)先斷開開關(guān)，拆除___▲____兩端的導(dǎo)線，再拆除其他導(dǎo)線，最后整理好器材。（4）小明處理數(shù)據(jù)后將、描點(diǎn)在坐標(biāo)紙上，并作出了一條直線，如題10-2圖所示。請指出圖象中不恰當(dāng)?shù)牡胤健⒖即鸢福?1)(見右圖)(2)10(3)電池(4)圖線不應(yīng)畫為直線;橫坐標(biāo)的標(biāo)度不恰當(dāng).

15.為了研究有質(zhì)量的滑輪對繩的拉力的影響規(guī)律，同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．他們將置于長木板上的長方形盒子右端安裝測力計(jì)A（盒子很輕，盒內(nèi)裝有很多鉤碼，其總質(zhì)量為m1），通過輕質(zhì)繩子跨過光滑滑輪后，安裝另一測力計(jì)B（下方可以懸掛鉤碼，其與鉤碼總質(zhì)量為m2）．實(shí)驗(yàn)中，他們首先測出了滑輪質(zhì)量為m=100g，通過逐漸將盒子里的鉤碼取出后依次增掛在B下方，分別讀出運(yùn)動(dòng)過程中兩測力計(jì)的讀數(shù)TA和TB，得到多組數(shù)據(jù)，最后作出TA、TB與m2的關(guān)系曲線如圖2所示．由實(shí)驗(yàn)可知：①為了消除盒子與長木板之間的摩擦影響，應(yīng)該將長木板左（選填：左或右）端墊起一定高度，使盒子能夠勻速運(yùn)動(dòng)；②曲線I（選填：I或Ⅱ）是TA與m2的關(guān)系曲線．其最大值為6.3N；③設(shè)兩條曲線的拉力最大值所對應(yīng)的m2取值之差為△，猜想△與滑輪質(zhì)量有關(guān)，則其最可能的表達(dá)式為△=km（k為比例系數(shù)）；若滑輪質(zhì)量坍可以忽略，TB與m1、m2和重力加速度g的關(guān)系式為TB=．參考答案：考點(diǎn)：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：①為了消除盒子與長木板之間的摩擦影響，要平衡摩擦力；②由于繩子與滑輪間摩擦力的影響，細(xì)線對m2的拉力較大，對m1的拉力較??；③兩條曲線的拉力最大值所對應(yīng)的m2取值之差△，與質(zhì)量有關(guān)；沒有質(zhì)量時(shí)△應(yīng)該為零，根據(jù)牛頓第二定律列式求解細(xì)線的拉力．解答：解：①為了消除盒子與長木板之間的摩擦影響，要平衡摩擦力，即將長木板的左端適當(dāng)墊高，使盒子能夠勻速運(yùn)動(dòng)；②由于繩子與滑輪間摩擦力的影響，細(xì)線對m2的拉力較大，故曲線Ⅰ是TA與m2的關(guān)系曲線；曲線Ⅰ對應(yīng)的最大拉力為6.3N；③設(shè)兩條曲線的拉力最大值所對應(yīng)的m2取值之差為△，猜想△與滑輪質(zhì)量有關(guān)，則其最可能的表達(dá)式為：△=km（k為比例系數(shù)）若滑輪質(zhì)量坍可以忽略，兩天細(xì)線的拉力等大，設(shè)為T；對m2，有：m2g﹣T=m2a對m1，有：T=m1a聯(lián)立解得：T=故答案為：①左；②I，6.3；③km（k為比例系數(shù)），．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是明確當(dāng)滑輪質(zhì)量不能忽略時(shí)，兩側(cè)細(xì)線對滑輪的拉力大小不相等，然后結(jié)合牛頓第二定律和圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不難．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，有一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=0.6,R=10,U=160V，電壓表的讀數(shù)為110V，不計(jì)電壓表的內(nèi)阻。求：（1）通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？（2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率是多少？參考答案：17.如圖所示，質(zhì)量M=1.5kg的小車靜止于光滑水平面上并靠近固定在水平面上的桌子右邊，其上表面與水平桌面相平，小車的左端放有一質(zhì)量為0.5kg的滑塊Q。水平放置的輕彈簧左端固定，質(zhì)量為0.5kg的小物塊P置于桌面上的A點(diǎn)并與彈簧的右端接觸，此時(shí)彈簧處于原長?，F(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(diǎn)（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）時(shí)，推力做的功為WF=4J，撤去推力后，P沿光滑的桌面滑到小車左端并與Q發(fā)生彈性碰撞，最后Q恰好沒從小車上滑下。已知Q與小車表面間動(dòng)摩擦因數(shù)。（g=10m/s2）（1）Q剛在小車上滑行時(shí)的初速度v0；（2）小車的長度至少為多少才能保證滑塊Q不掉下？參考答案：（1）壓縮彈簧做功時(shí)有：，當(dāng)彈簧完全推開物塊P時(shí)有：，（以上步驟3分）因P、Q之間發(fā)生彈性碰撞：，，據(jù)以上兩式得：，

；（P、Q碰撞這一步驟6分）考生選擇以下兩個(gè)解答方案之一均不得受到歧視（2）滑塊Q在小車上滑行，做勻減速運(yùn)動(dòng)：，（2分）小車開始做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)：，（2分）小車和滑塊達(dá)速度相等時(shí)沒掉下來就不會再掉下來，設(shè)共速時(shí)間為t：

（2分）故小車的長度L為：

（3分）（2）或考慮滑塊Q與小車組成的系統(tǒng)水平動(dòng)量守恒、能量守恒：（以下各式各3分）18.已知物體從地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v2=，其中G、ME、RE分別是引力常量、地球的質(zhì)量和半徑.已知G=6.67×10-11N·m2/kg2,c=2.9979×108m/s.求下列問題：(1)逃逸速度大于真空中光速的天體叫做黑洞，設(shè)某黑洞的質(zhì)量等于太陽的質(zhì)量M=1.98×1030kg，求它的可能最大半徑（這個(gè)半徑叫Schwarzchild半徑）（2）在目前天文觀測范圍內(nèi)，物質(zhì)的平均密度為10-27kg/m3,如果認(rèn)為我們的宇宙