山西省长治市聪子峪中学2023年高三物理期末试题含解析

山西省长治市聪子峪中学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.（单选）图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是（

）A．图1表示交流电，图2表示直流电

B．两种电压的有效值相等C．图1所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin100πtVD．图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的参考答案：C2.(单选)如图所示，斜面体M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F的作用，设物块与斜面之间的摩擦力大小为f1，斜面体与地面之间的摩擦力大小为f2。增大推力F，物块和斜面体始终保持静止，下列判断正确的是()A．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定增大B．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定不变C．如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定增大D．如果物块与斜面相对静止，则f1、f2一定不变参考答案：B3.人们设计出磁悬浮列车，列车能以很大速度行驶。列车的速度很大，是采取了下列那些可能的措施①减小列车的质量

②增大列车的牵引力

③减少列车受的阻力

④增大列车的功率A．①②

B．②③

C．①④

D．③④参考答案：D4.汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是x=24t﹣6t2，则它在前3s内的平均速度为（）A．6m/sB．8m/sC．10m/sD．12m/s参考答案：

考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；平均速度．专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的位移时间公式求出汽车的初速度和加速度，结合速度时间公式求出汽车刹车到停止的时间，从而得出汽车在前3s内的位移，求出平均速度．解答：解：根据得，汽车的初速度v0=24m/s，加速度a=﹣12m/s2，则汽车刹车速度减为零所需的时间t=．则3s内的位移．平均速度．故B正确，A、C、D错误．故选：B．点评：本题考查运动学中的刹车问题，是道易错题，知道汽车速度减为零后不再运动．5.走廊里的一盏电灯由走廊两端的两开关控制，不管哪个开关接通都能使电灯点亮，则设计的电路为（

）A．“与”门电路

B．“非”门电路

C．“或”门电路

D．“与非”门电路参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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：7.如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（vA2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2~h图中的图线①。设直杆的质量为M，则直杆绕O点转动的动能Ek=_____________（用M和vA来表示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到vA2~h图中的图线②，则直杆的质量M=____________kg。（g=10m/s2）参考答案：，0.258.我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；C．已知质量为m的物体一个；D．天平一只(附砝码一盒)。已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R

及月球的质量M(已知万有引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是________和________；(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R＝________，M＝________。参考答案：(1)两次测量所选用的器材分别为_A__、_B_和_C______(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是__飞船周期T_和_物体重力F___；(3)R＝FT2/4π2m__，

M＝F3T4/16π4Gm39.（8分）一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s，要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车至少以多大的加速度起动?甲同学的解法是：设摩托车恰好在3min时追上汽车，则at2=vt+s0，代入数据得：a=0.28m/s。乙同学的解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30m/s，则=2as=2a（vt+s0），代入数据得：a=0.1m/s2。你认为甲、乙的解法正确吗?若错误请说明其理由，并写出正确的解题过程。参考答案：解析：

10.一质点作自由落体运动，落地速度大小为8m/s则它是从

m高处开始下落的，下落时间为---------

s参考答案：3.2、0.811.如图，活塞将一定质量的理想气体封闭于导热汽缸中，活塞可沿气缸内壁无摩擦滑动。通过加热使气体温度从T1升高到T2，此过程中气体吸热12J，气体膨胀对外做功8J，则气体的内能增加了

J；若将活塞固定，仍使气体温度从T1升高到T2，则气体吸收的热量为

J．参考答案：12.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等13.从地面竖直上抛的小球，空气阻力不计，在抛出后的时刻t1和时刻t2的位移相同，则它抛出时的初速度大小为，在时刻t1时离地面的高度为．参考答案：解：根据竖直上抛运动的对称性，时刻到最高点的时间从抛出点到最高点的时间抛出时的初速度时刻离地面的高度=故答案为：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学为了研究规格为“2v，0.36W”小灯泡的伏安特性曲线，现备有下列器材：①电源E(干电池两节，内阻很小)②电压表（铽程3V，内阻约）③毫安表（量程50mA，内阻为）④定值电阻三个：⑤滑动变阻器R0(最大阻值，额定电流1.5A)⑥开关S及导线若干根据以上器材试解答下列问题（1）该同学通过研究发现毫安表量程过小，因此在三个定值电阻中选择电阻______(填R1或R2，R3)将毫安表虽程扩大，以满足实验要求。（）请在虚线方框内画出实验的原理图，并在图中标出题中所给的表示各元件的符号。参考答案：（1）R1

