安徽省合肥市徐庙中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

安徽省合肥市徐庙中学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.（单选）质量为M的快艇携带一颗质量为m的鱼雷，两者一起以速度v向前运动．快艇沿前进方向发射鱼雷后，速度减为原来的，不计水的阻力，则鱼雷的发射速度为________。（填选项前的字母）参考答案：A2.如图是悬绳对称且长度可调的自制降落伞．用该伞挂上重为G的物体进行两次落体实验，悬绳的长度l1＜l2，匀速下降时每根悬绳的拉力大小分别为F1、F2，则（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1=F2＜G D．F1=F2＞G参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】假设悬绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件得出每根悬绳的拉力大小与α的关系，再进行判断．【解答】解：设悬绳与竖直方向的夹角为α，每根悬绳的拉力大小为F．根据平衡条件得：

G=8Fcosα则得：F=可见，α越大，cosα越小，F越大．由题意l1＜l2，根据上面分析可知，F1＞F2．故B正确．故选：B．3.（2015?湖北模拟）如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L，纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于如图所示的位置，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流﹣位移（I﹣x）关系的是（）A．B．C．D．参考答案：B：【考点】：导体切割磁感线时的感应电动势．【专题】：电磁感应与图像结合．【分析】：将整个过程分成三个位移都是L的三段，根据楞次定律判断感应电流方向．由感应电动势公式E=Blv，l是有效切割长度，分析l的变化情况，确定电流大小的变化情况．解：位移在0～L过程：磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值．I=，l=x则I=x位移在L～2L过程：磁通量先增大后减小，由楞次定律判断感应电流方向先为顺时针方向，为正值，后为逆时针方向，为负值，故ACD错误．位移在2L～3L过程：磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值．I=（2L﹣x）故选：B．4.某同学利用甲乙两图的实验装置来探究共点力合成的规律，图中GE是橡皮条，甲图按两个互成角度的方向牵拉，乙图用一个拉力作用于橡皮条上，下列说法正确的是

；A.甲图中两个拉力的方向必须相互垂直B.甲、乙图中必须将橡皮条拉到相同位置O点C.甲、乙图中橡皮条拉伸方向GO必须水平D.甲图操作完成后，可更换橡皮条，继续进行乙图实验参考答案：B5.（单选）如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N．若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为（）A．10N，方向向左B．8N，方向向右C．2N，方向向左D．零参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：对物体进行受力分析，由力的合成可得出静摩擦力的大小；撤去拉力后，根据另一拉力与摩擦力的关系判断物体是否静止，则可求出木块受到的合力．解答：解：木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有f=F1﹣F2=10﹣2=8N；物体处于静止状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于8N；撤去F1后，外力为2N，故物体仍能处于平衡，故合力一定是零；故选：D．点评：本题是初学摩擦力的同学易错的一个题目，解答本题应准确理解静摩擦力的定义，并能根据受力分析得出力之间的关系．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，长度为L=6m、倾角θ=30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点，则两球平抛下落的高度为1.8m，下落的时间为0.6s．（v1、v2为未知量）参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：两个小球同时做平抛运动，又同时落在P点，说明运动时间相同，即BC在同一水平面上，小球2垂直撞在斜面上的位置P上说方向与斜面明小球2的末速度垂直，可以根据几何关系求出相应的物理量．解答：解：小球2做平抛运动，根据分位移公式，有：x=v2t

①

②

③根据几何关系，有：h=y+xtan30°

④联立①②③④解得：h=1.8mt=0.6s故答案为：1.8m，0.6s．点评：本题关键对球2运用平抛运动的分位移公式和分速度公式列式求解，同时结合几何关系找出水平分位移与竖直分位移间的关系，不难．7.用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：（1）适当垫高木板是为了

；（2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的

（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W—v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是

。参考答案：(1)平衡摩擦力(2)后面部分

(3)W与v2成正比（1）用1条、2条、3条…同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为w、2w、3w…探究橡皮筋拉力对小车所做的功W与小车速度v的定量关系．将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力．

（2）橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分．

（3）W-v2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比．8.（6分）供电电路电源输出电压为U1，线路损失电压为U2，用电器得到的电压为U3，总电流为I，线路导线的总电阻为R，则线路损失的电功率可表示为①___________________；②_________________________；③__________________________。参考答案：①I2R；②IU2；③I(U1-U3)

(各2分)

9.如图所示，一定质量的某种理想气体由状态A变为状态B，A、B两状态的相关参量数据已标于压强—体积图象上。该气体由AB过程中对外做功400J，则此过程中气体内能增加了

J，从外界吸收了

J热量参考答案：0（2分）

400（2分）观察A、B两点PV的乘积不变，温度没有变，对于理想气体内能只与温度有关，所以内能没有变，改变内能的两种形式有做功和热传递，从外界吸热等于对外做功400J

10.在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。（1）根据电路图完成实物图的连线；（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：实验次数12345电动机的电流I/A0.20.40.60.82.5所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5重物上升时间t/s1.41.652.12.7∞

计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。参考答案：（1）（2分）如右图

（2）（2分），（2分）74%（3）（2分）0，（2分）2.411.在长为l的绝缘轻杆两端分别固定带电量分别为＋q、－q的等量异种点电荷，放入场强为E的匀强电场中，轻杆可绕中点O自由转动，若忽略两点电荷间的相互作用，在轻杆与电场线夹角为θ时，两点电荷受到的电场力对O点的合力矩大小为_______________，若设过O点的等势面电势为零，则两电荷具有的电势能之和为_____________________。参考答案：

答案：qELsinθ；qELcosθ12.某同学做“探究合力的功与动能改变关系”的实验，装置如图甲所示，将光电门固定在水平轨道上的β点，用重物通过细线拉小车，保持小车质量不变，改变所挂重物质量多次进行实验，每次小车都从同一位置4静止释放.（g取1Om/s2)①用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d

=______cm；②认为小车所受拉力与重物重力大小相等.测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v,作出v2-m图象如图丙所示，由图象可知小车受到的摩擦力为______N；③重物质量较大时，v2-m图线的AB段明显弯曲，产生误差.为消除此误差，下列措施可行的是______A.

