2022-2023学年山西省忻州市附属外国语中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年山西省忻州市附属外国语中学高三物理期末试卷含解析一、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1.一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3（m），它的速度随时间t变化关系为v=6t2（m/s）．该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度大小分别为（）A．12m/s

39m/s B．8m/s

12m/sC．12m/s

19.5m/s D．8m/s

38m/s参考答案：D解：根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3（m）得当：t=0时，x0=5m；t=2s时，x2=21mt=3s时，x3=59m则质点在t=0到t=2s时间内的位移△x1=x2﹣x1=16m，则质点在t=2s到t=3s时间内的位移△x3=x3﹣x2=38m，故选：D2.（多选）如图所示，用细线相连的两个质量均为m的相同小物块A和B（可视为质点），沿半径方向放在水平圆盘上，A与转轴OO′的距离为2l，B与转轴的距离为l，物块与圆盘间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆盘静止时，细线处于水平且无张力，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，则（）A．A、B两物体受到的摩擦力方向相反B．当ω=时，细线张力为C．当ω=时，两物体开始滑动D．两物体开始滑动时，细线上张力为参考答案：考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：AB都做匀速圆周运动，合外力提供向心力，当转速较小时，绳子没有张力，AB都是由静摩擦力提供向心力，方向都指向圆心，当B开始滑动时，AB都滑动了，说明此时AB都已达到最大静摩擦力，由向心力公式可求得角速度和绳子的拉力．解答：解：A、AB都做匀速圆周运动，合外力提供向心力，当转速较小时，绳子没有张力，AB都是由静摩擦力提供向心力，方向都指向圆心，方向相同，故A错误；B、当ω=时，对A有：T+μmg=mω2?2l解得：T=，故B正确；C、当B开始滑动时，A、B所受静摩擦力均达最大，设此时细绳张力为FT：对A：FT+μmg=mω2?2l对A：μmg﹣FT=mω2l

联立解得：ω=，FT=，故C错误，D正确．故选：BD点评：本题考查圆周运动中力与运动的关系，注意本题中为静摩擦力与绳子的拉力充当向心力，故应注意静摩擦力是否已达到最大静摩擦力．3.最先利用扭秤实验较精确测出万有引力常量G的科学家是（

）（A）库仑

（B）牛顿

（C）卡文迪什

（D）开普勒参考答案：C4.如图所示，用与水平成θ角的推力F作用在物块上，随着θ逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动。关于物块受到的外力，下列判断正确的是

()A．推力F先增大后减小B．推力F一直减小C．物块受到的摩擦力先减小后增大

D．物块受到的摩擦力一直不变参考答案：B5.图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时辐射出光子甲，从n=3能级跃迁到n=1能级时辐射出光子乙，则下列说法中正确的是

A．在与物质相互作用时甲光的粒子性比乙光的粒子性要显著B．用乙光照射某种金属能发生光电效应现象，则

用甲光照射该金属也一定能发生光电效应现象C．当它们从水中射入空气中时乙光的临界角大D．在水中甲光的光速比乙光光速大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，直角形轻支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度均为L，可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，空气阻力不计。设A球带正电，电荷量为q，B球不带电，处在竖直向下的匀强电场中。若杆OA自水平位置由静止释放，当杆OA转过37°时，小球A的速度最大，则匀强电场的场强E的大小为___________；若A球、B球都不带电，重复上述操作，当A球速度最大时，杆OA转过的角度将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）参考答案：；减小7.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T＝________s，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：1.2

大于8.某兴趣小组为了测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用

测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器正确安装；③先接通

，再接通

（填“打点计时器”或“电动小车”）；④达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示．请你分析纸带数据，回答下列问题：①该电动小车运动的最大速度为

m/s；（保留两位有效数字）

②该电动小车的额定功率为

W．（保留两位有效数字）参考答案：①天平

③打点计时器

电动小车①该电动小车运动的最大速度为

1.5

m/s；②该电动小车的额定功率为

1.2

W．9.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块速度的大小是

m/s，木板和物块最终的共同速度的大小是

m/s。参考答案：0.8

2

10.一质量为0.5kg的小球以2m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1kg的另一小球发生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反弹，则碰后两球的总动量是______kg·m/s，原来静止的小球获得的速度大小是________m/s[jf22]

。参考答案：1，1.111.如图甲所示，质量为m、边长为l的正方形金属线框位于绝缘光滑水平面上，线框右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场的边界OO/．线框在水平向右的外力F作用下从静止开始做匀加速直线运动，外力F随时间t呈线性变化，如图乙所示，图中的F0、t0均为已知量．在t＝t0时刻，线框左边恰到达OO/．此时线框受到的合力为_______或__________（写出两种表达）；在t＝t0时刻，线框的发热功率与外力F的功率之比P热：PF＝_______．参考答案：F0

或

；

3:512.在磁感强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，则该交流电的电压有效值为________V，图中t=1.0×10-2s时，穿过线圈平面的磁通量为________。参考答案：答案：V；BS13.如图所示，倾角θ的固定光滑斜面上放置质量m的小物块A。某时刻用竖直向下的恒力压物体A使其静止起加速下滑，同时B物体从同高度自由落体。两者同时到地面，则恒力的大小为

