2022-2023学年内蒙古自治区赤峰市大板蒙古族中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年内蒙古自治区赤峰市大板蒙古族中学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.如图所示为某小型水电站的电能输送示意图，A为升压变压器，其输入功率为P1输出功率为P2，输出电压为U2；B为降压变压器，其输人功率为P3,输入电压为U3。A、B均为理想变压器,输电电流为I，输电线的总电阻为r，则下列关系正确的是A.

B.C.

D.参考答案：B2.某种正弦式交变电压图像如图所示，下列说法正确的是A．该交变电压的频率为50HzB．该交变电压的表达式为u=220cos100πt(V)C．该交变电压的表达式为u=311sin100πt(V)D．相同时间内该电压与220V的直流电压通过同一个电阻产生的热量是相等的参考答案：DA3.（多选）关于物理学家及其说法正确的是（

）A牛顿通过观察天象以及深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律B开普勒发现了万有引力定律C伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，得出忽略空气阻力时，重物与轻物下落得同样快。D第一次精确测量出万有引力常量的物理学家是卡文迪许参考答案：【知识点】物理学史P0【答案解析】CD解析：A、开普勒通过观察天象以及深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律，故A错误；B、牛顿总结出运动定律和万有引力定律，建立完整的经典力学体系，故B错误；C、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，得出忽略空气阻力时，重物与轻物下落得同样快，故C正确；D、卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，故D正确；故选：CD．【思路点拨】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。本体考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆.4.(多选)如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对带负电的矿粉做负功C．带负电的矿粉电势能变小D．带正电的矿粉电势能变小参考答案：CD5.家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积小，某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，若用多用电表测灯泡两端的电压，多用电表示数为（

）A．

B.

C.

D.参考答案：答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示．电子处在n=5轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离远（选填“近”或“远”）．当大量He+处在n=3的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有3条．参考答案：

考点：氢原子的能级公式和跃迁．专题：原子的能级结构专题．分析：根据玻尔原子理论，电子所在不同能级的轨道半径满足rn=n2r1，激发态跃迁的谱线满足，从而即可求解．解答：解：根据玻尔原子理论，能级越高的电子离核距离越大，故电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氢核的距离近，所以电子处在n=5轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离远．跃迁发出的谱线特条数为N=，代入n=3，解得：N=3，故答案为：远，3点评：本题主要考查德布罗意波和玻尔原子理论，在考纲中属于基本要求，作为江苏高考题难度不是很大．7..某实验小组设计了“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置，实验步骤如下：a.实验装置如图所示，细绳一端系在滑块上，另一端绕过小滑轮后挂一砂桶，小砂桶内装一定量砂子，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫高，不断调整垫块的高度，直至轻推滑块后，滑块恰好能沿长木板向下做匀速直线运动；b.保持长木板的倾角不变，取下细绳和砂桶，将滑块右端与纸带相连，并穿过打点计时器的限位孔，接通打点计时器的电源后，释放滑块，让滑块从静止开始加速下滑；c.取下纸带，在纸带上取如图所示的A、B两计数点，并用刻度尺测出s1、s2、s。根据以上实验，回答下列问题：若忽略滑轮质量及轴间摩擦，本实验中滑块加速下滑时所受的合外力______砂桶及砂的总重力（填“等于”“大于”或“小于”）为探究从A到B过程中，做功与物体速度变化关系，则实验中还需测量的量有______________________________________________________。设打点计时器的打点周期为T，请写出探究结果表达式_________________________此实验方案存在缺陷，可能造成较大误差，造成较大误差的原因是_______________参考答案：（1）等于（2）砂与砂桶的重力mg、滑块质量M（3）

（4）第一步操作中纸带没有连接，而实验中纸带与计时器的限位孔间存在摩擦（或滑轮有质量、滑轮轴有摩擦）8.如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。

(1)实验主要步骤如下：①将拉力传感器固定在小车上；②调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做

运动；③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。(2)下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=

，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；

次数F（N）（m2/s2）a（m/s2）10.600.770.8021.04]1.611.6831.422.34

42.003.483.6352.624.654.8463.005.495.72

3)由表中数据在坐标纸上描点并作出a～F关系图线；

(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因是

。参考答案：．⑴匀速直线(2分)

⑵(2分),

2.44(2分)

⑶如图(2分)（不描点扣1分）⑷没有完全平衡摩擦力(2分)9.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止在光滑水平面上的小车两端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度大小为______________m/s，方向与______________（选填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。参考答案：1.5m/s，甲10.(9分)热力学第二定律常见的表述有两种。第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。图10（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图10（b）。根据你的理解，热力学第二定律的实质是_________________________。参考答案：答案：示意图如下。热力学第二定律的实质是：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。

11.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s内F的变化和木箱速度的变化如图中（a）、（b）所示，则木箱的质量为_______________kg，木箱与地面间的动摩擦因数为_______________.（g=10m/s2）参考答案：25；0.2由v-t图可知3-5s，物块做匀速运动，有Ff=F=50N．

