山西省忻州市门限石中学2023年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省忻州市门限石中学2023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.（多选题）图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（）A．这列波的波长是8.0m，周期是0.2s，振幅是10cmB．在t=0时，质点Q向y轴正方向运动C．从t=0到t=0.15s，该波沿x轴负方向传播了6mD．从t=0到t=0.15s，质点P通过的路程为30cmE．质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt（国际单位）参考答案：ABE【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】由甲图读出振幅和波长，由乙图读出周期．由t=0s时Q点在平衡位置上，由乙图确定Q的运动方向，从而确定了该波向左传播．根据时间与周期的关系，分析质点P的位置和加速度，求出通过的路程．根据甲、乙两图可以读出该波的波长和周期，从而求出波速，根据x=vt求解波传播的距离．根据图象读出振幅A，结合数学知识写出Q点的振动方程．【解答】解：A、由甲图知：这列波的波长是8.0m，振幅是10cm，由乙图知：周期是0.2s，故A正确．B、图（b）为质点Q的振动图象，则知在t=0时，质点Q正从平衡位置向波峰运动，所以质点Q向y轴正方向运动，故B正确；C、在t=0时，质点Q向y轴正方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴正方向传播，波速为：v==m/s=40m/s，从t=0到t=0.15s，经过的时间为：△t=0.15s，则从t=0到t=0.15s，该波沿x轴正方向传播的距离为x=v△t=40×0.15m=6m，故C错误．D、从t=0到t=0.15s，由于t=0时质点P不在波峰、波谷和平衡位置，所以从t=0到t=0.15s内，所以质点P通过的路程不是3A=30cm，故D错误；E、质点Q简谐运动的表达式为y=Asint=0.1sint=0.10sin10πt（cm），故E正确．故选：ABE2.如图所示，质量为ｍ的小球从水平位置无初速度释放，设小球通过最低点时的速率为v，则下列说法中正确的是（

）A、小球重力的功率不断增大

B、小球重力的功率先增大后减小

C、最低点重力功率为ｍｇｖ

D、不能确定参考答案：B3.(单选题)一辆小车在水平路面上行驶，车内用细绳悬挂一质量为m=1kg的摆球，当细绳的张力为N且当摆球与小车相对静止时，g取10m/s2小车的加速度a的大小是(

)A．0m/s2。

B．10m/s2。

C．20m/s2。

D．30m/s2。参考答案：C4.粗细均匀的电阻丝围成图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感强度为B，方向垂直于线框平面，图中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L。现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是A．ab两点间的电势差图①中最大

B．ab两点间的电势差图②中最大C．回路电流图③中最大

D．回路电流图④中最小参考答案：A5.(单选)在倾角为的光滑斜面上，一小球从A点由静止释放经时间到达B点，另一个小球从A点水平抛出，落点也在B点，从以上情况可知（）A．平抛小球运动时间也为

B．平抛小球运动时间为C．平抛小球的初速度为

D．平抛小球的初速度为参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.甲、乙两天体的质量之比为l：80，它们围绕二者连线上的某点Ｏ做匀速圆周运动。据此可知甲、乙绕O点运动的线速度大小之比为参考答案：7.某同学在研究“一定质量气体温度不变时压强和体积关系”实验中，将一气缸如图（甲）开口端向右水平固定放置，活塞面积为S，厚度不计，封闭气体长度为L，大气压强为p0。现用一水平向左的作用力缓慢推动活塞，设活塞向左移动距离为x。（1）通过力传感器对水平推力的测定，该同学将推力F作为纵坐标，则横坐标应该设置为____________，便可作出图（乙）中图像，且满足图线截距和斜率大小相等。图中斜率的含义为____________（用题目中符号表示）。（2）该同学发现实验时图线（乙）中随着F的增大，图线呈现向下弯曲的趋势。试分析原因

