山西省大同市红石塄中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省大同市红石塄中学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.学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，如图所示是我们学习过的几个实验，其中研究物理问题的思想与方法相同的是A．⑴⑵

B．⑵⑶

C．⑶⑷

D．⑴⑷参考答案：D2.（单选）如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D，当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下。则下列说法中正确的是

(

)A．A环与滑杆无摩擦力

B．B环与滑杆无摩擦力C．A环做的是匀速运动

D．B环做的是匀加速运动参考答案：A3.如图所示，质量均为m的小球A、B（可视为质点）用长为2h的细线相连，放在高为h的光滑水平桌面上，A球刚好在桌边，现使小球A由静止开始下落，若A、B两球落地后均不再弹起，则下面说法正确的是（

）A、在小球A落地前，细线对小球B的拉力等于mgB、在小球A落地前，细线对小球B的拉力等于mgC、小球B落地时恰好把细线拉直D、小球B落地时不能把细线拉直参考答案：BD4.如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=22：5，原线圈接u1=220sin100πt（V）的交流电，电阻R1=R2=25Ω，D为理想二极管，则（）A．电阻R2两端电压为50VB．通过副线圈的电流为3AC．原线圈的输入功率为200WD．二极管的反向耐压值应大于50V参考答案：B【考点】变压器的构造和原理．【分析】根据表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，二极管的作用是只允许正向的电流通过，再根据电压与匝数成正比即可求得结论．【解答】解：A、由表达式知原线圈电压有效值为，根据，得副线圈两端电压为；根据电流的热效应，，所以两端电压为，故A错误；C、副线圈的电阻电压只有正向电压，而电阻的电压仍等于副线圈的电压，因此可假设没有二极管，则每个电阻消耗的功率为，由于现在二极管的作用，所以副线圈的输出功率为P=100+50=150W，故C错误；B、流过副线圈的电流，故B正确；D、副线圈的最大电压为50，二极管具有单向导电性，因此二极管的反向耐压值应大于，故D错误；故选：B5.下列说法中正确的是（

）A．一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零B．由可知，磁场中某点的磁感应强度与一小段通电导线在该点受到的安培力成正比C．同一电场中等势面分布越密的地方，场强一定越大D．电荷在电场中某点受到的电场力方向一定与该点的电场强度方向相同参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）图为人手臂面骨骼与肌肉的生理结构示意图，手上托着重量为G的物体，（1）在方框中画出前臂受力示意图（手、手腕、尺骨和挠骨看成一个整体，所受重力不计，图中O点看作固定转动轴，O点受力可以不画）。（2）根据图中标尺估算出二头肌此时的收缩约为

。

参考答案：答案：13．（1）前臂受力示意图如下；（2）8G

7.如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数为

，若将弹簧拉长至13cm时，物体所受的摩擦力为

(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。参考答案：200N/m

，

4N8.匀强磁场中有一半径为0.2m的圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈共50匝，其阻值为2Ω．匀强磁场磁感应强度B在0～1s内从零均匀变化到0.2T，在1～5s内从0.2T均匀变化到﹣0.2T．则0.5s时该线圈内感应电动势的大小E=1.256V；在1～5s内通过线圈的电荷量q=1.256C．参考答案：解：（1）在0～1s内，磁感应强度B的变化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均匀变化，在0～1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：0.5s时线圈内感应电动势的大小E1=N=N?πr2=50×0.2×3.14×0.22=1.256V根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向．（2）在1～5s内，磁感应强度B的变化率大小为′=T/s=0.1T/s，由于磁通量均匀变化，在1～5s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：1～5s时线圈内感应电动势的大小E2=N=N′?πr2=50×0.1×3.14×0.22=0.628V通过线圈的电荷量为q=I2t2==C=1.256C；故答案为：1.256

1.2569.A.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若运行线速度之比是v1∶v2＝1∶2，则它们运行的轨道半径之比为__________，所在位置的重力加速度之比为[jf21]

__________。参考答案：4∶1，1∶16

10.（4分）如图所示，两个的电阻串联后接在的恒定电压下，一个电压表有和两个量程档。当用档测量图中、间电压时，电压表示数为，那么这一档电压表的内阻等于

，若换用档测量、间的电压，电压表的示数是

。参考答案：

答案：

11.如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动__________R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=_________________。

参考答案：

；

12.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道。现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时，小车移动的距离为______________，小球的速度为_________参考答案：13.某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤如下：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在A端向右拉动木板，等弹簧秤读数稳定后，将读数记作F；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间距离S。完成下列作图和填空：（1）根据表中数据在给定的坐标纸（见答题卡）上作出F—G图线。（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数＝____________（保留2位有效数字）（3）滑块最大速度的大小＝__________________（用h、s、和重力加速度g表示。）参考答案：（1）如右图所示（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正确）（3）解析：（1）根据描点法在F-G图象上描出各点，再连接起来，如图所示；

（2）由图甲可知F=μG，则F-G图象上的直线的斜率代表μ值的大小．由F-G图象可知μ=≈0.40；（3）当重物P刚好下落到地面时，滑块的速度v最大，此时滑块的位移为h，此后滑块做加速度为μg的匀减速运动，由公式v2-v02=2as知：滑块的最大速度vmax满足：vmax2=2μg（S-h），则vmax=三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长为R的轻绳，上端固定在O点，下端连一小球．小球接近水平地面，处于静止状态．现给小球一沿水平方向的初速度v0，不计空气阻力，小球开始在竖直平面内做圆周运动．设小球到达最高点时绳突然断开．已知小球最后落在离小球最初位置2R的地面上．求：（1）小球在最高点的速度v；（2）小球的初速度v0；（3）小球在最低点时球对绳的拉力（不计水平地面的支持力）；（4）如果细绳转过60°角时突然断开，则小球上升到最高点时的速度多大？（小球的质量为m，重力加速度为g）．参考答案：（1）在水平方向有2R＝vt

（1分）在竖直方向有2R＝gt2

（1分）解得v＝

（1分）（2）根据机械能守恒定律有mv02－mv2＝mg2R

（2分）解得v0＝

（1分）（3）对小球分析有F－mg＝m

（2分）解得F＝6mg由牛顿第三定律可知：小球对绳子的拉力为6mg，方向向下

（1分）（4）设绳断时的速度为v1，有mgR（1－cos60°）＝mv02－mv12

（2分）设小球在最高点时的速度为v2，有v2＝v1cos60°

（1分）v2＝

17.某种类型的飞机起飞滑行时，从静止开始做匀加速运动，加速度大小为4．0m/s2，飞机速度达到85m/s时离开地面升空。如果在飞机达到起飞速度时，突然接到命令停止起飞，飞行员立即使飞机制动，飞机做匀减速运动，加速度大小为5．0m/s2。如果要求你为该类型的飞机设计一条跑道，使在这种情况下飞机停止起飞而不滑出跑道，你设计的跑道长度至少要多长？参考答案：解：第一阶段为初速度为零的匀加速直线运动：v＝a1t1

（2分）第二阶段为末速度为零的匀减速直线运动，也可以按反向的初速度为零的匀加速直线运动来处理，则v＝a2t2

（2分）解得t1＝s。t2＝s跑道长x＝（t1＋t2）

（2分）＝×（＋）m≈1626m

（2分）

18.如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高。质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O等高的D点，g取10m/s2，sin37o=0.6

cos37o=0.8。⑴求滑块与斜面间的动摩擦因数。⑵若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值。⑶若滑块离开C处的速度大小为4m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t。参考答案：⑴A到D过程：根据动能定理有

3分