2022-2023学年河北省石家庄市井陉县第一中学高三物理期末试卷含解析

1、2022-2023学年河北省石家庄市井陉县第一中学高三物理期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （单选）如图所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一固定光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F1、F2、F3做功的平均功率大小关系是（ ）AP1=P2=P3BP1P2=P3CP3P2P1DP1P2P3参考答案：A2. 著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验：一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴自由转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着一圈带负电的金属小球，如图所示当线圈接通直流电源后，线

2、圈中的电流方向如图中箭头所示，圆盘会发生转动几位同学对这一实验现象进行了解释和猜测，你认为合理的是（）A接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆盘沿顺时针转动（从上向下看）B接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆盘沿逆时针转动（从上向下看）C接通电源的瞬间，线圈产生变化的磁场，从而产生电场，导致圆盘沿顺时针转动（从上向下看）D接通电源的瞬间，线圈产生变化的磁场，从而产生电场，导致圆盘沿逆时针转动（从上向下看）参考答案：C【考点】楞次定律；洛仑兹力【分析】由题，在线圈接通电源的瞬间，线圈中的电流是增大的，产生的磁场是逐渐增强的，逐渐增强的磁场会产生电场（麦克

3、斯韦电磁理论）在小球所在圆周处相当于有一个环形电场，小球因带电而受到电场力作用从而会让圆板转动根据小球的带电性，判定圆板的转动方向【解答】解：A、小球在静止时不受洛伦兹力，故圆盘不会发生转动；故AB错误；C、若金属小球带正电且线圈中电流突然增大，根据电磁场理论可知，电场力顺时针方向，则圆盘转动方向与电流流向相反；故圆盘沿顺时针转动； 故C正确； D错误；故选：C3. 若地磁场是由地表带电产生的，则地表带电情况是：（ ） A、正电 B、南半球带正电，北半球带负电 C、负电 D、北半球带正电，南半球带负电 参考答案： 答案：C4. （多选）两列简谐波的振幅都是20cm，传播速度大小相同，实线波的频

4、率为2Hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播，某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（） A 平衡位置为x=6cm的质点此刻速度为零 B 平衡位置为x=8.5cm处的质点此刻位移y20cm C 从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x=4cm处的质点的位移y=0 D 随着波的传播，在相遇区域会出现某质点的振动位移达到y=40cm参考答案：解：A、两列波单独传播时，都引起平衡位置为x=6cm的质点向上运动，由矢量合成知，此刻速度是最大，故A错误B、由波形图，两列简谐横波在平衡位置为x=8.5m处的质点的位移是两列波引起位移的矢量和，此时虚线波单独传播在8.5m的质点的位移为10cm；实线波

5、单独传播在8.5m的质点的位移为10=14.14cm；故合位移为24.14cm，大于20cm，故B正确C、由图知，实线波的波长为4cm，由v=f，得波速为v=8cm/s，由波形平移法可知，从图示时刻起再经过0.25s，两列波传播的距离都是x=vt=2cm，则再经过0.25s两列波的平衡位置状态在x=4cm处相遇，该质点的位移 y=0，故C正确D、如图中平衡位置为x=6cm处的质点速度方向相同，均向上，由波的叠加原理知，振动位移会达到 y=2A=40cm，故D正确故选：BCD5. 如图所示，理想变压器、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表。从某时刻开始在

6、原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值有达式为（V）。下列说法正确的是（ ）A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为220VC单刀双掷开关由a扳向b地，电压表和电流表的示数均变大 D单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小参考答案：答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块如图(a)所示方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图(b)所示除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该

7、同学还准备了质量为200 g的砝码若干个(g10 m/s2)(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案_(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码，弹簧测力计稳定后的示数为15N , 则木板与木块间的动摩擦因数_.参考答案：7. （1）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5，用水平恒力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数= （2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点，

8、如图（b）所示，各相邻点间距离在图中标出.则在打C点时金属板被拉动的速度= m/s.（结果保留两位有效数字）参考答案：1）0.290.30（3分） （2）0.80（3分）8. 如图所示，用质量为m的活塞密封住质量为M的气缸，气缸有内一定质量的理想气体，活塞跟缸壁间的摩擦不计，大气压为p0，活塞横截面积为S，整个装置倒立在水平地面上当封闭气体的热力学温度为T时，活塞与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的压强为_当温度升高到某一值时，发现气缸虽与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的温度为_ 参考答案：9. （多选题）如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计，两完全相同的导体棒、紧靠导

9、轨置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处，磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放，当恰好进入磁场时由静止释放。已知进入磁场即开始做匀速直线运动，、两棒与导轨始终保持良好接触。则下列表示、两棒的加速度a和动能Ek随各自位移x变化的图像中可能正确的是参考答案：AD【知识点】牛顿运动定律、牛顿定律的应用楞次定律【试题解析】棒在未进入磁场前做自由落体运动，加速度为重力加速度，棒进入磁场后，棒开始做自由落体运动，在棒进入磁场前的这段时间内，棒运动了2h，此过程棒做匀速运动，加速度为零；棒进入磁场后、棒均以相同速度切割磁感线，回路中没有感应电流，它们均只受重力直至棒出磁场；而且c棒出磁场后不再受安

