山西省长治市城关镇第二中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

1、山西省长治市城关镇第二中学2022-2023学年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. 如图，理想变压器的原线圈与二极管一起接在的交流电源上，副线圈接有R=55的电阻，原、副线圈匝数比为21。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表。则A. 副线圈的输出功率为110WB. 原线圈的输入功率为110WC. 电流表的读数为1AD. 副线圈输出的电流方向不变参考答案：A因为原线圈上接有理想二极管，原线圈只有半个周期有电流，副线圈也只有半个周期有电流。，所以副线圈电压的最大值为，设副线圈电压的有效值为，则有，解得，副

2、线圈的输出功率为：，原线圈的输入功率为，A正确B错误；电流表读数为：，C错误；因为原线圈上接有理想二极管，原线圈中电流方向不变，原线圈中电流增大和减小时在副线圈中产生的感应电流方向相反，副线圈输出的电流方向改变，D错误【点睛】有效值是根据电流热效应来规定的，让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。计算电功率使用有效值，交流电表的读数是有效值2. 如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角,其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab棒接入电路的电阻为

3、R，某一时刻由初速度v0开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，最终ab棒匀速运动的速度大小为v，则在这一过程中:A金属棒ab机械能守恒B初速度v0 有可能是等于vC金属棒ab匀速运动时受到的安培力大小为D金属棒ab的质量为参考答案：BC3. 放射性元素在衰变过程中，有些放出射线，有些放出射线，有些在放出射线或射线的同时，还以射线的形式释放能量。例如核的衰变过程可表示为，这个衰变A是衰变，产生的核从高能级向低能级跃迁B是衰变，产生的核从低能级向高能级跃迁C是衰变，产生的核从高能级向低能级跃迁D是衰变，产生的核从低能级向高能级跃迁参考答案：A 由核反应方程式可知该核反应生成了，并且释放

4、能量，故选项A正确。4. 如图，两个半径均为R的1/4光滑圆弧对接于O点，有物体从上面圆弧的某点C以上任意位置由静止下滑（C点未标出），都能从O点平抛出去，则（ ）ACO1O60oBCO1O45oC落地点距O2最远为2RD落地点距O2最近为R参考答案：AC 当恰好能从O点平抛出去时，由牛顿第二定律可得，由动能定理有，解得CO1O60o，当A、C两点重合时落地点距O2最远，此时有，解得，选项AC正确。5. （多选）正确的是_A原子的核式结构模型是汤姆逊最早提出的B铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变C一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2种不同频率的光子D一

5、束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小E考古专家发现某一骸骨中C的含量为活着的生物体中C的1/4，已知C的半衰期为5730年,则确定该生物死亡时距今约11460年参考答案：BCE二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，交流电频率为50Hz如图是某次实验得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从O点开始计数，O、A、B、C是四个连续的计数点，每两个相邻的计数点之间有9个实际点（未画出），A、B、C三点到O点的距离分别为xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，则打计数点B时小车的速度为m/s，小车运动的

6、加速度为m/s2参考答案：0.27，0.4；解：由于每相邻两个计数点间还有9个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.2s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小vB=0.27 m/s根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=0.4m/s2故答案为：0.27，0.4；7. 如图所示，质量m0.10kg的小物块，在粗糙水平桌面上做匀减速直线运动，经距离l1.4m后，以速度v3.0m/s飞离桌面，最终落在水平地面上。已知小物块与桌面间的动摩擦因数m0.25，桌面高h0.45m，g取10m/s2则小物块落地

7、点距飞出点的水平距离s m，物块的初速度v0 m/s。参考答案：0.904.08. (1)某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图所示.长木板放于水平桌面，用钩码的重力作为小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：a ： b： (2)如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打B点时的速度为 ；要验证合外力的功与动能变化间的关系，测得位移和速度后，还要测出的物理量有 。参考答案：、（1）a ： 平衡摩擦力 （2分） 。 b： 钩码的重力远小于小车的总重力 （2分） 。（2） （3分），

8、钩码的质量m，小车的质量M 9. “用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是_传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为_m/s。 参考答案：光电门 10 10. 如图甲所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度 （“升高”、“降低”或“不变”），乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的 线（ “A”、“ B”、“C”）。图中表示速率处单位速率区间

