2022-2023学年山西省晋中市松烟中学高三物理期末试题含解析

1、2022-2023学年山西省晋中市松烟中学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. 如图1所示，铁板AB与水平地面之间的夹角为，一块磁铁吸附在铁板下方在缓慢抬起铁板的B端使角增大(始终小于90)的过程中，磁铁始终相对于铁板静止下列说法正确的是()A磁铁所受合外力逐渐减小B磁铁始终受到三个力的作用C磁铁受到的摩擦力逐渐减小D铁板对磁铁的弹力逐渐增大 参考答案：D试题分析：对铁块受力分析，受重力G、磁力F、支持力N和摩擦力，如图：由于始终平衡，故合力为零，故A B错误；根据平衡条件，有：，解得：，由于不断变大，故不断变大，N不断变大，故

2、C错误，D正确。考点：共点力平衡的条件及其应用、摩擦力的判断与计算、物体的弹性和弹力2. （多选）如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部环中维持恒定的电流I不变，圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H已知重力加速度为g，磁场的范围足够大在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（）A 在时间t内安培力对圆环做功为mgHB 圆环先做匀加速运动后做匀减速运动C 圆环运动的最大速度为gtD 圆环先有收缩后有扩张的趋势参考答案：CD楞次定律解：环

3、中通以恒定电流I后，圆环所受安培力为BI?2r，则在竖直方向的分力为2rBIcos，AC、由牛顿第二定律，可得：BI2rcosmg=ma，则圆环向上的加速度为a=g，竖直向上，在电流未撤去时，圆环将做匀加速直线运动，经过时间t，速度会达到最大值，由v=at得v=gt，故C项正确；在时间t内，上升的高度h=，则安培力对圆环做功为W=Fh=rBIt2cos（g），故A错误；B、电流撤去后，由于惯性，圆环继续向上运动，在磁场中切割磁感线而做变减速运动，故B项错误；D、圆环通电流时，电流方向为顺时针，安培力分量指向圆心，有收缩的趋势，撤去电流后，切割产生的感应电流为逆时针，则安培力分量背离圆心，则有扩

4、张的趋势，故D正确故选：CD3. 探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较大的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比( )A轨道半径变大 B向心加速度变大C线速度变小 D角速度变小参考答案：ACD ，T变大，r变大； r变大，减小； r变大，v减小 ； r变大，an减小。 4. 下列叙述符合史实的是（）A安培在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系B奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”将微小量放大，准确的测定了静电力常量D楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引

5、起感应电流的磁通量的变化参考答案：D【考点】楞次定律【分析】对于物理中的重大发现、重要规律、原理，要掌握其发现者和提出者，了解所涉及伟大科学家的重要成就【解答】解：A、B、安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，很好地解释了磁化现象奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系，故A、B错误C、卡文迪许利用扭秤将微小量放大，首次较准确地测定了万有引力常量，不是静电力常量故C错误D、楞次在分析了许多实验事实后提出楞次定律，即感应电流应具有这样的方向，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化故D正确故选：D5. “快乐向前冲”节目中有这样一种

6、项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为，如图所示，不考虑空气阻力和绳的质量(选手可视为质点)下列说法正确的是( ) A选手摆到最低点时所受绳子的拉力大于mg B选手摆到最低点时受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力 C选手摆到最低点的运动过程中所受重力的功率一直增大 D选手摆到最低点的运动过程为匀变速曲线运动参考答案：A二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框面成角（见图），当线框以ab为轴顺时针转90时，穿过abcd面的

7、磁通量变化量_。参考答案：7. 两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，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_。参考答案：4:1 1:16 由万有引力提供向心力可得，解得，将v1:v2=1:2代入即可解答。8. （4分）某种油的密度为，摩尔质量为M，则这种油的摩尔体积V= 。若已知阿伏伽德罗常数为NA，把油分子看成球形，则油分子的直径可以表示为 。参考答案：（2分） （2分）9. （4分）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡 （填“吸收”或“放出”）的热量是 J。气泡到达湖面后，

8、温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了 J。参考答案：吸收 0.6 0.2 解析：本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律，物体对外做功0.6J，则一定同时从外界吸收热量0.6J，才能保证内能不变。而温度上升的过程，内能增加了0.2J。10. 为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a将橡

