山西省长治市南宋中学2023年高三物理期末试题含解析

山西省长治市南宋中学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，左侧接有定值电阻R的光滑导轨处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨间距为d．一质量为m、阻值为r的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始运动，速度与位移始终满足υ=kx，棒与导轨接触良好，则在金属棒移动距离为l的过程中A.金属棒的动量对时间的变化率增大B.拉力的冲量为C.通过电阻R电量为D.电阻R上产生的焦耳热为参考答案：AB【分析】本题的关键是根据v与x的关系，由安培力公式，得到FA与x的关系式，确定出FA与x是线性关系，即可求出安培力做功，再分析功能关系即可明确求出的热量和拉力的功，注意速度为线性变化，故可以利用平均安培力求出安培力的功，同时产生的热量要包括摩擦生热和安培力所做的功。【详解】A．由知棒在做加速度增大的加速运动，合力增大，动量对时间的变化率即为合力，故A正确；BC．由公式，根据动量定理有：，解得：，故B正确，C错误；D．由功能关系知，，，，且，联立解得：，故D错误。2.如图所示，一轻质弹簧只受一个拉力F1

时，其伸长量为，当弹簧同时受到两个拉力F2和F3作用时，伸长量也为，现对弹簧同时施加F1、F2、F3三个力作用时，其伸长量为，则以下关于与关系正确的是A．

B．

C．

D．参考答案：B3.某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图，当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U1，额定电压为U2的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，手摇发电机的线圈电阻是r，则有A．电流表的示数是B．变压器的原副线圈的匝数比是C．变压器输入电压的瞬时值

D．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是参考答案：A理想变压器原副线圈的功率相等，由P=UI知电流表的示数即流过原线圈的电流为，A正确；变压器原副线圈的匝数比等于电压比，即，B错误；由交流电瞬时值表达式可知变压器输入电压的瞬时值为，C错误；由于手摇发电机的线圈有内阻，故产生的电动势的最大值大于，D错误。4.图甲所示为验证法拉第电磁感应定律的实验装置，与电源连接的线圈Ⅰ中的电流i1按图乙所示的规律变化，电流i1在线圈Ⅰ的内部产生变化的磁场，该磁场磁感应强度B与线圈中电流i1的关系：B=ki1（其中k为常数）．线圈II与电流传感器连接，并通过计算机绘制出线圈II中感应电流i2随时间t变化的图象．若仅将i1变化的频率适当增大，则能正确反映i2﹣t图象变化的是（图中以实线和虚线分别表示调整前、后的i2﹣t图象）（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】研究电磁感应现象．【分析】大线圈Ⅰ与多功能电源连接，在每个时间段内电流随时间均匀变化，则产生的磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律，判断小线圈中电流的变化．当多功能电源输出电流变化的频率适当增大，则产生的感应电动势适当增加．【解答】解：根据法拉第电磁感应定律得，E=NS，因为大线圈中每个时间段内电流均匀变化，则每个时间段内产生的感应电动势不变，则小线圈中每个时间段内感应电流的大小不变．因为多功能电源输出电流变化的频率适当增大，则产生的感应电动势适当增加，感应电流大小适当增加，变化的周期变小．故D正确，ABC错误．故选：D．5.如图甲所示，一质量为m=1kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力F随时间均匀减小，物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示．则下列关于物体运动的说法中正确的是（）A．t=1s时物体开始做匀减速运动B．t=3s至t=5s时间内中，摩擦力对物体不做功C．物体与接触面间的动摩擦因数为0.2D．t=2s时物体的加速度大小为2m/s2参考答案：B【考点】功的计算；牛顿第二定律．【分析】用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速运动，从t=1s开始力F随时间均匀减小，物体先做减速运动，所受摩擦力为滑动摩擦力，当物体速度为零后，物体受静摩擦力根据牛顿第二定律求的加速度，根据f=μmg求的摩擦因数【解答】解：A、物体在开始在F作用下做匀速直线运动，由图可知，滑动摩擦力的大小为4N，拉力随时间均匀减小后，物体开始做减速运动，即在1s时物体开始做减速运动，根据牛顿第二定律可知a=，加速度大小逐渐增大，故A错误；B、有图可知，从3s开始，物体处于静止，故t=3s至t=5s时间内中，摩擦力对物体不做功，故B正确；C、有图可知滑动摩擦力大小为f=4N，根据可知，故C错误；D、有图可知，t=2s时拉力F=3N，根据牛顿第二定律可知a=，故D错误；故选：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（多选）在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系。再保持力不变研究加速度与质量的关系。该实验采用了控制变量法C.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动。再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是采用了理想模型法参考答案：BC解析：A、在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法．故A错误；B、在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法，故B正确；C、伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法．故C正确．D、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误．故选：BC．7.如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，bc边所受安培力的大小及方向是___________________；接地细线对杆的拉力为____________．

