山西省长治市城关中学2023年高三物理上学期期末试题含解析

山西省长治市城关中学2023年高三物理上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.如图所示，半径为r且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为e，质量为m的电子。此装置放在匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系式为B=B0+kt（k>0）。根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场将产生稳定的电场，该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力，使其得到加速。设t=0时刻电子的初速度大小为v0，方向顺时针，从此开始运动一周后的磁感应强度为B1，则此时电子的速度大小为

A．

B．

C．

D．参考答案：B2.

近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势。王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的

（

）A．速度增加，加速度减小

B．速度增加，加速度增大C．速度减小，加速度增大

D．速度减小，加速度减小参考答案：A3.物体做曲线运动时，其加速度（

）

A．一定不等于零

B．一定不变

C．一定改变

D．可能不变参考答案：答案：AD4.在光滑水平面上，、两小球沿水平面相向运动.当小球间距小于或等于时，受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用，小球间距大于时，相互间的排斥力为零，小球在相互作用区间运动时始终未接触，两小球运动时速度随时间的变化关系图象如图所示，由图可知（

）A.球质量大于球质量B.在时刻两小球间距最小C.在时间内两小球间距逐渐减小D.在时间内球所受排斥力方向始终与运动方面相反参考答案：AC解：A、从速度时间图象可以看出b小球速度时间图象的斜率绝对值较大，所以b小球的加速度较大，两小球之间的排斥力为相互作用力大小相等，根据知，加速度大的质量小，所以b小球质量较小，故A正确；

B、二者做相向运动，所以当速度相等时距离最近，即t2时刻两小球最近，之后距离又开始逐渐变大，所以B错误C正确；

D、b球0-t3时间内匀减速，所以0-t3时间内排斥力与运动方向相反，D错误．5.如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动接头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是（

）A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωtB.矩形线圈从图示位置经过π/2ω时间时，通过电流表的电荷量为零C.当P位置不动R增大时，电压表读数也增大D.当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小参考答案：A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，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度

▲

（“升高”、“降低”或“不变”），乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的

▲线（“A”、“B”、“C”）。图中表示速率处单位速率区间内的分子数百分率。参考答案：降低

B7.图示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10m/s，一列波沿x轴正向传播(实线所示)；另一列波沿x轴负向传播(虚线所示)，则在x轴上质点a(x=1m)和b(x=2m)中，质点___________(选填“a”或“b”)振动加强，从该时刻起经过0.1s时，c质点坐标为___________。参考答案：

(1).a

(2).（3m,0.4m）【详解】(1)两列波长相同的波叠加，由图象知，b、d两点都是波峰与波谷相遇点，则b、d两点振动始终减弱，是振动减弱点；(2)由图象可知，两列波的波长都为λ=4m，则周期,而，c点此时向上运动，经过到达波谷，此时y方向的位移为y=-2A=-0.4cm，故c点的坐标为（3m，-0.4cm）.【点睛】本题考查了波的叠加原理，要知道波峰与波峰或波谷与波谷相遇点振动加强，波峰与波谷相遇点振动减弱，要注意：振动加强点并不是位移始终最大.8.今年暑假开学之后甲型H1N1在全国各地大量爆发，山东半岛也出现较多的病例。为了做好防范，需要购买大量的体温表，市场体温表出现供货不足的情况，某同学想到自己制作一个金属温度计，为此该同学从实验室找到一个热敏电阻，并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的图线，如图甲所示.该同学进行了如下设计：将一电动势E=1.5V（内阻不计）的电源、量程5mA内阻Rg=100Ω的电流表及电阻箱R′，及用该电阻作测温探头的电阻R,串成如图乙所示的电路，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。①电流刻度较小处对应的温度刻度

；（填“较高”或“较低”）②若电阻箱阻值R′=70Ω，图丙中5mA刻度处对应的温度数值为

℃。参考答案：9.如图所示的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞与气缸间无摩擦，气缸开口向上。开始气缸所处的环境温度为87℃，活塞距气缸底部距离为12cm,后来环境温度降为27℃，则：①此时活塞距气缸底部距离为多少?②此过程中气体内能

（填“增大”或“减小”），气体将

(填“吸热”或者“放热”).参考答案：见解析解：①设

由盖?吕萨克定律可知：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）解得：h2=10cm

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）②减小（1分），放热（1分）10.某人利用单摆来确定某高山的高度。已知单摆在海面处的周期是T0。而在该高山上，测得该单摆周期为T。则此高山离海平面高度h为

。（把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体）参考答案：11.为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图所示的实验装置：一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块与纸带相连，在重物牵引下，木块向左运动，重物落地后，木块做匀减速运动，打出的纸带如图2所示，不计纸带所受到的阻力。交流电频率为50Hz，重力加速度g取10m/s2。（1）木块加速阶段的加速度为

m/s2（2）木块与木板间的动摩擦因数μ=

（3）某同学发现在实验中未平衡木块与木板间的摩擦力，接着他应当

，将木板右端垫高，接通电源，使木块沿木板匀速下滑。参考答案：

1.5

m/s2（3分）（2）μ=

0.1

（3分）（3）取下重物

12.下图是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时，打点计时器所打的纸带的一分．打点频率为50Hz，图中A、B：C、D、E、F…是按时间顺序先后确定的计数点（每两个计数点间有四个实验点未画出）．用刻度尺量出AB、DE之间的距离分别是2．40cm和0．84cm．

