山西省吕梁市克虎靳家洼中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

山西省吕梁市克虎靳家洼中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析一、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，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为M，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a能达到的最大高度为1.5h，则两小球的质量关系为（

）A．M＝1.5m

B．M＝2m

C．M＝2.5m

D．M＝3m参考答案：D2.（单选）如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（）A．N处受到的支持力竖直向上B．M处受到的支持力竖直向上C．N处受到的摩擦力沿水平方向D．M处受到的摩擦力沿MN方向参考答案：解：A、M处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上，不是竖直向上，故A错误B正确；C、因原木P有沿原木向下的运动趋势，所以N处受到的摩擦力沿MN方向，故C错误．D、原木相对于地有向左运动的趋势，则在M处受到的摩擦力沿地面向右，故D错误；故选：B．3.下列关于内能的认识，正确的是：（A）物体的内能只跟物体的温度有关

（B）物体的内能只跟物体的体积有关

（C）物体的内能只能通过热传递的形式才能改变

（D）物体的内能通过做功也能改变

参考答案：[

D

]4.平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v－t图线，如图所示．若平抛运动的时间大于2t1，下列说法中正确的是A．图线2表示竖直分运动的v－t图线B．t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°C．t1时间内的位移方向与初速度方向夹角的正切为

[来源:Zxxk.Com]D．2t1时间内的位移方向与初速度方向夹角为60°参考答案：AC5.（单选）如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移到P点，则O点的电场强度大小变为E2.E1与E2之比为()A．1∶2B．2∶1

C．2∶D．4∶参考答案：BO点场强是两个点电荷单独存在时产生场强的矢量和，由于M、N、P三个点到o的距离是相等的，两个电荷的电量又相等，所以它们在O点产生的电场强度大小相等；设点电荷在O点产生的电场强度为E，则两个电荷在MN时，产生的电场强度方向相同，所以：E1=2E两个点电荷分别在MP点时，场强的方向如图，由几何关系可知：E2=E所以：故选项B正确。故选B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图甲所示，一定质量的理想气体被质量为m的活塞封闭在导热良好的气缸内，此时活塞静止且距离底部的高度为h，不计活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强为，气缸横截面积为S，重力加速度为g，则甲图中封闭气体的压强P1为________，若在活塞上故置质量为m的铁块，活塞缓慢下滑△h后再次静止，如图乙所示，则△h为________.参考答案：

(1).

(2).【详解】(1).甲图气体内部压强为P1，活塞静止，，所以(2).图乙中，活塞下滑后再次静止，,气体发生的是等温变化，又玻意耳定律：,故7.在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则I1：I2=

，斜面对导体A的弹力大小之比N1：N2=

。参考答案：cosθ：1

cos2θ：18.如图所示为一定质量的理想气体的状态变化过程的图线A→B→C→A，则B→C的变化是过程，若已知A点对应的温度TA=300K，B点对应的温度TB=400K，则C点的对应的温度TC=

K。参考答案：

等压、533.39.我国用长征运载火箭已成功地发射了“神舟”系列试验飞船，某次实验过程中，一监测系统采用在同一张底片上多次曝光的照相方法，从火箭点火时刻开始，每隔2．0s曝光一次，得到了一张记录火箭在开始运动的最初8s内5个不同位置的照片（如图所示），已知火箭的长度为57．5m，当地重力加速度为9．8m／s2．用刻度尺测量照片上的有关长度，结果如图所示，根据上述条件和图示，请回答：

（1）火箭运动8s时的高度

m．

（2）火箭运动6s时的速度大小

m／s．

（3）火箭上升的加速度大小

m／s2．参考答案：(1)300.00（297.5-302.5）

(2)50.0（49.4-50.6）

(3)6.25（5.62-6.87）（1）由火箭的实际长度结合照片比例计算出刻度尺1mm代表的实际长度，从而可得8s时火箭的高度。（2）由中间时刻的瞬时速度等于该段位移的平均速度可求得火箭运动6s时的速度大小。（3）结合以上两问的结果，由可求得火箭上升的加速度大小。10.一只标有“18V，10W”的灯泡，正常工作时的电阻为Ω；若用多用电表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻，则测出的阻值应（填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作时的电阻。参考答案：32.4Ω，小于11.在x轴上的和处各有一个做简谐振动、频率为的波源，两波源在同种均匀介质中形成两列简谐横波，时刻的波形如图所示，则两列波的传播速度大小为______，在时刻之后的内处质点的位移为______，两列波在处叠加以后的振幅是否为零______。参考答案：

(1).