参考答案：BIL向上；

mg/28.将劲度系数为200N/m的橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度是0.1N的弹簧测力计。在弹性限度内保持橡皮筋伸长2.00cm不变的条件下，沿着两个不同方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到O点，两根细绳互相垂直，如图所示。（1）由图可读出弹簧测力计甲的拉力大小为＿＿＿N，乙的拉力大小应该为＿＿＿＿N。（只需读到0.1N）（2）在本题的虚线方格纸上按力的图示要求作出这两个力及它们的合力。参考答案：（1）2.4，3.2（2）见下图。4.0N.试题分析：（1）根据弹簧秤的指示可知，两个力的大小分别为：2.4N和3.2N．KS5U（2）根据力的平行四边形定则得出合力图示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。9.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t1=0时的波形图，虚线为t2=0.06s时的波形图，则6=0时P质点向y轴________(选填“正”或“负”）方向运动。已知周期T>0.06s,则该波的传播速度为________m/s。参考答案：10.（3分）一单色光在某种液体中传播速度是2.0×108m/s，波长为3×10-7m，这种光子的频率是___________，已知锌的逸出功是5.35×10-19焦，用这种单色光照射锌时__________（填“能”或“不能”）发生光电效应。参考答案：6.67×1014Hz，不能11.若将一个电量为2.0×10－10C的正电荷，从零电势点移到电场中M点要克服电场力做功8.0×10－9J，则M点的电势是=

V；若再将该电荷从M点移到电场中的N点，电场力做功1.8×10－8J，则M、N两点间的电势差UMN＝

V。参考答案：

40；90。12.在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个清晰的点。标记为0、1、2，则纸带的加速度为

；而P点是纸带上一个污点，小明想算出P点的速度，你认为小明的想法能否实现？你认为不能实现，请说明理由；若能实现请算出P点的速度

。（如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图。）参考答案：13.如图，重为G的物体，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车D上．转动绞车，物体便能升起．设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆AB和BC的质量不计，A、B、C三处均用铰链连接．当物体处于平衡状态时，杆AB所受力的大小为2.73G，杆BC所受力的大小为3.73G．参考答案：考点：力矩的平衡条件；共点力平衡的条件及其应用．分析：画出各个力，分别作出各个力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A为支点，AB受到BC的支持力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图1，设AB杆的长度为L，则：竖直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入数据得：FBC=3.73G同理，以B为支点，BC受到AB的拉力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图2，则：竖直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入数据得：FAB=2.73G故答案为：2.73G；3.73G点评：本题的解题突破口是抓住AB杆和BC杆是二力杆，分别画出AB和BC的作用力方向，再根据力矩平衡条件求解．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系实验中，小明同学用甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验，由实验得到弹簧伸长X与弹簧受到拉力F关系如图a所示，由图求得弹簧乙的劲度系数为

N/m；若要在两根弹簧中选用一个来制作精确程度较高的弹簧秤，应选弹簧

；用制作好的弹簧秤来测量物体的重力，如图b所示，物体重为

N。参考答案：15.如图所示，汽车向右沿水平面作匀速直线运动，通过绳子提升重物M。若不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦，则在提升重物的过程中，下列有关判断正确的是A．重物M加速上升

B．重物减速上升C．绳子张力等于M的重力

D．绳子张力小于M的重力参考答案：A四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨，O是它们的交点且接触良好。两导轨处在同一水平面内，并置于有理想边界的匀强磁场中（图中经过O点的虚线即为磁场的左边界）。质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触，并在弹簧S的作用下沿导轨以速度v0向左匀速运动。已知在导体棒运动的过程中，弹簧始终处于弹性限度内。磁感应强度大小为B，方向如图。当导体棒运动到O点时，弹簧恰好处于原长，导轨和导体棒单位长度的电阻均为r，已知弹簧的弹力与形变量成正比，即F＝kx，k为弹簧的劲度系数）求：（1）导体棒ab第一次经过O点前，通过它的电流大小；（2）弹簧的劲度系数k；（3）从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中，导体棒ab中产生的热量。参考答案：解析：（1）设ab棒在导轨之间的长度为l，由欧姆定律得

（3分）

（2）设O点到ab棒距离为x，设ab棒的有效长度

（2分）

（3）裸导线最终只能静止于O点，故其动能全部转化为焦耳热，即

（2分）17.如图所示，半径R=l.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角，另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量M=lkg，上表面与C点等高。质量为m=lkg的物块（可视为质点）从空中A点以=1.2m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数=0.2，取g=l0。求：

(1)物块经过C点时的速度;(2)若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q。参考答案：解：（1）设物体在B点的速度为vB，在C点的速度为vC，从A到B物体做平抛运动，有：

（2分）从B到C，根据动能定理有：（2分）解得：vC=6m/s（1分）（2）物块在木板上相对滑动过程中由于摩擦力作用，最终将一起共同运动。设相对滑动时物体加速度为a1，木板加速度为a2，经过时间t达到共同速