山西省朔州市永靜城中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省朔州市永靜城中學(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.如圖所示，質(zhì)量為m的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)A，小球靜止時(shí)處于圓環(huán)的B點(diǎn)，此時(shí)∠AOB=60°，彈簧伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)．現(xiàn)用該彈簧沿水平方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng)．則此時(shí)物體所受的摩擦力（

）

A．等于零

B．大小為0.5mg，方向沿水平面向右C．大小為mg，方向沿水平面向左D．大小為2mg，方向沿水平面向右

參考答案：C2.要使衛(wèi)星從如圖所示的圓形軌道1通過橢圓軌道2轉(zhuǎn)移到同步軌道3，需要兩次短時(shí)間開動(dòng)火箭對(duì)衛(wèi)星加速，加速的位置應(yīng)是圖中的A．P點(diǎn)

B．Q點(diǎn)

C．R點(diǎn)

D．S點(diǎn)參考答案：AC3.某運(yùn)動(dòng)員（可看做質(zhì)點(diǎn)）參加跳臺(tái)跳水比賽，其豎直方向的速度與時(shí)間關(guān)系圖象如圖所示，t=0是其向上起跳離開跳臺(tái)瞬間，則（）A．t1﹣t2時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員在水中正在下沉B．t2﹣t3時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員在水中正在上浮C．由圖象可知，運(yùn)動(dòng)員剛?cè)胨畷r(shí)的加速度最大D．由圖象可知，運(yùn)動(dòng)員在水中最深處時(shí)加速度為0參考答案：C【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】在v﹣t圖象中，直線的斜率表示加速度的大小，速度的正負(fù)代表運(yùn)動(dòng)的方向，根據(jù)v﹣t圖象可以分析人的運(yùn)動(dòng)的情況，即可進(jìn)行選擇．【解答】解：A、B、D從開始到t2時(shí)刻，v﹣t圖象為直線，說明該過程中的加速度是相同的，說明該過程中運(yùn)動(dòng)員在做自由落體運(yùn)動(dòng)；t3時(shí)，物體開始減速，故此時(shí)人開始入水；故A錯(cuò)誤；B、t2﹣t3時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員的速度方向仍然向下，故仍在下降；故B錯(cuò)誤；C、圖象的斜率表示加速度；則由圖可知，運(yùn)動(dòng)員剛?cè)胨畷r(shí)的加速度最大；故C正確；D、人在最深處時(shí)速度為零，但此時(shí)一定受向上的合力，故加速度不為零；故D錯(cuò)誤；故選：C．4.一臺(tái)理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是11：1，原線圈接入電壓為220V的正弦交流電。一只理想二級(jí)管和一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在副線圈上，如圖所示．則下列判斷正確的是A．原、副線圈中的功率之比為11：1B．若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10，則1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為1200JC．只將S從1撥到2，電流表示數(shù)減小D．若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，則兩電表示數(shù)均減少參考答案：BC理想變壓器原、副線圈中的功率相等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，所以副線圈兩端電壓為20

V，但二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)有效值的定義有，從而求得電壓表兩端電壓有效值為U有效=10

V，則1

min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q==J=1200

J，B正確；將S從1撥到2，變壓器原、副線圈匝數(shù)比增大，副線圈兩端電壓減小，副線圈電流減小，原線圈電流也減小，故電流表示數(shù)減小，C正確；將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，接入電路中的阻值減小，但對(duì)原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的讀數(shù)不變，電流表的讀數(shù)變大，所以D錯(cuò)誤．故選BC．5.（單選）如圖所示，一物體以速度v0沖上粗糙的固定斜面，經(jīng)過2t0時(shí)間返回斜面底端，則物體運(yùn)動(dòng)的速度v（以初速度方向?yàn)檎╇S時(shí)間t的變化關(guān)系可能正確的是（）A．B．C．D．參考答案：【考點(diǎn)】：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．【專題】：運(yùn)動(dòng)學(xué)中的圖像專題．【分析】：根據(jù)某物塊以初速度v0從底端沿斜面上滑至最高點(diǎn)后又回到底端，知上滑過程中，物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下滑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在粗糙斜面上運(yùn)動(dòng)，摩擦力做功，物體的機(jī)械能減少，故回到底端時(shí)速度小于出發(fā)時(shí)的速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)特征判斷各圖形．：解：由于上滑時(shí)摩擦力沿斜面想下，合外力為重力分力和摩擦力之和，加速度大小不變，沿斜面向下；下滑時(shí)摩擦力沿斜面向上，合外力為重力分力和摩擦力之差，加速度大小不變，方向沿斜面向下；所以上滑時(shí)加速度大，所以速度圖象斜率大；下滑時(shí)加速度小，所以速度圖象的斜率小，且此過程中，摩擦力做功，使物塊到達(dá)底端的速率變小，上滑和下滑的位移大小相等，上滑時(shí)加速度大，根據(jù)可知，下滑時(shí)間長(zhǎng)；故C正確，ABD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.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，（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，7.T14列車時(shí)刻表?？空镜竭_(dá)時(shí)間開車時(shí)間里程（千米）上海－18︰000蚌埠22︰2622︰34484濟(jì)南03︰1303︰21966北京08︰00－1463（2分）第四次提速后，出現(xiàn)了“星級(jí)列車”。從其中的T14次列車時(shí)刻表可知，列車在蚌埠至濟(jì)南區(qū)間段運(yùn)行過程中的平均速率為