。（3）该同学为了研究第（2）小题中图线呈现向下弯曲的趋势的原因，作出了该过程的p-V图像，则图（丙）中的四条图线（图线①②为双曲线）符合这一过程的是图线____________。参考答案：（1）（2分）；p0S（2分）（2）推动活塞过程中漏气（2分）（3）③（2分）8.如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,摆球运动周期为

参考答案：

T=

9.(4分)假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为O，使一个分子固定，另一个分子在外力作用下从无穷远逐渐向它靠近，直至相距很近很近。两个分子间距离为r0时分子间的引力与斥力平衡，则当r>r0时外力在做

（填“正功”或“负功”或“不做功）；当r<r0时分子势能在

（填“不变”或“增加”或“减少”）参考答案：

答案：正功

增加（各2分）10.为了测量自制遥控赛车的额定功率，某兴趣小组让赛车拖着纸带在水平地面上沿直线运动．并用打点计时器(电源频率50(Hz)记录运动情况。起动打点汁时器，使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度．继续运动一段距离后关闭赛车发动机，让其向前滑行直至停止。下图的纸带为一次实验中，关闭赛车发动机前后一段时间内打出的，已知赛车质量为0．7kg．则赛车行驶的最大速度为

m/s；滑行时的加速度为

m/s2：额定功率为

W。（保留三位有效数字）参考答案：11.一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示,

若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力，木块仍处于静止，则木块对地面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况是

(

)

A

FN增大，Ff增大

B

FN增大，Ff不变C

FN不变，Ff增大

D

FN不变，Ff不变参考答案：A12.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图所示的一段纸带，测得AB=7.56cmBC=9.12cm，已知交流电源频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s，实验测出的重力加速值是

m/s2，产生误差的原因 。参考答案：2.09，

9.75,

空气阻力；纸带和计时器限位孔之间有摩擦。计数点的时间间隔为：，打B点的速度为：物体的加速度为：，实验测出的重力加速度值比公认值偏小，原因可能是物体下落过程中存在空气阻力和纸带和计时器限位孔之间有摩擦；13.放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随______辐射。在α射线、β射线、X射线、红外线、γ射线、紫外线中，不属于电磁波的为___________________。参考答案：γ射线，β射线、α射线三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）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。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）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：（1）小车的总质量，小车所受外力；（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C解析：（1）因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；（2）由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：得，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M>>m造成的。15.有一个小灯泡上标有“4V

2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线，有下列器材供选用；电压表（0～5V，内阻10K）

B.电压表（0～10V，内阻20K）C.电流表（0～0.3A，内阻1）

D.电流表（0～0.6A，内阻0.4）E.滑动变阻器（5，10A）

F.滑动变阻器（500，0.2A）实验中电压表应选用

，电流表应选用

.（用序号字母表示）为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用

（用序号字母表示）。请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。参考答案：（1）A

D（2）E

(3)见解析

（1）因灯泡的额定电压为4V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用0～5V的电压表，故选A；

由P=UI得，灯泡的额定电流I==0.5A；故电流表应选择0～0.6A的量程，故选D；

(2)由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E；

（3）

灯泡内阻R==8Ω；故说明电压表内阻远大于灯泡内阻，应采用电流表外接法；

而由以上分析知，滑动变阻器应选择分压接法；

故电路图和实物连接图如图所示．【答案】【解析】四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出，利用DIS实验系统，在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图像如图所示。求：（g＝10m/s2）（1）物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2。（2）物块向上滑行的最大距离s。（3）斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ。参考答案：17.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TC=300K，TB=400K。①求气体在状态B时的体积；②设A→B过程气体吸收热量为Q1，B→C过程气体放出热量为Q2，求A→B过程中气体对外所做的功。参考答案：18.如图所示,一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角为300.现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从B点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数为.试求:

(1)小球运动的加速度；

(2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距B点的最大距离；(3)若从撤去力F开始计时,小球经多长时间将经过距B点上方为2.25m的A点.参考答案：解:(1)在力F作用时有:

(F-mg)sin30○cos30○.5m/s.

(2)刚撤去力F时,小球