山西省忻州市砂村學(xué)校2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省忻州市砂村學(xué)校2022-2023學(xué)年高三物理上學(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.如圖所示，在水平面上有兩條光滑的長直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距離為L，電阻忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面。質(zhì)量分別為、的兩根金屬桿a、b跨擱在導(dǎo)軌上，a、b接入電路的電阻均為R。輕質(zhì)彈簧的左端與b桿連接，右端固定。開始時(shí)a桿以初速度v0向靜止的b桿運(yùn)動(dòng)，當(dāng)a桿向右的速度為v時(shí)，b桿向右的速度高達(dá)到最大值vm，此過程中a桿產(chǎn)生的焦耳熱為Q，兩桿始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌良好接觸，則b桿達(dá)到最大速度時(shí)A.b桿受到彈簧的確彈力為

B.b桿受到彈簧的彈力為C.彈簧具有的彈性勢(shì)能為D.彈簧具有的彈性勢(shì)能為參考答案：AC2.如圖所示，兩根平行放置、長度均為L的直導(dǎo)線a和b，放置在與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)a導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為I，b導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為2I，且電流方向相反時(shí)，a導(dǎo)線受到磁場力大小為F1，b導(dǎo)線受到的磁場力大小為F2，則a通電導(dǎo)線的電流在b導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

A．

B．

C．

D．參考答案：C3.（單選）聲音在空氣中傳播的的速度與空氣的密度及壓強(qiáng)有關(guān)下列速度表達(dá)式（為比例系數(shù)，無單位）中可能正確的是（

）A.

B.

C.

D.參考答案：B4.如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行。將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對(duì)靜止，勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端。下列說法中正確的是A．第一階段摩擦力對(duì)物體做正功，第二階段摩擦力對(duì)物體不做功

B．第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加C．第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機(jī)械能的增加D．物體從底端到頂端全過程機(jī)械能的增加等于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱

參考答案：C5.如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則A．a(chǎn)的飛行時(shí)間比b的長B．b和c的飛行時(shí)間相同C．a(chǎn)的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件，下圖是一種測(cè)定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過程中，通過電流表G的電流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始終為零”）。參考答案：方向由a到b

7.13．在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時(shí)經(jīng)過A點(diǎn)。自行車做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點(diǎn)的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)．則自行車追上汽車所需時(shí)間為

s，自行車追上汽車時(shí)，汽車的速度大小為

m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；168.地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為，則該處距地球表面的高度為（﹣1）R，在該高度繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度大小為．參考答案：解：根設(shè)地球的質(zhì)量為M，物體質(zhì)量為m，物體距地面的高度為h．據(jù)萬有引力近似等于重力得：在地球表面：mg=G…①在h高處：m?=G…②由①②聯(lián)立得：2R2=（R+h）2解得：h=（﹣1）R在該高度衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由重力提供向心力，則得：m?=m可得：v=故答案為：（﹣1）R；．9.靜電除塵器示意如右圖所示，其由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成。A和B分別接到高壓電源正極和負(fù)極，A、B之間有很強(qiáng)的電場，B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_______（填A(yù)或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的煙就成為清潔的了。已知每千克煤粉會(huì)吸附nmol電子，每晝夜能除mkg煤粉，設(shè)電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時(shí)間為t，則高壓電源的電流強(qiáng)度為_______。參考答案：A

2emnNA/t

10.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持

不變，用鉤碼所受的重力作為

，用DIS測(cè)小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）（A）小車與軌道之間存在摩擦

（B）導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)（C）所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

（D）所用小車的質(zhì)量太大參考答案：1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，ks5u（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，11.

（5分）裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為：反應(yīng)方程下方的數(shù)字中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量（以原子質(zhì)量單位u為單位）。已知1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為9.3×102MeV，此裂變反應(yīng)釋放出的能量是________MeV。參考答案：答案：1.8×10212.（1）為研究某一電學(xué)元件的導(dǎo)電規(guī)律，將該元件兩端的電壓、元件中的電流及通電時(shí)間記錄在下表中，通過分析表中數(shù)據(jù)可以判斷出該元件所用的材料是

（填“金屬”或“半導(dǎo)體”）。通電時(shí)間t/s51015202530電壓

u/v0.400.621.021.261.521.64電流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0℃時(shí)的電阻，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r）、電流表A（內(nèi)阻Rg）、滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡單的“金屬電阻溫度計(jì)”．使用“金屬電阻溫度計(jì)”前，先要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應(yīng)在t2的

側(cè)（填“左”或“右”）；在標(biāo)識(shí)“金屬電阻溫度計(jì)”的溫度刻度時(shí)，需要弄清所測(cè)溫度和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系．請(qǐng)用E、R0、k等物理量表示所測(cè)溫度t與電流I的關(guān)系式t＝