千米/小時(shí)。參考答案：答案：103.668.模塊選做題（模塊3－5試題）⑴（4分）某考古隊(duì)發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨，考古專家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年。該生物死亡時(shí)距今約

年。參考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：該核剩下1/4，說明正好經(jīng)過兩個(gè)半衰期時(shí)間，故該生物死亡時(shí)距今約2×5730年=11460年。9.在研究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動(dòng)紙帶，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如下圖所示．已知打點(diǎn)周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計(jì)算后填寫表格．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時(shí)間t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t圖象并求出平均加速度．參考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t圖象如圖所示,加速度a=1.04m/s2.

10.在光滑水平面上，有一個(gè)粗細(xì)均勻的單匝正方形閉合線框abcd，在水平外力的作用下，從靜止開始沿垂直磁場(chǎng)邊界方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)，平行磁場(chǎng)區(qū)域的寬度大于線框邊長(zhǎng)，如圖甲所示．測(cè)得線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．已知圖象中四段時(shí)間分別為△t1、△t2、△t3、△t4．在△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小之比1：1；若已知△t2：△t3：△t4=2：2：1，則線框邊長(zhǎng)與磁場(chǎng)寬度比值為7：18．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．專題：電磁感應(yīng)——功能問題．分析：線框未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)沒有感應(yīng)電流，水平方向只受外力作用．可得△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小相等．設(shè)線框加速度a，bc邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式得到三段位移與時(shí)間的關(guān)系式，即可求出則線框邊長(zhǎng)與磁場(chǎng)寬度比值．解答：解：因?yàn)椤鱰1、△t3兩段時(shí)間無感應(yīng)電流，即無安培力，則線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合外力為水平外力．所以△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小相等．即水平外力的大小之比為1：1．設(shè)線框加速度a，bc邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v，△t2=△t3=2△t4=2△t，線框邊長(zhǎng)l，磁場(chǎng)寬L根據(jù)三段時(shí)間內(nèi)線框位移，得：

v?2△t+a（2△t）2=l

v?4△t+a（4△t）2=L

v?5△t+a（5△t）2=l+L解得：=故答案為：1：1，7：18．點(diǎn)評(píng)：此題是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)知識(shí)的綜合，根據(jù)圖象上獲取的信息，結(jié)合E=Blv分析線框的運(yùn)動(dòng)情況是解題的關(guān)鍵．11.一質(zhì)子束入射到能止靶核上，產(chǎn)生如下核反應(yīng):

式中P代表質(zhì)子，n代表中子，x代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核.由反應(yīng)式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為

，中子數(shù)為

。參考答案：14

13

解析：質(zhì)子的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為1，中子的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1．根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，X的質(zhì)子數(shù)為1+13-0=14，質(zhì)量數(shù)為1+27-1=27．因?yàn)橘|(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，則新核的中子數(shù)為27-14=13．12.①甲圖是一把游標(biāo)卡尺的示意圖，該尺的讀數(shù)為________cm。②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是力學(xué)中常用的計(jì)時(shí)儀器，如圖用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，交流電周期為T=0.02s,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)讀數(shù)點(diǎn)，測(cè)量得AB=3.01cm，AC=6.51cm，AD=10.50cm，AE=14.99cm，AF=20.01cm，AG=25.50cm,則B點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為________m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

參考答案：①5.240或5.235②0.326

0.50013.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為，則沿地球表面運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的周期為________；某地球同步通訊衛(wèi)星離地面的高度H為_________．參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.利用如甲圖所示電路，可用伏安法測(cè)定某一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)G改裝的電壓表V，A為標(biāo)準(zhǔn)電流表，E1為待測(cè)電源，S為開關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器（1）已知靈敏電流計(jì)G的滿偏電流Ig=200μA，按如圖乙所示電路，用半偏法測(cè)定靈敏電流計(jì)G的內(nèi)電阻rg，其中電阻R4約為1kΩ，為使rg的測(cè)量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電源E2應(yīng)選用