；若B物体质量也为m，则两者落地瞬间，A物体重力的功率PA

B物体重力的功率PB（选填“大于”，“小于”或“等于”）。参考答案：mg/tan2θ；等于三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用图a所示电路，描绘小灯泡的伏安特性曲线。可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1）、电键、滑动变阻器（最大阻值20）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图像如图b所示。

①由图可知小灯泡的电阻随温度升高而_____（填“变大”“变小”或“不变”）。②请在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。③若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭。则此时的电路中，当滑动变阻器的滑片移到_______。（选填“最左端”、“正中间”或“最右端”）时．小灯泡获得的最小功率是___________W.（结果保留两位有效数字）参考答案：伏安特性曲线的斜率表示灯泡的电阻，由于图线的斜率逐渐增大，故灯泡内阻变大。由图a知滑动变阻器应用分压式接法，电流表应用外接法。实验时若把AB间的导线误接在AC之间，则相当于变阻器的两部分并联在了电路中，由知，若的和一定时，当时，的乘积值最大，再由闭合电路欧姆定律知电流最小，小灯泡最暗，故滑动触头处于滑动变阻器的中点。将滑动变阻器在电路中的有效电阻看做电源的内阻，在图b中作出电源的E-r图线，与灯泡伏安特性曲线的交点对应的功率即为所求的最小功率。15.某科技小组用如图1电路图测量一未知电阻Rx的阻值，实验室提供了下列器材：A．待测电阻RxB．电池组（电动势3V，内阻约5Ω）C．电压表V1（量程3V，内阻约3000Ω）D．电压表V2（量程6V，内阻约6000Ω）E．电流表A1（量程5mA，内阻约10Ω）F．电流表A2（量程3A，内阻约2Ω）G．滑动变阻器（最大阻值50Ω，额定电流1.0A）H．开关、导线若干该小组使用完全相同的器材用不同的测量电路（电流表内接或外接）进行测量，并将其测量数据绘成U﹣I图象，如图2甲和图2乙所示．（1）实验小组选择的电压表是C选择的电流表是E（填仪器前的字母）（2）从甲、乙中选择较为准确的一组进行计算，其测量值Rx=1.08×Ω（结果保留三位有效数字），（3）Rx的测量值大于真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）．参考答案：解：（1）根据U﹣I图象中的最大电压与最大电流可知电压表应选择C，电流表应选择E；（2）由于电流表采用是内接法，说明待测电阻的阻值较大，比较两图中的横轴截距大小再由R==k可知，由于图甲的斜率较大，所以应用图甲进行计算，则==1.08×；（2）根据欧姆定律及串并联规律可知，待测电阻的真实值应为=，而测量值为=，所以测量值大于真实值．故答案为：（1）C，E；（2）1.08×；（3）大于四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，D点为O点在斜面上的垂足，OM＝ON，带负电的小物体以初速度从M点沿斜面上滑，到达N点时速度恰好为零，然后又滑回到M点，速度大小变为。若小物体电荷量保持不变，可视为点电荷。（1）带负电的小物体从M向N运动的过程中电势能如何变化，电场力共做多少功？（2）N点的高度h为多少？（3）若物体第一次到达D点时速度为,求物体第二次到达D点时的速度。参考答案：（1）电势能先减少后增加，

………（2分）因M、N两点等势，即，所以带电体在两点间运动时电场力做功为

……（3分）（2）对物体过程有：

……（2分）对物体过程有：

………（2分）解得：

………（2分）(3)由对称性可知物体从M到D以及从N到D克服摩擦力做功相等都为Wf/2…（2分）M到D：

………………（2分）N到D：

…（2分）（公式中将克服摩擦做功写成其他符号的照样得分，没有写电场力做功的不得分）

17.在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．已知木块质量为0.78kg，取g=10m/s2．（1）求木块与长木板间最大静摩擦力大小；（2）求木块与长木板间的动摩擦因数；（3）若在平行于木板的恒定拉力F作用下，木块以a=2.0m/s2的加速度从静止开始做匀变速直线运动，求拉力F应为多大？参考答案：解：（1）用力沿水平方向拉长木板，拉力从0开始逐渐增大．刚开始长木板处于静止状态，长木板受拉力和木块对长木板间的静摩擦力，当拉力达到4N时，开始发生相对滑动，木块与长木板间产生了滑动摩擦力．由图可知木块与长木板间的最大静摩擦力Ffm为4N．（2）由图可知木块与长木板间的滑动摩擦力Ff为3.12N．根据滑动摩擦力公式得：Ff=μN=μmg解得：μ==0.4；（3）由牛顿第二定律F﹣Ff=ma得：F=Ff+ma=3.12+0.78×2=4.68（N）答：（1）最大静摩擦力为4N；（2）木块与长木板间的动摩擦因数为0.4；（3）拉力F应为4.68N．【考点】牛顿第二定律．【分析】（1）分析摩擦力Ff随拉力F的变化图象，根据长木板的状态确定木块与长木板间的摩擦力的性质．（2）根据滑动摩擦力公式求出块与长木板间的动摩擦因数μ；（3）分析物体的受力情况，由牛顿第二定