（2）电路图如图所示：15.测量一未知电阻的阻值．(1)某同学首先用多用电表粗测电阻的大小，将多用表选择开关置于×10Ω挡，调零后，将红黑表笔分别接电阻两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为________Ω.(2)接着该同学计划用VA法准确测量电阻的阻值，提供的实验器材有：8V直流电源；电压表(0～10V，内阻约20kΩ)；电流表(0～50mA，内阻约10Ω)；滑动变阻器(0～20Ω，1A)；开关和导线．请根据实验要求和提供的器材，参考下面未完全连接好的实物电路在下面虚线方框内画出实验电路图，并完成下面实物电路未连接的导线．

(3)实验中移动变阻器滑动头，记下多组电流表、电压表读数(U，I)，然后在坐标纸上作出UI图线，图线的________大小表示待测电阻阻值．在这个实验中，测量值________真实值．(填“＞”“＝”或“＜”)参考答案：1(1)200(2)如图所示

(3)斜率＜四、计算题：本题共3小题，共计47分16.据报道，一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童．已知管理人员到楼底的距离为18m，为确保能稳妥安全接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击．不计空气阻力，将儿童和管理人员都看作质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10m/s2．（1）管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底？（2）若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？参考答案：解：（1）儿童下落过程，由运动学公式得，

①管理人员奔跑的时间t≤t0②对管理人员奔跑过程，由运动学公式得

③由①②③联立并代入数据得，≥6m/s．（2）假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底，奔跑过程中的最大速度为v0，由运动学公式得，，得=9m/s，再匀速，最后匀减速奔跑到楼底．设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为名；t1、t2、t3，位移分别为s1、s2、s3，由运动学公式得，

④，

⑤，s2=vmaxt2

⑥，vmax=at1=at3

⑦，t1+t2+t3≤t0

⑧，s1+s2+s3=s

⑨由④～⑨联立并代入数据得，a≥9m/s2．答：（1）管理人员至少用6m/s的平均速度跑到楼底；（2）管理人员奔跑时加速度的大小需满足a≥9m/s2．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】（1）根据位移时间公式求出儿童自由落体运动的时间，结合位移和时间求出管理人员的最小平均速度．（2）根据运动学公式判断出管理人员先加速、后匀速、再减速过程，抓住总位移和总时间，结合运动学公式求出管理人员奔跑时的加速度大小．17.如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块，已知木块的质量m＝1kg，木板的质量M＝4kg，长L＝2.5m，上表面光滑，下表面与地面之间的动摩擦因数μ＝0.2.现用水平恒力F＝20N拉木板，g取10m/s2.(1)求木板加速度的大小；(2)要使木块能滑离木板，求水平恒力F作用的最短时间；(3)如果其他条件不变，假设木板的上表面也粗糙，其上表面与木块之间的动摩擦因数μ1＝0.3，欲使木板能从木块的下方抽出，对木板施加的拉力应满足什么条件？参考答案：(1)2.5m/s2(2)1s(3)大于25N试题分析：（1）木板受到的摩擦力：f=μ（M+m）g=10N．木板的加速度：．方向与拉力F的方向一致．（2）设作用t时间后撤去力F，木板的加速度为木板先做匀加速运动，后做匀减速运动，且a=-a′，故at2=L．得：t=1s．（3）设木块的最大加速度为a木块，则f=ma木块=μ1mg．对木板：F-f-μ（M+m）g=Ma木板木板从木块的下方抽出的条件：a木板＞a木块解得：F＞25N考点：牛顿第二定律的应用18.在某地煤矿坑道抢险中，急需将某氧气瓶中的氧气分装到每个小氧气袋中，已知该氧气瓶容积为25升，内部压强为4.0×l05Pa，分装好的氧气袋中压强为1.0×l05Pa。分装过程中气体温度保持不变，氧气可视为理想气体，假设能将瓶中氧气全部分装到各氧气袋中而不剩余，并且各氧气袋的压强刚好达到要求．（