山西省太原市西山高级中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省太原市西山高级中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析一、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.关于多用电表及其使用操作，下列说法正确的是（）A．电阻刻度左侧密右侧疏B．测量不同电阻，每次都必须重新调零再进行测量C．测电流电压时，电流从红表笔流入黑表笔流出，测电阻时恰好相反D．用×10倍率档测电阻，指针偏转角度很小，应换成×100倍率档调零后测量参考答案：D【考点】用多用电表测电阻．【分析】电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象是非线性关系，当待测电阻为零时，电表满偏，可知欧姆表的零刻度在右侧，电阻刻度左侧密右侧疏．使用多用电表前要进行机械调零，应用欧姆表测电阻时要进行欧姆调零；应用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指针中央刻度线附近；欧姆表使用完毕，应拔出表笔，把选择开关置于OFF挡或交流电压最高档．【解答】解：A、电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象是非线性关系，当待测电阻为零时，电表满偏，可知欧姆表的零刻度在右侧，电阻刻度左侧密右侧疏，故A正确；B、测电阻时，要选择合适的挡位，并且只要换挡位一定要重新进行欧姆调零，故B错误；C、多用电表测电压与电流时，电流从红表笔流入，测电阻时电流也是从红表笔流入多用电表，故C错误；D、用×10倍率档测电阻，指针偏转角度很小，说明电阻较大，应换成×100倍率档调零后测，故D正确；故选：D2.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s。在这1s内该物体的()A．位移的大小可能小于4m

B．位移的大小可能大于10mC．加速度的大小可能小于4m/s2

D．加速度的大小可能大于10m/s2参考答案：AD3.（多选）在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，两球相遇于空中的P点，它们的运动轨迹如右图所示。不计空气阻力，下列说法中正确的是（

）

A．在P点，A球的速度大小大于B球的速度大小B．在P点，A球的速度大小小于B球的速度大小C．抛出时，先抛出A球后抛出B球D．抛出时，两球同时抛出参考答案：AD4.（单选）如图所示，在两个等量异种点电荷的电场中，C、D两点位于两电荷连线的中垂线上，A、B两点位于两电荷的连线上，且关于上述中垂线左右对称，则以下判断正确的是 A．将检验电荷+q从A点移动到B点，电场力不做功B．将检验电荷-q从A点移动到B点，电场力做正功C．将检验电荷+q从D点移动到C点，电场力不做功D．将检验电荷-q从D点移动到C点，电场力做负功参考答案：C5.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦，在此过程中A.N1始终减小，N2始终增大B.N1始终减小，N2始终减小C.N1先增大后减小，N2始终减小D.N1先增大后减小，N2先减小后增大参考答案：B由已知条件可知N1＝，N2＝，随θ逐渐增大到90°，tanθ、sinθ都增大，N1和N2都逐渐减小，所以选项B正确.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年.燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是；②镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是+．则X粒子的符号为

▲

；Y粒子的符号为

▲

．参考答案：，（2分）；（2分）7.用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A．电压表（量程3V）；B．电流表（量程0.6A）；C．电流表（量程3A）；D．定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W）；E．滑动变阻器R（阻值范围0﹣20Ω，额定电流1A）（1）电流表应选

；（填器材前的字母代号）．（2）根据实验数据作出U﹣I图象（如图乙所示），则蓄电池的电动势E=

V，内阻r=

Ω．

参考答案：（1）B；（2）2.10；0.2．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）由题意可确定出电路中的电流范围，为了保证电路的安全和准确，电流表应略大于最大电流；（2）由电路及闭合电路欧姆定律可得出函数关系，结合数学知识可得出电源的电动势和内电阻．【解答】解：（1）由题意可知，电源的电动势约为2V，保护电阻为4Ω，故电路中最大电流约为=0.5A，故电流表只能选B；（2）由电路利用闭合电路欧姆定律可知：U=E﹣I（R0+r）则由数学知识可得，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故E=2.10V；而图象的斜率表示保护电阻与内电阻之和，故r+R0==4.2Ω解得：r=0.2Ω；故答案为：（1）B；（2）2.10；0.2．8.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，下图是打出纸带的一段。①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=____________。②为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式是为f=_______________。参考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之间都正确） ②小车质量m；斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。（2分）9.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻波刚好传播到x＝6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s。请回答下列问题：①从图示时刻起再经过________s，质点B第一次处于波峰；②写出从图示时刻起质点A的振动方程为________cm。参考答案：①0.5②y＝－2sin12πt(cm)10.在如图所示电路中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，电阻R1=5Ω，R2=6Ω，滑动变阻器的阻值0—30Ω。闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。则____Ω。R1消耗的最小电功率为______W。参考答案：６

Ω；

０.8

W。11.（1）如图所示是电磁流量计的示意图，圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场，当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上MN两点的电势差大小U，就可以知道管中的液体流量Q单位时间内流过管道横截面的液体体积，已知管的直径为d，磁感应强度为B，则关于Q的表达式正确的是_________．（2）已知普朗克常数为h、动能Ek、质量为m的电子其相应的德布罗意波长为_________．（3）读出如图游标卡尺测量的读数_________cm．参考答案：(1)

(2)

(3)