9、内的分子数百分率。参考答案：降低 B11. 在研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出的一条纸带如图所示，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，图上注明了各计数点间距离的测量结果，所接交流电源的频率为50Hz。（1）两个相邻计数点间的时间间隔：t_s。（2）打下计数点B时小车的速度：vB_m/s。（3）物体匀变速直线运动的加速度a_m/s2。参考答案：（1）t0.1s。（2）vB0.5175m/s。（3）a1.58m/s2。12. 为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连。(1

10、)调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动。测出沙桶和沙的总质量为m以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数= ；(2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力)，使木板B向左运动时，质量为M的木块A能够保持静止。若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数= ；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2，则有F2 F1(填“”、“=”或 “”)；参考答案：m/M F1/Mg =（1）木块A匀速向左运动，由牛顿第二定律得，解得。（2）质量

11、为M的木块A能够保持静止，说明木块受到的摩擦力和传感器对物块的拉力是一对平衡力。不管木板B向左如何拉动，传感器的拉力都跟AB之间的摩擦力大小相等，方向相反，即= F2。13. 某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线_是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_kg；滑块和轨道间的动摩擦因数=_。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的

12、条件? 。参考答案：（1）1 （2）0.5，0.2 (3) 否三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （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，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v= m/s。（结果保留两位有效数字

13、）参考答案：（1）0.290.30 （2）0.80 （1）弹簧秤示数为F=4.4 N，由于铁块A处于平衡状态，所以铁块A的滑动摩擦力等于弹簧的拉力，所以。（2）利用匀变速直线运动的推论得：。15. 某探究小组要尽可能精确地测量电流表A1的满偏电流，可供选用的器材如下: A.待测电流表A1（满偏电流I m为800 A ,内阻r1约为100 ，表盘刻度均匀、总格数为N)B. 电流表A 2(量程为0.6A, 内阻r2 =0.1)C.电压表V(量程为3V、内阻R v=3k) D.滑动变阻器R（最大阻值为20） E.电源E(电动势为3V.内阻r约为1.5) F.开关S一个，导线若干该小组设计了甲、乙两个

14、电路图，其中合理的是 (选填“甲，或“乙”);所选合理电路中虚线圈处应接人电表 (选填“B”或“C”);在开关S闭合前应把滑动变阻器的滑片P置于_端(选填“a”或“b);在实验中，若所选电表的读数为Z，电流表A1的指针偏转了k格，则可算出待测电流表A1的满偏电流Im=_。参考答案： 甲 (2分) C (2分) b (2分) 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道.光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点静止释

15、放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s.已知小球质量m，不计空气阻力，求：(1)小球从E点水平飞出时的速度大小；(2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；(3)小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功.参考答案：(1)小球从E点水平飞出做平抛运动，设小球从E点水平飞出时的速度大小为vE,由平抛运动规律，联立解得 (2)小球从B点运动到E点的过程，机械能守恒 解得在B点 得由牛顿第三定律可知小球运动到B点时对轨道的压力为，方向竖直向下 (1分)(3)设小球沿翘尾巴的S形轨道运动时克服摩擦力做的功为W，则得

16、17. 如图9所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60角，则此电场的电场强度多大？参考答案：18. 如图1，用一根长为L=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角=37，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线的张力为T求（g=10m/s2，sin37=，cos37=，计算结果可用根式表示）：（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度0至少为多大？（2）若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度为多大？（3）细线的张力T与小球匀速转动的加速度有关，当的取值范

17、围在0到之间时，请通过计算求解T与2的关系，并在图2坐标纸上作出T2的图象，标明关键点的坐标值参考答案：解：（1）小球刚要离开锥面时的速度，此时支持力为零，根据牛顿第二定律得：mgtan=mLsin 解得：0=rad/s（2）同理，当细线与竖直方向成60角时，由牛顿第二定律及向心力公式有：mgtan =m2Lsin 解得：=rad/s（3）a当1=0时 T1=mgcos=8N，标出第一个特殊点坐标（ 0，8N）；b当0rad/s时，根据牛顿第二定律得：TsinNcos=m2Lsin，Tcos+Nsin=mg解得当时，T2=12.5N 标出第二个特殊点坐标12.5（rad/s）2，12.5N；c当时，小球离开锥面，设细线与竖直方向夹角为，解得：当时，T3=2