在0-3s内物块做匀加速运动，加速度a=3m/s2，由牛顿第二定律得ma=F-Ff，

将F=125N、Ff=50N及a代入解得m=25kg．

由动摩擦力公式得

μ==0.2．故答案为：25；0.2。12.参考答案：13.如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s（水的密度为1×103kg/m3）．当它工作时，估计水枪的功率为240W，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为4×105Pa．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：先求出时间ts内喷出水的质量，再求出做的功，由P=求得功率；根据压强的公式，结合作用力的大小求出压强的大小．解答：解：ts时间内喷水质量为m=ρSvt=1000×0.00006×20tkg=1.2tkg，水枪在时间ts内做功为W=故水枪的功率为P=．压强pa．故答案为：240，4×105，点评：本题主要考查了功率的计算，注意先求出时间t内喷水枪所做的功即可；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现在按图①所示的电路测量一节旧干电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（约20Ω），可供选择的器材如下：

电流表A1、A2（量程（0～500μA，内阻约为500Ω），滑动变阻器R（阻值0～100Ω，额定电流1.0A），定值电阻R1（阻值约为100）电阻箱R2、R3（阻值0～999.9Ω），开关、导线若干。

由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装（扩大量程），然后再按图①电路进行测量。（1）测量电流表A2的内阻

按图②电路测量A2的内阻，以下给出了实验中必要的操作。

A．断开S1B．闭合S1、S2C．按图②连接线路，将滑动变阻器R的滑片调至最左端，R2调至最大D．调节R2，使A1的示数为I1，记录R2的值。E．断开S2，闭合S3F．调节滑动变阻器R，使A1、A2的指针偏转适中，记录A1的示数I1请按合理顺序排列实验步骤（填序号）：

。

（2）将电流表A2（较小量程）改装成电流表A（较大量程）

如果（1）中测出A2的内阻为468.0Ω，现用R2将A2改装成量程为20mA的电流表A，应把R2，设为与A2并联，改装后电流表A的内阻RA为Ω。

（3）利用电流表A电阻箱R3，测电池的电动势和内阻。用电流表A、电阻箱R3及开关S按图①所示电路测电池的电动势和内阻。实验时，改变R1的值，记录下电流表A的示数I，得到若干组R3、I的数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电池电动势E和内r。a．请写出与你所作线性图象对应的函数关系式。b．请在虚线框内坐标中作出定性图象（要求标明两上坐标轴所代表的物理量，用符号表示）。c．图中表示E。图中表示r。参考答案：答案：（1）C

B

F

E

D

A；（2）

12Ω

11.7；

（3）答案一：a..R3＋RA＝E()－rb.c.直线的斜率纵轴截距的绝对值

答案二：a..＝（R3＋RA）＋b.

c．直线斜率的倒数纵轴截距除以斜率

答案三：a..R3=E()－(r+RA) b.

c.直线的斜率

纵轴截距的绝对值与RA的差解析：（1）此为替换法测定电流表A2的内阻，两次调节使A1中的电流不变，则电阻箱R2的值为电流表A2的内阻。（2）某电流表改装如下图所示，A2的满偏电流I2＝500μA，改装后电流表的最大电流I1＝20mA，则通过电阻R的电流为I＝I1－I2，则R两端的最大电压U＝I2RA2，则部分电路欧姆定律得：R＝，代入数据得R＝12Ω，改装后电流表A的内阻RA＝＝＝11.7Ω。

（3）电阻箱电阻为R3，电流表电阻为RA，电源内阻为r，电流表读数为I，由闭合电路的欧姆定律知：E＝I(R3＋RA+r)，则R3＋RA＝－r。其图象如图（见答案图）所示，图中直线的斜率表示电动势E，纵轴截距的绝对值表示内阻r。其它两种请自己研究。15.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（交流电的频率为50Hz）①若取小车质量M=0.4kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是BD．A．m1=5gB．m2=1kg

C．m3=10g

D．m4=400g②图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2．（保留二位有效数字）③为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先平衡小车的摩擦力．该操作是否成功判断的依据是不挂沙桶时小车拉纸带打的点是均匀的．参考答案：解：（1）根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时，可将砂和桶的总重力看作小车的拉力，一般认为大于10倍为远远大于，所以AC合适，BD不合适，故选：BD；

（2）纸带的运动方向向左，依次取四组数据为：x1，x2，x3，x4，则加速度：m/s2．

（3）根据力的合成，要想小车受到的合外力等于细线的拉力，则其他力的合力为零，所以要平衡摩擦力，即实验操作时必须首先平衡摩擦力；平衡摩擦力后不挂物体时小车应做匀速直线运动，故打出的纸带是点击均匀的，即平衡摩擦力是否成功的依据为不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的；故答案为：（1）BD；（2）3.2；（3）平衡小车的摩擦力，不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.发电机转子是100匝边长为20cm的正方形线圈，将它置于T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以rad/s的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为2，外电路的电阻为8，试求：

（1）交变电流的瞬时表达式；

（2）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；

（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量。参