9、皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3； c以橡皮条的伸长量l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-l图象；d计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量l1、l2、l3；e根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功f. 根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是 _；（2）实验中，该同学作出的F-l图象如图所示，从图象可求出l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_J，计算出l=9c

10、m时橡皮条具有的弹性势能约为_J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是_参考答案：（1）abdcef （2）0.11 ， 0.11 （3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量11. 我国道路安全部门规定：高速公路上行驶的最高时速为120km/h。交通部门提供下列资料：路面动摩擦因数干沥青0.7干碎石路面0.60.7湿沥青0.320.4资料一：驾驶员的反应时间：0.30.6s资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数（见右表）根据以上资料，通过计算判断汽车在高速公路上行驶时的安全距离最接近 A100m B200m C300m D400m参考答案：B12. （选修3-5）（

11、4分）有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为_.1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为_，并成功解释了_现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的_方程，并因此获得诺贝尔物理学奖。参考答案： 答案：能量子 光电效应 光电效应方程（或）13. 像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图2所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就

12、可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数，图中M N 是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为0.05s和0.02s，挡光片的宽度d =10cm。（1）滑块通过光电门1的速度v1 =m/s，滑块通过光电门2的速度v2 = m/s。若光电门1、2的距离为L=210cm，则滑块的加速度为 m/s2。（2）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v1v2和两

13、个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量是 （说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）。（3）用（2）中各物理量求解动摩擦因数的表达=（用字母表示）。参考答案： 0.2 m/s； 0.5m/s 0.5m/s2； P点离桌面的距离h、重锤在桌面上所指的点与Q点距离a、斜面的长度b（3） Ks5u三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中

14、心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1= ；滑块加速度的表达式a= 。（以上表达式均用已知字母表示）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为_mm。（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是 。AM增大时，h增大，以保持二者乘积增大BM增大时，h减小，以保持二者乘积不变CM减小时，h增大，以保持二者乘积不变DM减小时，h减小，以保持二者乘积减小参考答案：15. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图1，一

15、表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点（1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图2中未标出），计数点间的距离如图2所示，根据图中数据计算得加速度a= （保留三位有效数字）（2）回答下列两个问题：为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 （填入所选物理量前的字母）A、木板的长度lB、木板的质量m1C、滑块的

16、质量m2D、托盘和砝码的总质量m3E、滑块运动的时间t测量中所选定的物理量时需要的实验器材是 （3）滑块与木板间的动摩擦因数= （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g），与真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小”），写出支持你的看法的一个论据： 参考答案：（1）0.496m/s2；（2）CD；（3）刻度尺；（4），偏大，没有考虑纸带与打点计时器间的摩擦和空气阻力等因素【考点】探究影响摩擦力的大小的因素【分析】（1）利用逐差法x=aT2可以求出物体的加速度大小，根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小；（2）根据牛顿第二定律有=ma，由

17、此可知需要测量的物理量（3）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式由于木块滑动过程中受到空气阻力，因此会导致测量的动摩擦因数偏大【解答】解：（1）由匀变速运动的推论x=aT2可知：加速度a=102m/s2=0.496m/s2（2）以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：m3gf=（m2+m3）a，滑动摩擦力：f=m2g，解得：=，要测动摩擦因数，需要测出：滑块的质量m2 与托盘和砝码的总质量m3，故选：CD；要测量动摩擦因数，还需要算出加速度，因此中所选定的物理量时需要的实验器材是刻度尺；（3）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：=，由牛顿第二定律列方程的过程中，考虑了木块和木板之间的

18、摩擦，但没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩擦因数的测量值偏大 故答案为：（1）0.496m/s2；（2）CD；（3）刻度尺；（4），偏大，没有考虑纸带与打点计时器间的摩擦和空气阻力等因素四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，导体杆ab的质量为m，接入电路的电阻为R，垂直导轨放置在倾角为的光滑金属导轨上。导轨电阻不计，间距为d，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。若电源内阻为r，则电源电动势E多大能使导体杆静止在导轨上？参考答案： 17. 用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图如图所示，圆心为O，FD为 圆周。光线以入射角160射到棱镜AB面，经折射后，光线到达BF面上的O点并恰好不从BF面射出。i画出光路图；ii求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v（光在真空中的传播速度c3.0108 m/s）。参考答案：(1)如下图 （2） 解析：i光路图如图所示：ii设光线在AB面的折射角为2，折射光线与OD的夹角为C，则 由题意，光线在