山西省阳泉市盂县第一中学2023年高三物理期末试题含解析

1、山西省阳泉市盂县第一中学2023年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. 如图所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，不计摩擦在竖直方向上有匀强磁场则（）A若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动B若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动C若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动D若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向左移动参考答案：答案：B2. 我国于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射了“天宫一号”，并与“神舟八号”成功对接假设T代表“天宫一号”，S代表“神舟八号”，它们

2、绕地球做匀速圆周运动轨道如图所示，则AT的周期大于S的周期BT的速率大于S的速率CT的向心加速度大于S的向心加速度DS须加速后才能与T实现对接参考答案：AD3. 如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30的斜面，其运动的加速度大小为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中：（A）重力势能增加了3mgh/4 （B）机械能损失了mgh/2（C）动能损失了mgh （D）合外力对物体做功为-3mgh/2参考答案： BD 4. 如图所示，竖直放置的“II”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场、的高和间距均为d，磁感应强度为B将质量为m的水平金属杆由静止释放，金属杆进入磁场和时

3、的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。则金属杆（）A. 穿出两磁场时的速度相等B. 穿过磁场的时间大于在两磁场之间的运动时间C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgdD. 释放时距磁场上边界的高度h可能小于参考答案：ABC【详解】A金属杆在两磁场区域间做匀加速直线运动，由题意可知，金属杆进入磁场和时的速度相等，则金属杆在I区做减速运动，同理在II区也做减速运动，两磁场区域的高度与磁感应强度都相同，金属杆在两区域的运动规律与运动过程相同，金属杆穿出两磁场时的速度相等，故A正确；B金属杆在磁场运动时，随着速度减小，产生的感应电流减小，受到的安培力减小，合力

4、减小，加速度减小，所以金属杆做加速度逐渐减小的变减速运动，在两个磁场之间做匀加速运动，由题知，进入磁场和时的速度相等，所以金属杆在磁场中运动时平均速度小于在两磁场之间运动的平均速度，两个过程位移相等，所以金属杆穿过磁场的时间大于在两磁场之间的运动时间，故B正确；C金属杆从刚进入磁场到刚进入磁场的过程，由能量守恒定律得：2mgdQ。金属杆通过磁场时产生的热量与通过磁场时产生的热量相同，所以总热量为：Q总2Q4mgd，故C正确；D设金属杆释放时距磁场上边界的高度为h时进入磁场时刚好匀速运动，则有：mgBIL，又 v，联立解得：。由于金属杆进入磁场时做减速运动，所以h一定大于，故D错误。5. 某汽车

5、的质量为5000kg，发动机的额定功率为36kW，在水平公路上匀速行驶时所受阻力为2400N，则汽车行驶中能达到的最大速度为 m/s；此汽车以额定功率启动，速度达到v=10m/s时的加速度大小为 m/s2。参考答案：0.24 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. .图1 为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz 的交流电源，打点的时间间隔用t 表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。 （1）完成下列实验步骤中的填空：平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻

6、拨小车，直到打点计时器打出一系列_的点。按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤。在每条纸带上清晰的部分，没5 个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，。求出与不同m 相对应的加速度a。以砝码的质量m 为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m 处应成_关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：（）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之

7、和应满足的条件是_。（）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a 可用s1、s3 和t 表示为a=_。图2 为用米尺测量某一纸带上的s1、s3 的情况，由图可读出s1=_cm，s3=_cm。由此求得加速度的大小a=_m/s2。（）图3 为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_。参考答案：.(1）间距相等的点。（2）线性（2）（i）远小于m (ii) .(iii)设小车的质量为，则有，变形得,所以图象的斜率为，所以作用力，图象的截距为，所以。7. P、Q是一列简谐横波中的两质点，已知P离振源较近，P、Q两点的

8、平衡位置相距15m（小于一个波长），各自的振动图象如图所示。此列波的波速为 m/s。参考答案：2.5m/s8. 某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz（1）实验的部分步骤如下：在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；将小车停在打点计时器附近，先 ，再 ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点， ；改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复的操作。（2）如图是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点

9、0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置（3）在上述的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统， 做正功， 做负功（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中v2=v2-v20）,根据图线可获得的结论是 要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦和 表1纸带的测量结果测量点 S/cmv/(ms-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C D7.150.54E9.410.60参考答案：（1）接通电源，放开小车 ，关闭电源 （2）5.080.01 , 0.49（3）钩码的重力，摩擦力（4

10、）V2与S成正比，小车的质量 。9. 如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是 图，该过程为 过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D 吸热气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。A、B图中温度都是变化的；等温情况下，PVC，P1/V图象是一条过原点的直线，所以D图正确。该过程中，体积增大，气体对外界做功，W0，等温变化，所以Q0，气体要吸收热量。1

