2022-2023学年山西省运城市实验中学高三物理期末试题含解析

1、2022-2023学年山西省运城市实验中学高三物理期末试题含解析一、 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. (双选)半圆柱体P放在粗糙的水平面上，有一挡板MN，延长线总是过半圆柱体的轴心O，但挡板与半圆柱不接触，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图是这个装置的截面图，若用外力使MN绕O点缓慢地逆时针转动，在Q到达最高位置前，发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法中正确的是 AMN对Q的弹力大小保持不变BMN对Q的弹力一直减小至零CP、Q间的弹力一直增大DQ所受的合力逐渐增大参考答案：CB2. 如图所示，小船从A码头出发，

2、船头垂直于河岸的方向渡河，若河宽为d，船相对河水的速度恒定，河水的流速与到河岸的垂直距离x成正比，即水速(x，k为常量)。则渡河过程中小船 A运动轨迹为直线B运动轨迹为曲线C渡河时间为D如果使方向与河岸的方向成角渡河（渡河过程不变），渡河的位移能为d参考答案：BC3. 如图所示，一个固定平面上的光滑物块，其左侧是斜面AB，右侧是曲面AC，已知AB和AC的长度相同，甲、乙两个小球同时从A点分别沿AB、CD由静止开始下滑，设甲在斜面上运动的时间为t1，乙在曲面上运动的时间为t2，则（）At1t2Bt1t2Ct1=t2D以上三种均可能参考答案：A【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系

3、【分析】本题采用图象法解决比较方便，在AB上做匀加速直线运动，在AC上做加速度越来越小的加速运动，作出速度时间图象，从图象上直观地比较时间的长短【解答】解：作速度时间图线，由机械能守恒定律可知沿斜面AB，曲面AC运动到底端时速率相等，在AB上做匀加速直线运动，在AC上做加速度越来越小的加速运动，而运动的路程相等，从图象可以看出t1t2故A正确，B、C、D错误故选A4. （多选）如图所示是物体在某段运动过程中的vt图象，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则时间 由t1到t2的过程中（）A加速度不断减小B加速度不断增大C平均速度=D平均速度参考答案：解：A、vt图象的斜率值表示加速度，若

4、为曲线则曲线的切线的斜率值反应加速度的大小，t1到t2斜率值变小，故加速度不断变小，故A正确，B错误；C、平均速度=的适用公式仅适用于匀变速直线运动中，本题中若在图象上做过t1、t2的直线，则=表示该直线运动的平均速度，根据面积表示位移大小可知平均速度，故C错误，D正确故选AD5. 据新闻报道：“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日18时成功发射。卫星绕月运行的圆形轨道距月球表面约为100km,用118分钟绕月球运行一周，运行速度约1.6km/s。已知万有引力常量，由以上信息可以估算下面哪些物理量A.月球半径 B月球的自转周期C.“嫦娥二号”卫星的质量 D.月球表面重力加速度参考答案：AD

5、二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图为用DIS（位移传感器、数据采集器、计 算机）研究加速度和力的关系的实验装置实验前已平衡摩擦力实验中采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为小车所受的_，用DIS测小车的加速度改变所挂钩码的数量，多次重复测量。根据测得的多组数据可 画出a-F关系图线（如图所示）分析此图线的OA段可得出的实验结论是_此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是：A小车与轨道之间存在摩擦 B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大 D所用小车的质量太大参考答案：小车的质量 、合力 、小车的质量一定 ，a与F成正比 、 C7. 在白炽灯照射

6、下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的_现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的_现象。参考答案：干涉，衍射8. 如图所示为放大的水波照片，两图比例不同，但水波波长相同，则实际孔的尺寸较大的是乙图，而甲图中有明显的衍射现象参考答案：考点：波的干涉和衍射现象版权所有专题：光的衍射、偏振和电磁本性专题分析：波绕过障碍物继续传播的现象即波的衍射，故可以判定甲发生了明显的衍射；根据发生明显的衍射的条件可以判定两孔的尺寸的大小解答：解：波发生明显的衍射现象的条件是：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小从图可知甲发生了明显的衍射