，電阻R3應(yīng)選用

，電阻R2應(yīng)選用（選填器材前的字母）．A．電源（電動(dòng)勢(shì)為1.5V）B．電源（電動(dòng)勢(shì)為6V）C．電阻箱（0～999.9Ω）D．滑動(dòng)變阻器（0～500Ω）E．電位器（一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng)，0～5.1kΩ）F．電位器（一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng)，0～51kΩ）（2）如果所得R3的阻值為300Ω，則圖中被測(cè)電流計(jì)G的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為

Ω，該測(cè)量值

實(shí)際值（填“略大于”“略小于”“等于”）（3）給靈敏電流計(jì)G串聯(lián)一個(gè)阻值為

kΩ的電阻就可以將該電流計(jì)G改裝為量程6V的電壓表V．（4）由（2）確定靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻測(cè)量值與實(shí)際值差異后，將其改裝成另一電壓表V（甲圖虛線框所示）接入甲圖電路進(jìn)而完成甲圖實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，電壓表V測(cè)量值

實(shí)際值（填“大于”“小于”或“等于”）；電源E1電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值

實(shí)際值（填“大于”“小于”或“等于”）．參考答案：（1）B，C，F(xiàn)；（2）300.0，略小于；（3）29.7；（4）小于，小于．【考點(diǎn)】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．【分析】（1）明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)半偏法的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)要求可確定所用的儀表；（2）由半偏法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)原理知，當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表半偏時(shí)，由于干路電流幾乎未變，電阻箱與電流計(jì)中的電流相等，電阻必然相等．故半偏時(shí)R1的阻值等于rg．實(shí)際上電阻箱R1并入后，電路的總電阻減小了，干路電流增大了，電流計(jì)半偏時(shí)，流過電阻箱的電流大于流過電流計(jì)的電流，電阻箱接入的電阻小于電流計(jì)的電阻．所以，該測(cè)量值“略小于”表頭內(nèi)阻實(shí)際值．（3）根據(jù)改裝原理可明確應(yīng)串聯(lián)的電阻大??；（4）根據(jù)改裝原理以及表頭內(nèi)阻的誤差情況從而確定電壓表誤差；同時(shí)根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量誤差．【解答】解：（1）由于Ig=200μA，R4約為1kΩ，同時(shí)為了減小誤差，R2應(yīng)選擇阻值較大的F，所以電源應(yīng)選取電動(dòng)勢(shì)較大的B；根據(jù)半偏法原理可知，電阻R3應(yīng)選用電阻箱C；（2）當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表半偏時(shí)，由于干路電流幾乎未變，電阻箱與電流計(jì)中的電流相等，電阻必然相等．如果所得的R1的阻值為300.0Ω，則圖中被測(cè)電流計(jì)G的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為300.0Ω．實(shí)際上電阻箱并入后的，電路的總電阻減小了，干路電流增大了，電流計(jì)半偏時(shí)，流過電阻箱的電流大于流過電流計(jì)的電流，電阻箱接入的電阻小于電流計(jì)的電阻．所以，該測(cè)量值“略小于”實(shí)際值．（3）根據(jù)改裝原理可知，U=Ig（Rg+R）解得：R=﹣Rg=﹣300=29.7KΩ；（4）由于電阻箱的測(cè)量值因小于真實(shí)值，則改裝后實(shí)驗(yàn)內(nèi)阻偏小，故電壓表的測(cè)量值小于真實(shí)值；同時(shí)由于采用了相對(duì)電源的電流表外接法，電流表示數(shù)偏小，故電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值也小于真實(shí)值．故答案為：（1）B，C，F(xiàn)；（2）300.0，略小于；（3）29.7；（4）小于，小于．15.甲、乙兩位同學(xué)用刻度尺測(cè)量同一竹竿的長(zhǎng)度時(shí)記錄的數(shù)據(jù)分別是，甲為5.65m，乙為5.650m，則下列說法正確的是

A．甲同學(xué)使用的是最小刻度為厘米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量B．乙同學(xué)使用的是最小刻度為厘米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量C．甲同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確到厘米D．乙同學(xué)使用的是最小刻度為毫米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量參考答案：B四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量M=2√3kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊：A與質(zhì)量m=√3kg的小球相連。今用跟水平方向成α=30°角的力F=10√3N，拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置不變，取g=10m/s（平方）。求：（1）運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角θ（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ參考答案：θ=30°，解：（1）設(shè)細(xì)繩對(duì)B的拉力為T．以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，作出力圖如圖1，由平衡條件可得：

Fcos30°=Tcosθ①

Fsin30+Tsinθ=mg②

代入解得，，即θ=30°

（2）以木塊和小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力情況，如圖2．再平衡條件得

Fcos30°=f

N+Fsin30°=（M+m）g

又f=μN(yùn)

得到，代入解得，答：

（1）運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角θ=30°；

（2）木塊與水平