2022-2023学年山西省吕梁市长峪中学高三物理下学期期末试题含解析

1、2022-2023学年山西省吕梁市长峪中学高三物理下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，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB(mAmB)，由于B球受到水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动，已知细绳与竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是( )A风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变B. B球受到的风力F为mAgtan C杆对A环的支持力随着风力的增加而不变D. A环与水平细杆间的动摩擦因数为参考答案：C2. 在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合

2、到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全。为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，下列方案可行的是（ ） 参考答案：D3. （2015?河西区二模）科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它可以说是“隐居”着地球的“孪生兄弟”由以上信息我们可以推知（）A 这颗行星的密度等于地球的密度B 这颗行星的自转周期与地球相等C 这颗行星的质量等于地球的质量D 这颗行星的公转周期与地球相等参考答案：D人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用解：研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向

3、心力，列出等式：得出：T=2表达式里M为太阳的质量，R为运动的轨道半径已知太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明第十颗行星和地球的轨道半径相等，所以第十颗行星的公转周期等于地球的公转周期，但无法判断自转周期之间的关系，也无法判断这颗行星的质量与地球的质量的关系，则也不能比较密度之间的关系，故D正确，ABC错误故选：D4. （单选）如图6所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动那么 ()A微粒带正、负电荷都有可能 B微粒做匀减速直线运动C微粒做匀速直线运动 D微粒做匀加速直线运动参考答案：B5. 如图所示，

4、两等量异种点电荷，以两电荷连线的中点O为圆心画出半圆，在半圆上有a、b、c三点，a,c分别为半圆与两电荷连线的交点，b点在两电荷连线的垂直平分线上，下列说法正确的是( )Aa、c两点的电场强度相同Ba、c两点的电势相同C负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D将正电荷由c点移到b点电场力做负功参考答案：AD根据等量异号点电荷电场线的对称性可知，a、c两处电场线疏密程度相同，则场强大小相同，场强方向都沿ac方向，所以ac两点的电场强度相同故A正确根据顺着电场线电势降低可知，a点的电势高于c点的电势故B错误两等量异号点电荷连线的垂直平分线是一条等势线，b点的电势与O点电势相等，a点的电势高于O点的

5、电势，则知a点的电势高于b点的电势由于负电荷在电势高处电势能小，故负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能故C错误将正电荷由c移到b电场力做的功等于由由c移到o电场力做的功，逆着电场线方向移动正电荷电场力做负功故D正确二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明，某同学设计了如右下图所示的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平.把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是 ，这说明 .参考答案：7. 如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想表，输入端a、b接正弦交流电源时，原

6、、副线圈中电压表的示数分别为U1和U2，则原线圈与副线圈的匝数之比等于_；当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，电流表A1的示数I1变化情况是_。（选填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：答案：U1U2；变大8. “探究动能定理”的实验装置如图甲所示，水平桌面上一小车在两条橡皮筋作用下，由静止状态被弹出，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。（1）关于该实验，下列说法正确的是 。A打点计时器可以用直流电源供电，电压

7、为46VB实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm的图象，直到找出合力做功与物体速度变化的关系。（2）图乙给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm= m/s。参考答案： CD0.839. （4分）

8、如图（a）所示，面积为0.01m2、电阻为0.1的正方形导线框放在匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直。磁感应强度B随时间t的变化图线如图（b）所示。t0时刻，磁感应强度的方向垂直于纸面向里。在1s末线框中感应电流的大小为_A。若规定逆时针方向为电流的正方向，请在图（c）中画出前4s内感应电流i随时间t的变化图线。参考答案：答案：0.2A（2分）（两条线各1分）10. 某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放 （1）实验中可近似认为细线对小车的

9、拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为 ； （2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d = cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间?t，则小车经过光电门时的速度为 （用字母表示）；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2m线性图象(如图丙所示)，从图线得到的结论是：在小车质量一定时，_。（4）某同学在作出的v2m线性图象不通过坐标原点,开始实验前他应采取的做法是( )A将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将不带滑