7、现象，而乙是波直线传播，这说明在甲图中波长大于缝的宽度，而在乙图中波长小于缝的宽度，故乙图中孔的尺寸较大故答案为：乙；甲点评：真正掌握了明显的衍射现象的图样和发生明显的衍射现象的条件是解决此类题目的金钥匙9. 一列向右传播的简谐波在t1s时刻的波形如图所示，再经过0.7s，x=7m处的质点P第一次从平衡位置向上振动，此时O处质点处于 (选填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”)，这列波的周期T= s。参考答案：平衡位置（2分） 0.2s（2分）机械波考查题。G2由波形图和传播方向可知：波长为2m，从A点到P点相距3个波长，要使它第一次从平衡位置向上振动，经历了3.5个周期，即有：，由此可知O处质点

8、正在平衡位置。求解本题的关键是识波形，读出波长，根据不同时刻的波形图求出波的振动周期，也就是要会画出不同时刻的波形图，这样根据波的传播就可求出相关答案了。10. 如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以、与导线成60角的初速度运动，其最终的运动状态是_，环中最多能产生_J的电能。参考答案：匀速直线运动；0.03金属环最终会沿与通电直导线平行的直线，做匀速直线运动；最终速度v=v0cos60由能量守恒定律，得环中最多能产生电能E=Ek=0.03J【考点定位】 电磁感应；能量守恒定律11. ）用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔

9、短接，调整 旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处若选择旋钮在“100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为 参考答案：欧姆调零（2分） 3200（2分）欧姆表使用前首先应进行调零，即将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的“0”处。欧姆表读数一定不要忘记乘以倍率。12. （4分）如图所示，有一水平轨道AB，在B点处与半径为300 m的光滑弧形轨道BC相切，一质量为0.99 kg的木块静止于B处，现有一质量为10 g的子弹以500m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出。已知木块与该水平轨道间的动摩擦因数=0.5，g取10m/s2，求：子弹射入木块后，木块需经 s才能停

10、下来。参考答案： 13. (4分)如图所示，水平直线表示空气与某种均匀介质的分界面，与其垂直的为法线一束单色光从空气射向该介质时，测得入射角i45。折射角r30。，则该均匀介质的折射率 n=_；若同种单色光从该均匀介质射向空气，则当入射角为_时，恰好没有光线射入空气。 参考答案：答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x-tan图象，g取l0ms2，则： （1）由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度 。（3

11、分）实验中发现超过60后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为 m。（3分）（保留1位有效数字） （2）若最后得到的图象如图c所示，则可能的原因是 （写出一个）（2分）参考答案：（1）1m/s 0.7m（保留一位有效数字，每空2分） （2）由图c可知图线的斜率逐渐变大，即逐渐变大，则可能的原因是释放位置变高或释放时给了小球一个初速度。（合理就给分）（2分）15. 某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_mm，图（b）所示读数为_mm，所测金属板的厚度为_mm。参考答案：0.010； 6.870；

12、 6.860四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置玻璃管的下部封有长ll=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm已知大气压强为P0=75.0cmHg现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l1=20.0cm假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离参考答案：解：以cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为：P1=P0+l2设活塞下推后，下部空气的压强为P1，由玻意耳定律得：P1l1=P1l1如图，设活塞下推距离为l，则此时玻璃管上部的

13、空气柱的长度为：l3=l3+（l1l1）l设此时玻璃管上部空气柱的压强为P3，则P3=p1l2由波意耳定律，得：P0l3=P3l3由式代入数据解得：l=15.0cm；答：活塞下推的距离为15cm【考点】理想气体的状态方程【分析】设活塞下推距离为l，分别求解出上、下两端封闭气体下推前的压强和长度，在表示出下推后的压强和长度，对两端封闭气体分别运用玻意耳定律列式后联立求解即可17. 一端封闭而另一端开口的玻璃管总长L=62cm，初始时玻璃管开口向上竖直静止放置，管中有一段高h=5cm的水银柱封闭了一段长l1=35cm的空气柱，如图甲，接着将玻璃管缓慢旋转至开口向下的竖直位置，如图乙，此时上端空气柱