(2).5cm

(3).不为零【详解】由图知，两列波的波长为，传播速度大小均为。波的周期为。在时刻，处质点正向上运动，在0之后的内即内，处质点到达波峰，位移为5cm。在处的质点到和的路程差为，所以处并不是振动减弱的点，其振幅不为0。12.某同学想设计一个调光电路，现在已有下列器材：一只标有“6V，3W”的灯泡L，一只标有“12Ω，1A”的滑动变阻器，一电源电动势为12V，电源内阻不计，开关一只，导线若干．要想使调光电路的开关闭合后，改变滑动变阻器的滑片P的位置，可使灯泡由正常发光到逐渐变暗，直至熄灭．

（1）为了满足实验设计的要求还需要_________________________（填写实验器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）请在右边的方框内画出符合设计要求的电路图．参考答案：（1）一个分压电阻R0；

若仅用现有器材设计电路其电路图如图所示，通过计算可知，当滑动触片P使灯泡正确发光时，滑动电阻器左边部分电阻为R1=7.42Ω，通过部分的电流将大于1A，所以滑动变阻器将破坏，因此不能满足灯泡正常发光的情况．

（2）电路图如图所示．13.现在，科学家们正在千方百计地探寻“反物质”。所谓“反物质”，是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量，但电性相反。如反α粒子的符号可表示为-24He.正、反粒子相遇时会因相撞结合成光子,放出巨大的能量,这就是所谓的“湮灭”现象.若正、负电子相撞后湮灭成两个频率相同的光子,已知电子的电荷量为e、质量为m,电磁波在真空中的传播速度为c.则可求得所生成的光子的波长

.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得电流表、电压表的读数如图1所示，则它们的读数值依次是

、

．②已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ．电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E=4.5V，内阻很小．则以下电路图2中

（填电路图2中的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路．但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏

（选填“大”或“小”）③若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω，则准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图2中的

电路（填电路图下的字母代号）．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx=

（用题中字母代号表示）．参考答案：①0.42A；2.25V；A；小；B，﹣2.0Ω．【考点】测定金属的电阻率．【分析】①根据各种仪器的原理及读数方法进行读数，注意估读；②由给出的数据选择滑动变阻器的接法，由各仪器的内阻选择电流表的接法，并能通过误差原理分析误差；求出待测电阻的阻值．【解答】解：①电流表量程为0.6A，则最小刻度为0.02；指针所示为0.42A；电流表量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为2.25V；②因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的内阻约为R===5.4Ω，故采用电流表外接法误差较小，故选A；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小；③因已知电流表准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻；故应选B电路；待测电阻及电流表总电阻R=，则待测电阻RX=R﹣RA=﹣2.0Ω；故答案为：①0.42A；2.25V；A；小；B，﹣2.0Ω．15.小张和小明测绘标有“3.8V

0.4A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：A．电源E（4V，内阻约0.4Ω）

B．电压表V（2V，内阻为2kΩ）C．电流表A（0.6A，内阻约0.3Ω）

D．滑动变阻器R（0～10Ω）E．三个定值电阻（R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ）

F．开关及导线若干（1）小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用

（选填“R1”、“R2”或“R3”）与电压表

（选填“串联”或“并联”），完成改装．（2）小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图所示（图中电压表已经过改装）．闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是：①

；②

．（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电路中发生的故障可能是导线（选填图中表示导线的序号）出现了

（选填“短路”或“断路”）．参考答案：（1）R2；串联；（2）电流表内接；滑片P置于b处；（3）8；断路．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】（1）根据所给器材与电压表改装原理分析答题．（2）根据实验注意事项，分析图示电路图答题．（3）滑动变阻器采用限流接法时，电压与电流不能从零开始变化，分析图示电路图答题．【解答】解：（1）灯泡额定电压为3.8V，可以把电压表改装为4V量程，电压表量程为2V，内阻为2kΩ，要把电压表改装成4V的电压表，可以串联2kΩ的电阻，应选电阻R2．（2）灯泡正常发光时的电阻为：R==9.5Ω，电压表内阻为4kΩ，电流表内阻约为0.3Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，由图示电路图可知，电流表采用内接法，这错误的；由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前，滑片应置于左端，由电路图可知，滑片P置于b处，这是错误的．（3）移动滑片，电压表与电流表示数不能为零，说明滑动变阻器是限流接法，由图示电路图可知，可能是导线8发生断路造成的．故答案为：（1）R2；串联；（2）电流表内接；滑片P置于b处；（3）8；断路．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示是半径为R＝2m的玻璃半球形，一细束红光沿直径AB方向且距离AB为h＝m处射向球体，经球面折射后恰好通过B点．现将光线换成一束截面为圆形(半径R＝2m)的平行红光垂直球的截面射向玻璃半球，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区．屏幕S至球心距离为D＝2m，不考虑光的干涉和衍射，求出圆形亮区的面积．

参考答案：17.如图所示，R为电阻箱，电压表为理想电压表．当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V．求：（1）电源的电动势E和内阻r（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?参考答案：（1）根据闭合电路欧姆定律有，带入数据即：（3分）ks5u联立上面两个方程可解得，（2分）（2）外电路的电功率，（3分）根据可判断当时，外电路功率最