（1）那么小车的加速度大小是

m/s2，方向与小车运动的方向相

。

（2）若当时电网中交变电流的频率变为60Hz，但该同学并不知道，那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比____（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．参考答案：（1）0.52反（2）偏小：（1）每两个计数点间有四个实验点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s

根据运动学公式得：△x=at2，

a==0.52m/s2，

由于从A到F相邻的计数点位移逐渐减小，所以纸带做减速运动，加速度方向与小车运动的方向相反．

如果在某次实验中，交流电的频率变为60Hz，那么实际打点周期变小，

根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏大，

所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。13.如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA

VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”)参考答案：＜

（2分）

吸热三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测定金属的电阻率”实验中，某同学进行了如下测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量3次，求出其平均值。其中一次测量结果如图1所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为___________cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值。其中一次测量结果如图2所示，图中读数为___________mm。参考答案：15.某同学把电流表、干电池E和一个变阻器R串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的简易装置，如图所示，其中电流表的量程为10mA．（1）保持变压器R滑片在其位置不变，两表笔直接接触时，电流表的读数为5.0mA；两表笔与300Ω的电阻相连时，电流表的读数为2.0mA，则该简易装置的内阻是

Ω，电源电动势大小是

V，（2）为了使两表笔直接接触时电流表满偏，需要

（填写“增大”或者“减小”）变压器R的阻值．当调整完毕后表盘上8mA刻度线对应的电阻刻度值是

Ω．（3）用调整好的简易装置测阻值为R的电阻时，通过表头的电流为I，表针相对于电流表表盘的零刻度线转过的角度为θ，下图为θ与I或R的关系图象，可能正确的是

（选填图象下的字母）．参考答案：（1）200；（2）1；（2）减小；25；（3）AD【考点】用多用电表测电阻．【分析】（1）欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，应用闭合电路欧姆定律可以求出电源电动势和装置的内阻．（2）根据闭合电路欧姆定律求出调整完毕后表盘上8mA刻度线对应的电阻刻度值．（3）电流表指针偏角与电流I成正比，电流大小可以指针偏角θ表示，结合表达式选择图象即可．【解答】解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：，，带入数据解得：E=1V，r=200Ω，（2）根据（1）可知，短接时电流没有达到满偏，为了使两表笔直接接触时电流表满偏，需要增大电流，则要减小电阻，调整后，欧姆表的内阻为：，调整完毕后表盘上8mA刻度线对应的电阻刻度值为：，（3）电路电流为：I=，由于电流表指针偏角与电流I成正比，电流大小可以指针偏角θ表示，随R增大，电流I减小，由图示图象可知，AD正确，故选：AD故答案为：（1）200；（2）1；（2）减小；25；（3）AD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，条形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场，磁感应强度B的大小均为0.3T，AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界，它们相互平行，条形区域的长度足够长，磁场宽度及BB′、CC′之间的距离d=1m。一束带正电的某种粒子从AA′上的O点以沿与AA′成60°角、大小不同的速度射入磁场，当粒子的速度小于某一值v0时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间t0=4×10-6s；当粒子速度为v1时，刚好垂直边界BB′射出区域Ⅰ。取π≈3，不计粒子所受重力。求：（1）粒子的比荷；（2）速度v0和v1的大小；（3）速度为v1的粒子从O到DD′所用的时间。

参考答案：（1）若粒子的速度小于某一值v0时，则粒子不能从BB′离开区域Ⅰ，只能从AA′边离开区域Ⅰ，无论粒子速度大小，在区域Ⅰ中运动的时间相同，轨迹如图所示（图中只画了一个粒子的轨迹）。粒子在区域Ⅰ内做圆周运动的圆心角为=240°，运动时间（3分）又（2分）解得

C/kg或C/kg

(2分)（2）当粒子速度为v0时，粒子在区域I内的运动轨迹刚好与BB′边界相切，此时有R0+R0sin=d

(2分)，又

(1分)得m/s(1分)当粒子速度为v1时，刚好垂直边界BB′射出区域Ⅰ，此时轨迹所对圆心角φ2=300°，有R1sinφ2=d

(2分)又

(2分)得v1=2×106m/s

(1分)

（3）区域I、Ⅱ宽度相同，则粒子在区域I、Ⅱ中运动时间均为（2分）

穿过中间无磁场区域的时间为×10-7s（2分）则粒子从O1到DD′所用的时间t=+t1=1.5×10-6s（2分）17.如图所示，将质量m＝2kg的圆环套在与水平面成θ＝37°角的足够长直杆上，直杆固定不动,环的直径略大于杆的截面直径，杆上依次有三点B、A、C，sAB＝8m，sCA＝7．2m，环与杆间动摩擦因数μ＝0．5，对环施加一个与杆成37°斜向上的拉力F＝20N，使环从