调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动B.

重物质量增加后，可以改变小车释放的初始位置C.

在重物与细绳之间接一力传感器，用力传感器读数代替重物的重力参考答案：13.在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则电源内阻的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大功率为0.9W．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：由图可知两电阻串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压；当滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则可知总电阻变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化，则可知内电压的变化及路端电压的变化，同时也可得出R1两端的电压变化，判断两图象所对应的电压表的示数变化；由图可知当R2全部接入及只有R1接入时两电表的示数，则由闭合电路的欧姆定律可得出电源的内阻；由功率公式可求得电源的最大输出功率及滑动变阻器的最大功率．解答：解：当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故=；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I==A=0.3A，则滑动变阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案为：5，0.9．点评：在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学测量一只未知阻值的电阻。他先用多用电表欧姆档粗测其电阻，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为______为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着测量前应该完成下列步骤中的______A.换“”档再机械调零

换“”档再欧姆调零C.换“”档再机械调零；

换“”档再欧姆调零若该同学再用“伏安法测量该电阻，实验室中备有如下器材电压表，量程为3V，内阻约为电压表，量程为15V，内阻约为电流表，量程为3mA，内阻约为；电流表，量程为，内阻约为；滑动变阻器，最大阻值；滑动变阻器，最大阻值；电池组E，电动势为3V，内阻很小电键和导线若干。实验时要求电压从零开始连续变化，以便多测几组数据，使测量结果尽量准确电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。填写器材的符号请你在图乙完成其余的连线___。参考答案：

(1).1000；

(2).D；

(3).V1；

(4).A1；

(5).R1；

(6).【详解】待测电阻值为倍率与示数的积，从所指的位置来看，偏转角太小，示数太大，所以示数变得适中此，则应增大倍率，即选项D符合。先估算电路中的电流，则电流表选A1，根据电动势确定电压表的量程，即电压表V1。由于待测电阻远大于电流表的内阻，所以电流表采用内接法，要使测量精确，且有多组数据测量，所以滑动变阻器采用分压接法。由此可确定实物连线如图所示。15.（12分）某同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下：A．按装置图安装实验装置；B．用游标卡尺测量小球的直径d；C．用米尺测量悬线的长度l；D．让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时，并计数为0。此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3……当数到20时，停止计时，测得时间t；E．多次改变悬线长度，对应每个悬线，都重复实验步骤C、D；F．计算出每个悬线对应的t2；G．以t2为纵坐标、l为横坐标，作出t2－l图线。（1）用主尺的最小分度是1mm、游标尺上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图2所示，读出小球的直径是______________cm。（2）该同学利用实验数据作出t2－l图线，如图3所示为图线的示意图，发现图线没有通过坐标原点。并从理论上分析了图线没有通过坐标原点的原因。他提出了四种可能的原因，其中分析正确的是A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点时开始计时；B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数；C．不应作t2－l图线，而应作t－l图线；D．不应作t2－l图线，t2－(l－)图线。（3）该同学根据实验数据得到图线的方程t2＝404．0l－b（其中b为截距，未知）。并由此求出了当地的重力加速度，他计算重力加速度是利用图线中的哪些数据？A．图线上某点的坐标B．图线的斜率C．图线横轴的截距D．图线纵轴的截距（4）由上述图线方程求得的重力加速度g＝____m/s2。（取π2＝9．86，结果保留3位有效数字）参考答案：答案：（1）0．830（3分）（2）D（3分）（3）B（3分）（4）9.76（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（2015?邢台四模）如图所示，一长为L、内横截面积为S的绝热气缸固定在水平地面上，气缸内用一质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，幵始时活塞用销钉固定在气缸正中央，气缸内被封闭气体压强为P，外界大气压为P0（P＞P0）．现释放活塞，测得活塞被缸内气体推到缸口时的速度为V．求：（Ⅰ）此过程克服大气压力所做的功；（Ⅱ）活塞从释放到将要离开缸口，缸内气体内能改变了多少？参考答案：此过程克服大气压力所做的功为；活塞从释放到将要离开缸口，缸内气体内能改变了．：【考点】：能量守恒定律；功的计算；封闭气体压强．解：Ⅰ．设大气作用在活塞上的压力为F，则：F=P0S根据功的算式W=FL得：W=Ⅱ．设活塞离开气缸时动能为Ek，则：根据能量守恒定律得：△E=答：此过程克服大气压力所做的功为；活塞从释放到将要离开缸口，缸内气体内能改变了．17.如图，光滑半圆弧轨道半径为r，OA为水平半径，BC为竖直直径。水平轨道CM与C点相切，轨道上有一轻弹簧，一端固定在竖直墙上，另一端恰位于轨道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。一质量为m的小物块自A处以竖直向下的初速度v0=滑下，到C点后压缩弹簧进入水平轨道，被弹簧反弹后恰能通过B点。重力加速度为g，求：（1）物块通过B点时的速度大小；(2)物块离开弹簧刚进入半圆轨道C点时对轨道的压力大小；(3)弹簧的最大弹性势能。参考答案：【知识点】机械能守恒定律；向心力．E3D4【答案解析】（1）物块通过B点时的速度大小；（2）物块离开弹簧刚进入半圆轨道C点时对