11、0. 质量为1kg的甲物体以5m/s的速度去撞击静止在水平桌面上质量为2kg的乙物体，碰撞后甲以1m/s的速度反向弹回，此时乙的速度大小为_m/s，碰撞过程中系统损失的机械能为_J。参考答案：3，311. 如图5，斜面上有一木块处于静止状态，在木块加一个垂直于斜面的力F之后，其静摩擦力的大小变化是_。（填增大、不变、或减小）参考答案：12. 右图所示，一木块放在水平面上，在水平方向共受到三个力作用，即F110N、F22N和摩擦力作用，木块处于静止状态，若撤去力F1，则木块在水平方向上受到的合力为 。参考答案：（零）13. 已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示一群处于n=4的氢

12、原子在向低能级跃迁的过程中，可能辐射 种频率的光子，有 种频率的光能使钙发生光电效应参考答案：6（1分） 3（2分）三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中：（1）某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验，各组实验的测量数据如下。若要精确计算当地的重力加速度值，应选用第_组实验数据。 组别摆球材料摆长L/m最大摆角全振动次数 N/次1铜0.4015202铁1.005503铝0.4015104木1.00550（2）某同学选择了合理的实验装置后，测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出T2L图线(以T2为纵轴) ，并算出图线的斜率为k

13、，则当地的重力加速度g_（用符号表示）。参考答案：（1）2（2分）（2）15. 有一电流表A，量程为1 mA，内阻r1约为100 ，要求测量其内阻可选用器材有：电阻箱R1，最大阻值为99 999.9 ；滑动变阻器甲，最大阻值为10 k；滑动变阻器乙，最大阻值为2 k；电源E，电动势约为6 V，内阻不计；开关2个，导线若干采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：断开S1和S2，将R调到最大；合上S1，调节R使A表满偏；保持R不变，合上S2，调节R1使A表半偏，此时可以认为A表的内阻r1R1.在上述可供选择的器材中，可变电阻R应该选择_ _(选填“甲”或“乙”)；认为内阻r1R1，此结果与r1的真

14、实值相比_ _(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)参考答案：甲 偏小四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，平板车长为L=6m，质量为M=10kg，上表面距离水平地面高为h=1.25m，在水平面上向右做直线运动，A、B是其左右两个端点某时刻小车速度为v0=7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N，与此同时，将一个质量m=1kg为小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小球脱离平板车落到地面车与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计取g=10m/s2求：（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间；（2

15、）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间；（3）从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小参考答案：0.5S 3S 5.175m17. （19分）如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆，金属杆与导轨垂直，金属杆与导轨的电阻忽略不计导轨所在空间存在着竖直向下的匀强磁场，将与导轨平行的水平恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动当改变拉力的大小时，相应的匀速运动时的速度v也会变化，v和F的关系如图乙所示，取重力加速度g=10m/s2(1) 金属杆在匀速运动之前做什么运动？（2）若已知m=0.5kg，

16、L=0.5m，R=0.5求匀强磁场磁感应强度B；（3）求金属杆与导轨间的动摩察因素。参考答案：解析：（1）做加速度不断减小的变加速直线运动 （2）F安 = BIL I=BLv/R F安 =B2L2v/R 又： 拉力 F = F安+f f=mg F = B2L2v/R+mg 根据图象得：F = 得 B=1T （3）mg=2 =0.418. 如图所示，带电平行金属板PQ和MN之间的距离为d；两金属板之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。如图建立坐标系，x轴平行于金属板，与金属板中心线重合，y轴垂直于金属板。区域I的左边界在y轴，右边界与区域II的左边界重合，且与y轴平行；区域II的左、

17、右边界平行。在区域I和区域II内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B，区域I内的磁场垂直于Oxy平面向外，区域II内的磁场垂直于Oxy平面向里。一电子沿着x轴正向以速度v0射入平行板之间，在平行板间恰好沿着x轴正向做直线运动，并先后通过区域I和II。已知电子电量为e，质量为m，区域I和区域II沿x轴方向宽度均为。不计电子重力。（1）求两金属板之间电势差U；（2）求电子从区域II右边界射出时，射出点的纵坐标y；（3）撤除区域I中的磁场而在其中加上沿x轴正向的匀强电场，使得该电子刚好不能从区域II的右边界飞出。求电子两次经过y轴的时间间隔t。参考答案：（1）电子在平行板间做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡 即 【2分】所以， 【2分】（2）如右图所示，电子进入区域I做匀速圆周运动，向上偏转，洛伦兹力提供向心力 所以， 【2分】设电子在区域I中沿着y轴偏转距离为 y0，区域I的宽度为b（b=），则 【2分】代入数据，解得 【1分】