14、的长度变为l2=40cm，气体的温度保持不变，（1）求大气压强P0位多少cmHg？（2）从玻璃管管口塞入一个薄活塞，活塞不漏气，缓慢向上推动活塞，直到上端空气柱的长度恢复为l1=35cm，如图丙，求此时活塞离管口的距离d参考答案：解：（1）空气柱原来的气压为：倒立后空气柱的气压为：气体发生等温变化有：代入数据解得大气压强：（2）上端空气柱的长度恢复为，气压恢复为，下方封闭的气柱压强为：气体同样发生等温变化，有：代入数据解得最后下方封闭的气柱长度为l=15cm此时活塞离管口的距离=6235515=7cm答：（1）求大气压强为75cmHg；（2）从玻璃管管口塞入一个薄活塞，活塞不漏气，缓慢向上推动

15、活塞，直到上端空气柱的长度恢复为l1=35cm，如图丙，此时活塞离管口的距离d为7cm【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强【分析】（1）以封闭气体为研究对象发生等温变化，根据玻意耳定律即可求出大气压强（2）上方空气柱的长度恢复为，根据玻意耳定律易知上端空气的压强；根据压强关系求出下端空气柱的压强，对下端气体根据玻意耳定律即可求出下端封闭气体的长度，再根据几何关系求出活塞离管口的距离；18. 如图是一个货物运输装置示意图，BC是平台，AB是长L=12m的传送带，BA两端的高度差h=2.4m传送带在电动机M的带动下顺时针匀速转动，安全运行的最大速度为vm=6m/s假设断电后，电动机和传送带都立

16、即停止运动现把一个质量为20kg的货物，轻轻放上传送带上的A点，然后被传送带运输到平台BC上，货物与传送带之间的动摩擦因数为0.4由于传送带较为平坦，可把货物对传送带的总压力的大小近似等于货物的重力；由于轮轴的摩擦，电动机输出的机械功率将损失20%，取g=10m/s2求：（1）要使该货物能到达BC平台，电动机需工作的最短时间；（2）要把货物尽快地运送到BC平台，电动机的输出功率至少多大？（3）如果电动机接在输出电压为120V的恒压电源上，电动机的内阻r=6，在把货物最快地运送到BC平台的过程中，电动机消耗的电能共有多少？参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；功率、平均

17、功率和瞬时功率专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）要使时间最短，货物应一直加速，根据牛顿第二定律求解加速度，然后根据位移时间关系公式列式求解时间；（2）已知货物的质量可以得到重力，已知重力和上升高度，利用W=Gh计算克服重力做的功；已知克服重力做的功和转化效率，可以得到电动机做的功；利用电动机做的功和做功时间，得到电动机的输出功率；（3）电动机消耗的总电能包括两部分：克服重力做的功和产生热量消耗的电能，根据等量关系列出方程求解正常工作电流；根据W=UIt计算消耗的总电能解答：解：（1）要使时间最短，货物应一直加速，设匀加速上行的加速度为a1，则有：mgcosmgsin=ma1把sin=，co

18、s1代入上式得：a1=2m/s2由于受最大速度vm=6m/s的限制，易知经过t1=3s后货物匀速运动加速位移：l1=9m，此后货物还得运动：l2=12m9m=3m假设此后电动机不工作，根据牛顿第二定律，有：mgcos+mgsin=ma2解得：a2=6m/s2货物能够上滑的最大距离为：，刚好能够到达平台，假设正确该货物能到达BC平台，电动机需工作的最短时间为：tmin=t1=3s（2）要把货物尽快地运送到BC平台，由第（1）小题可知货物应该先加速后匀速，在加速过程中，传送带受到的摩擦力：f1=mgcos=80N需提供的最大功率：P1=f1vm=806W=480W之后匀速运动，受到的摩擦力：f2=mgsin=40N电动机功率：P2=f2vm=406W=240W考虑到效率，电动机的输出功率不得小于Pm=（3）由上述分析可知，匀加速运动时间t1=3s，此过程电动机的输出功率为P1=600W由P1=UI1I12r，解得I1=10A消耗电能：E1=UI1 t1=120103J=3600J匀速运动过程：t2=此过程电动机的输出功率为：P2=300W由P2=UI2I22r解得：I2=（1