10、培力，也只受重力，故A正确，B错；棒自开始下落到2h的过程中，只受重力，机械能守恒，动能与位移的关系是线性的；在棒出磁场后，棒切割磁感线且受到比重力大的安培力，完成在磁场余下的2h的位移动能减小，安培力也减小；合力也减小；在Ek图像中的变化趋势越来越慢；棒出磁场后只受重力，机械能守恒,Ek图像中的关系又是线性的，且斜率与最初相同，D正确，C错误。10. 某同学研究小车在斜面上的运动，用打点计时器记录了小车做匀变速直线运动的位移，得到一段纸带如图所示。在纸带上选取几个相邻计数点A、B、C、D，相邻计数点间的时间间隔均为T，B、C和D各点到A的距离为、和。由此可算出小车运动的加速度大小=_，打点计

11、时器在打C点时，小车的速度大小=_。 （用已知的物理量符号表示）参考答案：11. 如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB100V，R040W，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为 V，通过电阻R0的电流有效值为 A。参考答案：答案：200，5解析：自耦变压器的原副线圈在一起，由题可知，原线圈的匝数为副线圈匝数的一半。理想变压器的变压比为，所以。根据部分电路欧姆定律有。12. 从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为空气阻力f =0.1mg，大小不变，则小

12、球上升的最大高度为_；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为_ 参考答案：4h ； 0.6mgh 13. 电梯内的水平地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定质量为m的物体。当电梯沿竖直方向匀速运动时，弹簧被压缩了x；当电梯接着做减速运动时，弹簧又被继续压缩了0.1x。重力加速度大小为g。则弹簧的劲度系数k=_；该电梯做匀速运动时的速度方向为_，电梯做减速运动时的加速度大小是_。参考答案：mg/x，向下，0.1g（提示：弹簧继续被压缩，说明弹力大于重力，加速度向上，由于是减速运动，因此速度一定是向下。）三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （9分）某研究小组欲探究光滑斜

13、面上物体下滑的加速度与物体质量和斜面倾角是否有关系。实验室提供如下器材：A表面光滑的长板（长度为L）； B小车； C质量为m的钩码若干个； D方木块（备用于垫斜长板）； E米尺； F秒表。实验过程如下：（1）在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端用时t，就可以由公式a=_求出加速度a。某同学记录了数据如右表所示。根据所给信息可得，在误差范围内质量改变之后平均下滑用时_（填“改变”或“不改变”），经过分析你得出加速度和质量的关系为_。试验次数12345L (m)1.001.001.001.001.00h (m)0.1

14、00.200.300.400.50t (s)1.441.00.830.510.64sina(m/s2)（2）在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来整长板倾角，由于没有量角器，我们可以测量出长板的长度L和长板顶端到水平面高度h来表示角度关系。某同学记录下长度L、高度h和下滑的时间t如右表所示。请在方格纸内画出asin图线。根据你所作的图线求出当地的重力加速度g=_。（3）该研究小组所采用的研究方法是_。参考答案：答案：（1）2L/t2 ；不改变；无关；（2）9.8（0.1）m/s2 ；（3）控制变量法次数12345sin0.10.20.30.40.5a(m/s2

15、)0.962.02.97.694.88 （说明：表格中sin和a的数值全部正确得2分，sin和a各1分；图线正确得2分，其中第4个点未舍去而其余正确，则扣1分）15. 用DIS研究机械能守恒定律的实验装置如图，如表是某同学某次的实验数据，实验中系统默认D、C、B、A各点高度分别为0、0.050、0.100、0.150，A点速度为0D、C、B三点速度由光电门传感器测得分析如表中实验数据（1）从B到C到D，机械能逐渐减小，其原因是 （2）表中A点的机械能数据明显偏小，其原因是摆锤释放器释放点 A点（选填“高于”、“低于”）次数DCBA高度h/m00.0500.1000.150速度v/m/s1.87

16、81.6161.2990势能Ep/J00.00390.00780.0118动能Ek/J0.01410.01040.00670机械能E/J0.01410.01440.01460.0118参考答案：（1）克服空气阻力做功，机械能减小（2）高于【考点】验证机械能守恒定律【分析】空气阻力做功，会导致机械能减小机械能等于动能和重力势能的之和，通过A点机械能明显偏小，结合原理确定其原因【解答】解：（1）从B到C到D，机械能逐渐减小，原因是由于克服空气阻力做功，使得一部分机械能转化为内能，导致机械能减小（2）表中A点的机械能数据明显偏小，原因是摆锤释放器释放点高于A点，A点的机械能按A点的高度计算故答案为：

17、（1）克服空气阻力做功，机械能减小（2）高于四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 传送带与地面倾角为37，AB长16m，传送带以10m/s的速率逆时针转动，在带上A端无初速的放一质量为0.5kg物体，它与带间的动摩擦因数为0.5，求： （1）物体从A运动到B分别做何运动； （2）物体从A运动到B所需时间？参考答案：解：（1）开始运动时如 物体向下做匀加速直线运动 （1分） （2分） 加速时间：（1分） 运动位移： （1分） （2）第二阶段由于，故物体继续向下做匀加速直线运动（1分） （2分） （3分） （1分）17. 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为d，导轨平面与水平面成角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场磁感应强度大小B、方向与导轨平面垂直。质量为m、电阻为r的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触。金属棒