河北省保定市包水中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

河北省保定市包水中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖4所示電路，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r。當開關(guān)S閉合后，小型直流電動機M和指示燈L都恰能正常工作。已知指示燈L的電阻為R0，額定電流為I，電動機M的線圈電阻為R，則下列說法中正確的是A．電動機的額定電壓為IRB．電動機的輸出功率為IE-I2RC．電源的輸出功率為IE-I2rD．整個電路的熱功率為I2（R0+R+r）參考答案：CD2.圖為一種早期的自行車，這種不帶鏈條傳動的自行車前輪的直徑很大，這樣的設(shè)計在當時主要是為了A．提高速度B．提高穩(wěn)定性C．騎行方便D．減小阻力

參考答案：A解析：這種老式不帶鏈條的自行車，驅(qū)動輪在前輪，人蹬車的角速度一定的情況下，線速度，可見自行車的速度就很大，所以A正確。3.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有一豎直放置的光滑檔板MN。在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止，如圖所示是這個裝置的截面圖?，F(xiàn)使MN保持豎直并且緩慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。則在此過程中，下列說法正確的是A．MN對Q的彈力逐漸減小B．地面對P的支持力逐漸增大

C．Q所受的合力逐漸增大

D．地面對P的摩擦力逐漸增大

參考答案：

答案：D4.豎直墻面與水平面均光滑絕緣，A．B兩小球帶有同種電荷，用水平拉力作用在A小球上，兩小球處于靜止狀態(tài)，如圖所示，現(xiàn)將A小球向右拉動一小段距離后，A．B兩小球可以重新平衡，在移動A小球的過程中，下列說法中正確的是

（

）

A．A．B兩小球間的庫侖力變大

B．庫侖力對B小球做正功

C．B小球的電勢能增大

D．A小球?qū)Φ孛娴膲毫Σ蛔儏⒖即鸢福?/p>

BD5.一物塊沿斜面直線滑行，初速度方向沿斜面向上，其v–t圖象如圖所示，取g=10m/s2。則 A．物塊下滑的加速度大小為8m/s2 B．物塊下滑的加速度大小為2m/s2 C．物塊向上滑行的最大距離為2m D．斜面的傾斜角為30°參考答案：BD物塊向上滑行時做勻加速直線運動，根據(jù)平均速度公式，有

x1=?0.5=1m，即物塊向上滑行的最大距離為1m．物體上滑時受到重力、支持力和摩擦力，此時的加速度為a1==-8m/s2

根據(jù)牛頓第二定律，有-mgsinθ-f=ma1

物體下滑時受到重力、支持力和摩擦力，此時的加速度為a2==-2m/s2

根據(jù)牛頓第二定律，有-mgsinθ+f=ma2

解得θ=30°

即斜面的傾角為30°．只有選項BD正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某質(zhì)點做勻變速直線運動，位移方程為s=10t-2t2（m），則該物體運動的初速度為______，加速度為______，4s內(nèi)位移為______。參考答案：10m/s

-4m/s2

8m7.如圖所示，用DIS研究兩物體m1和m2間的相互作用力，m1和m2由同種材料構(gòu)成。兩物體置于光滑的水平地面上，若施加在m1上的外力隨時間變化規(guī)律為：F1=kt+2，施加在m2上的恒力大小為：F2=2N。由計算機畫出m1和m2間的相互作用力F與時間t的關(guān)系圖。

則F—t圖像中直線的斜率為_____________（用m1、m2、k表示），縱坐標截距為________N參考答案：km2/(m1+m2)

2N8.如圖所示，光滑斜面長為a，寬為b，傾角為θ，一物塊沿斜面從左上方頂點P水平射入，而從右下方頂點Q離開斜面，此物體在斜面上運動的加速度大小為

；入射初速度v的大小為

．參考答案：a=gsinθ,v0=a 9.用如右圖所示裝置來驗證動量守恒定律，質(zhì)量為mB的鋼球B放在小支柱N上，離地面高度為H；質(zhì)量為mA的鋼球A用細線拴好懸掛于O點，當細線被拉直時O點到球心的距離為L，且細線與豎直線之間夾角為α；球A由靜止釋放，擺到最低點時恰與球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針C推移到與豎直夾角為β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D，用來記錄球B的落點。用圖中所示各個物理量的符號表示碰撞前后兩球A、B的動量（設(shè)兩球A、B碰前的動量分別為pA、pB；碰后動量分別為PA/、PB/，則PA=_________，PA/=_________，PB=_________，PB/