10、轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动参考答案：（1）mM （2）1.050 （3）加速度与合外力成正比（4）C 11. 一小球从楼顶边沿处自由下落，在到达地面前最后1s内通过的位移是楼高的，则楼高是 .参考答案：12. 如右图所示，倾角为300的直角三角形底边长为2L，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨现在底边中点O处固定一正电荷，让一个质量为m的带负电的点电荷从斜面顶端A沿斜面滑下已测得它滑到仍在斜边上的垂足D处的速度为v，则该质

11、点滑到斜边底端C点时的速度为_参考答案：13. （4分）有质量的物体周围存在着引力场。万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定义静电场强度的方法来定义引力场的场强。由此可得，与质量为M的质点相距r处的引力场场强的表达式为EG=_（万有引力恒量用G表示）。参考答案：答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图341为验证机械能守恒定律的实验装置示意图（1）实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案A用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过vgt计算出瞬时速度B用刻度尺测出物

12、体下落的高度h，并通过v计算出瞬时速度C根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h计算出高度h。D用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v。以上方案中只有一种正确，正确的是_（填入相应的字母）（2）某同学按照正确操作选的纸带如图342所示，其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50 Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm），重物的质量为m0.1 kg，重力加速度g9.

13、80 m/s2。根据以上数据当打点计时器打到D点时，重物重力势能的减少量为_J，动能的增加量为_J。（要求计算数值保留三位有效数字）（3）实验中误差产生的原因_（写出两个原因）（4）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，然后以_为纵轴，以_为横轴，根据实验数据作出图线若在实验误差允许的范围内，图线是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律（5）该装置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的测量，依据第（2）问中选取的纸带可计得重力加速度g_m/s2。参考答案：（1）D （2）0.

14、1900.186（0.187也可）（3）下落过程中存在阻力；长度的测量（4）h （5）9.69（9.509.75之间均可）注：此问有效数字不作要求ks5u15. 某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图1所示的实验装置他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中(弹簧始终在弹性限度内)根据实验数据在图2的坐标纸上已描出了测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，并作出了Fx图线(1)图线跟x坐标轴交点的物理意义是_(2)该弹簧的劲度系数k_.(结果保留两位有效数字)参考答案：(1)弹簧的原长 (2) 42

15、 N/m四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如右图所示，在矩形ABCD区域内，对角钱BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长L，AB边长为2L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）以初速度vo从A点沿AB方向进入电场，在对角线 BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直 于DC边的速度离开磁场（图中未画出），求：（1）电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向：（2）磁场的磁感应强度B的大小和方向。参考答案：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动的时间为t，则AB方向

16、： （2分） AD方向： （2分） 解得： （2分） 设粒子在P点沿AD方向的分速度为vy，则有 （1分） 解之得： （1分）粒子在P点的速度为： v=v0 （2分）设速度与AB方向的夹角为，则： 所以： （1分）（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知：粒子在磁场中转过的圆心角为45o （1分） （1分） 得半径： （1分）由牛顿第二定律有： （2分）得： （1分） 由左手定则可知磁场方向：垂直纸面向外。 （1分）17. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.40的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=

17、0.30的金属棒ab紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，重力加速度g取l0m/s2试求时间t（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7下滑距离s（m） 0 0.1 0.3 0.7 1.4 2.1 2.8 3.5（1）当t=0.7s时，重力对金属棒ab做功的功率；（2）金属棒ab在开始运动的0.7s内，电阻R上产生的热量；（3）从开始运动到t=0.4s的时间内，通过金属棒ab的电量参考答案：解：（1）由表格中数据可知：金属棒先做加速度减小的加速运动，最后以7m/s匀速下落 PG=mgv=0.01107=0.7W （2）根据动能定理：WG+W安=mvt2mv02W安=mvt2mv02mgh=0.01720.01103.5=0.105J QR=E电=0.105=0.06 J （3）当金属棒匀速下落时，G=F安则有mg=BIL=解得：BL=0.1电量q=It=0.2C 答：（1）当t=0.7s时，重力对金属棒qb做功的功率为0.7W；（2）金属棒ab在开始运动的0.7s内，电阻R上产生的热量0.06J；