4.12012.（5分）一辆电动自行车铭牌上的技术参数如表中所示：质量为M＝70kg的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人总重的0.03倍，不计自行车自身的机械损耗。（1）仅在电动机提供动力的情况下，此车行驶的最大速度为________m/s；（2）仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为3m/s时，加速度大小为_____m/s2。参考答案：6m/s，0.3m/s213..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Δt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：①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，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。②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。③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。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤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。⑥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：（ⅰ）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和应满足的条件是_______________________。（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt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。（ⅲ）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。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O，A，B，C，D，E，F共7个计数点(图中每相邻两个记数点间还有四个打点计时器打下的点未画出)，如实图1－6所示．打点计时器接的是50Hz的低压交流电源．他将一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和记数点O对齐，从刻度尺上直接读取数据记录在表中．实图1－6线段OAOB

OCODOEOF数据/cm0.541.532.924.767.009.40①由以上数据可计算出打点计时器在打A，B，C，D，E各点时物体的速度，如下表所示.各点速度vAvBvCvDvE数据/(×10－2m/s)7.7012.016.220.4

表中E点的速度应该为________m/s.②试根据表格中数据和你求得的E点速度在右上方所给的坐标中，作出v－t图象，从图象中求得物体的加速度a＝________m/s2(取两位有效数字)参考答案：①23.2×10－2

②0.42(0.40～0.44)15.某同学用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m1=0.1kg、m2=0.3kg，m2从高处由静止开始下落，打点频率为50Hz的打点计时器在m1拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图2给出的是实验中获得的一条符合条件的纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图所示．（当地重力加速度g为9.80m/s2，所有结果均保留三位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=2.40m/s；（2）在打点0一5过程中系统动能的增量△EK=1.15J，系统重力势能的减少量△Ep=1.18J；（3）在实验处理数据中，系统动能的增量总小于系统重力势能的减少量，导致这一误差的原因除了有空气阻力外，还有可能是（写一条）摩擦阻力．（4）该同学根据本实验作出了v2﹣h图象如图3所示，则根据图象求得重力加速度g=9.70m/s2．参考答案：考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点5时的速度大小；（2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒；（3）根据数学知识可知，得出图象若为直线，则可很容易的判断两个物理量之间的关系；（4）根据图象的物理意义可知，图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小．解答：解：（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：v5===2.4m/s（2）物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△Ek=m﹣0=1.15J；重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=mgh=1.18J；由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．（3）系统动能的增量总小于系统重力势能的减少量，原因是存在摩擦阻力，机械能要减小．（4）本题中根据机械能守恒可知，mgh=，即有：=gh，所以﹣h图象中图象的斜率表示重力加速度，由图可知，斜率k=9.7，故当地的实际重力加速度g=9.70m/s2．故答案为：（1）2.40；（2）1.15，1.18；（3）摩擦阻力；（4）9.70．点评：本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系，增强数据处理能力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在图示区域中，χ轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B，今有一质子以速度v0由Y轴上的A点沿Y轴正方向射人磁场，质子在磁场中运动一段时间以后从C点进入χ轴下方的匀强电场区域中，在C点速度方向与χ轴正方向夹角为45°，该匀强电场的强度大小为E，方向与Y轴夹角为45°且斜向左上方，已知质子的质量为m，电量为q，不计质子的重力，（磁场区域和电场区域足够大）求：（1）C点的坐标．（2）质子从A点出发到第三次穿越χ轴时的运动时间．（3）质子第四次穿越χ轴时速度的大小及速度方向与电场E方向的夹角．（角度用反三角函数表示）参考答案：解：质子的运动轨迹如图(1)质子在电场中先作减速运动并使速度减为零，然后反向运动，在电场中运动的时间质子从C运动到D的时间所以，质子从A点出发到第三次穿越χ轴所需时间(3)质子第三次穿越χ轴后，在电场中作类平抛运动，由于V0与χ负方向成45。角，所以第四次穿越x轴时

所以，速度的大小为

速度方向与电场E的夹角设为θ，如图所示17.如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E．在A（d，0）点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个质量均为m的带电微粒，其中电荷量为q的微粒1沿y轴负方向运动，经过一段时间到达（0，﹣d）点．不计重力和分裂后两微粒间的作用．试求（1）分裂时两个微粒各自的速度；（2）当微粒1到达（0，﹣d）点时，电场力对微粒1做功的瞬间功率；（3）当微粒1到达（0，﹣d）点时，两微粒间的距离．参考答案：解：（1）微粒1在y方向不受力，做匀速直线运动；在x方向由于受恒定的电场力，做匀加速直线运动．所以微粒1做的是类平抛运动．设微粒1分裂时的速度为v1，微粒2的速度为v2则有：在y方向上有

d=v1t在x方向上有a=，

d=at2v1=速度方向沿y轴的负方向．中性微粒分裂成两微粒时，遵守动量守恒定律，有mv1+mv2=0所以v2=﹣v1所以v2的大小为，方向沿y正方向．（2）设微粒1到达（0，﹣d）点时的速度为VB，则电场力做功的瞬时功率为，P=qEVBcosθ=qEVBx，其中由运动学公式VBx==，所以P=qE，（3）两微粒的运动具有对称性，如图所示，当微粒1到达（0，﹣d）点时发生的位移S1=d，则当微粒1到达（0，﹣d）点时，两微粒间的距离为BC=2S1=2d．答：（1）分裂时微粒1的速度大小为，方向沿着y轴的负方向；微粒2的速度大小为，方向沿着y轴的正方向；（2）当微粒1到达（0，﹣d）点时，电