=_________。

參考答案：mA

，mA

，0，10.利用如圖所示的電路可以測定電壓表的內(nèi)阻，其中滑動變阻器R很小。不改變滑動變阻器R滑動觸頭位置，當電阻箱R0的阻值為10kΩ時，電壓表正好滿偏；當電阻箱R0的阻值為30kΩ時，電壓表正好半偏。則電壓表的內(nèi)阻RV=

kΩ．參考答案：

答案：10

11.一個質(zhì)量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應(yīng)強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關(guān)系為（此處k為比例常數(shù)，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向為（順時針，逆時針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時針

;12.如圖所示，AB是一根裸導(dǎo)線，單位長度的電阻為R0，一部分彎曲成半徑為r0的圓圈，圓圈導(dǎo)線相交處導(dǎo)電接觸良好。圓圈所在區(qū)域有與圓圈平面垂直的均勻磁場，磁感強度為B。導(dǎo)線一端B點固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右緩慢移動，從而使圓圈緩慢縮小。設(shè)在圓圈縮小過程中始終保持圓的形狀，導(dǎo)體回路是柔軟的，在此過程中F所作功全部變?yōu)?/p>

，此圓圈從初始的半徑r0到完全消失所需時間T為

。參考答案：感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱，13.某同學(xué)做了如下的力學(xué)實驗：一個質(zhì)量為m的物體放在水平面上，物體受到向右的水平拉力F的作用后運動，設(shè)水平向右為加速度的正方向，如下圖(a)所示，現(xiàn)測得物體的加速度a與拉力F之間的關(guān)系如下圖(b)所示，由圖象可知，物體的質(zhì)量m=______________；物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=_______________．參考答案：5kg

0.4三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據(jù)質(zhì)點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關(guān)系.15.（8分）請問高壓鍋的設(shè)計運用了哪些物理知識？參考答案：①水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強；④熔點（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在水平面上放置一傾角為θ的斜面體A，質(zhì)量為M，與水平面間動摩擦因數(shù)為μ1，在其斜面上靜放一質(zhì)量為m的物塊B，A、B間動摩擦因數(shù)為μ2（已知μ2>tanθ），如圖所示?，F(xiàn)將一水平向左的力F作用在斜面體A上，F(xiàn)的數(shù)值由零逐漸增加，當A、B將要發(fā)生相對滑動時，F(xiàn)不再改變。設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。求：（1）B所受摩擦力的最大值；（2）水平力F的最大值；（3）定性畫出整個過程中AB的速度隨時間變化的圖象。參考答案：（1）A、B先靜止，后做加速度不斷增加的加速運動，最后做勻加速直線運動，此時A對B有最大摩擦力。物塊A受力如圖，設(shè)最大加速度為a，在x軸方向由牛頓第二定律得Ffcosθ-FNsinθ=ma

①

（1分）在y軸方向由平衡條件得

Ffsinθ+FNcosθ=mg

②

（1分）又

Ff=μ2FN

③

（1分）由①②③得

Ff=

④

（2分）（2）由以上各式得a=g

⑤

（2分）A、B的加速度均為a，由牛頓第二定律得F–μ1(M+m)g=(M+m)a

⑥由⑤⑥得F=(μ1+)(M+m)g

⑦

（2分）（3）如下圖。

（3分）17.如圖所示，一物以一定初速沿斜面向上運動，此物在斜面上的最大位移與斜面傾角的關(guān)系由圖中曲線給出。試求：（1）摩擦因數(shù)（2）當時x的值是多少。（，且各種條件下，摩擦因數(shù)不變）參考答案：（1） 3分 3分得 1分（2）得18.（18分）如圖所示，光滑的U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平地固定在豎直向上的勻強磁場中．磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)軌的寬度為L，其長度足夠長，QM之間接有一個阻值為R的電阻，其余部分電阻不計。一質(zhì)量為m，電阻也為R的金屬棒ab，恰能放在導(dǎo)軌之上并與導(dǎo)軌接觸良好。當給棒施加一個水平向右的沖量，棒就沿軌道以初速度v0開始向右滑行。求：（1）開始運動時，棒中的瞬間電流i和棒兩端的瞬間電壓u分別為多大？（2）當棒的速度由v0減小到v0的過程中，棒中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少？棒向右滑行的位移x有多大？參考答案：

解析：（1）（共９分）開始運動時，棒中的感應(yīng)電動勢：

e=Lv0B………………(３分)

棒中的瞬時電流:

i=e/2R=Lv0B/2R………………(３分)

棒兩端的瞬時電壓:u=

e=Lv0B………………(３分)

（2）（共９分）由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律知，全電路在此過程中產(chǎn)生的焦耳熱：

Q總=mv02-m(v0)2=mv02………(２分)

∴棒中產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=Q總=mv02…………………(２分)

令：Δt表示棒在減速滑行時某個無限短的時間間隔，則在這一瞬時,結(jié)合安培力和瞬時加速度的極限思想，應(yīng)用牛二律有：

iLB

=