。參考答案：①,由表中數(shù)據(jù)U、I比值隨溫度升高而明顯減小，可知元件所用材料為半導(dǎo)體。②溫度t1<t2金屬溫度升高電阻增大，電流計(jì)電流值減小，可知t1刻度應(yīng)在t2的右側(cè)。③由甲可知

由電路圖閉合電路歐姆定律得：整理得

t=13.（4分）兩個(gè)額定電壓為220V的白熾燈L1和L2的U－I特性曲線如圖所示。L2的額定功率約為_______W；現(xiàn)將L1和L2串聯(lián)后接到220V的電源上，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，此時(shí)L2的實(shí)際功率約為________W。參考答案：答案：99，17.5三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用如圖裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，跨過定滑輪的細(xì)線兩端系著質(zhì)量均為M的物塊A、B，A下端與通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，B上放置一質(zhì)量為m的金屬片C，固定的金屬圓環(huán)D處在B的正下方。系統(tǒng)靜止時(shí)C、D間的高度差為h。先接通電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，再由靜止釋放B，系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B穿過圓環(huán)D時(shí)C被D阻擋而停止。①整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz。由此可計(jì)算出C被阻擋前B的加速度大小a=

m/s2；B剛穿過D時(shí)的速度大小v=

m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。②該實(shí)驗(yàn)中需驗(yàn)證等式是

（用M、m、v和重力加速度g表示）。還可運(yùn)用圖象法加以驗(yàn)證：改變物塊B的釋放位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，記錄每次C、D間的高度差h，并求出B剛穿過D時(shí)的速度v，作出v2–h圖線如圖丙所示，根據(jù)圖線得出重力加速度的表達(dá)式g=

，代入數(shù)據(jù)再與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮”容^，判斷系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒。③在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請(qǐng)?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的一個(gè)辦法。

。參考答案：①4.8；2.6（各1分）

②；（各2分）③如適當(dāng)增大C、D間的高度差；適當(dāng)增加金屬片C的質(zhì)量；保證打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔在同一直線上等等。15.（7分）某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力（比例系數(shù)為k），如圖所示．測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓。使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U?，F(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)、電鍵及導(dǎo)線若干、待測(cè)物體（可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上）。

請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量。（l）設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完整的測(cè)量電路圖。（2）簡要說明測(cè)量步驟，求出比例系數(shù)k，并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m．（3）請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問題。參考答案：答案：（1）設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示。

（2）測(cè)量步驟與結(jié)果：①調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零；②將砝碼放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0；③將待測(cè)物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U1；由U0＝km0g，得k＝U0/m0g測(cè)得U＝kmg，所以m＝m0U/U0。

（3）①因電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零；②待測(cè)物體質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，長方體汽缸內(nèi)有一個(gè)兩面不平行的光滑活塞封閉了左右兩部分氣體。初始時(shí)，兩部分氣體體積均為V=20cm3，熱力學(xué)溫度均為T=300K，左側(cè)氣體壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa。活塞左面與汽缸壁垂直、面積S=10cm2，右面與汽缸下壁成60°角。

（1）初始時(shí)，右側(cè)氣體對(duì)活塞的壓力多大？

（2）僅升高左側(cè)氣體的溫度，保持右邊氣體溫度不變。再次平衡后右側(cè)氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜1=2.0×105Pa，則左側(cè)氣體的溫度為多少？（活塞未和汽缸右壁接觸）參考答案：解：（1）設(shè)初始時(shí)右側(cè)氣體壓強(qiáng)為p2，以活塞為研究對(duì)象，

左側(cè)氣體對(duì)活塞壓力為F=p0S，右側(cè)氣體對(duì)活塞壓力為F′=p2S′

由活塞受力平衡得，F(xiàn)=F′sin600,

即p0S=p2S′sin600=p2S，解得：p2=p0則

（4分）

（2）對(duì)右側(cè)氣體

p2V=p2′V2，將已知條件p2=p0和p2′=p1等條件代入，解得V2=10cm3

（2分）

對(duì)左側(cè)氣體，

V1=40-V2=30cm3

解得：T1=900K

（4分）17.（12分）如圖所示，在xoy平面上第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的有界勻強(qiáng)電場，方向如圖，y軸上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為（0，a），x軸上一點(diǎn)A的坐標(biāo)為（b，0）。有一電子以垂直于x軸大小為v0的初速度從P點(diǎn)垂直射入電場中，恰好從A點(diǎn)射出，已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)電子的重力。

（1）求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)；（2）若在IV象限加上垂直坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場，結(jié)果電子恰好垂直打在Y軸上，磁場的方向向里還是向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？參考答案：解析：（1）設(shè)電場強(qiáng)度為E

①

②

由①②兩式解得

③

（2）設(shè)離開電場的速度為v

④

電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中圓弧，電子垂直打在Y軸上，則圓周運(yùn)動(dòng)的圓心Q必在Y軸上，由幾何關(guān)系

⑤

又

⑥

由④⑤⑥三式得⑦

磁場方向垂直坐標(biāo)平面向里

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：滿分