天津西关中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

天津西关中学2022-2023学年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.（多选）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为u=20sin100πtV氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（）A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数变大D．开关断开后，变压器的输出功率不变参考答案：考点：变压器的构造和原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；交流的峰值、有效值以及它们的关系．专题：交流电专题．分析：根据电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．解答：解：由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值为V=20V，由得副线圈两端的电压为U2=100V，电压表的示数为交流电的有效值，所以B项正确；交变电压的频率为Hz，一个周期内电压两次大于100V，即一个周期内氖泡能两次发光，所以其发光频率为100Hz，所以A项正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，所以C项错误；断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，所以D项错误．故选AB．2.如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形铜制线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚离开磁场时速度与cd边刚进入磁场时速度相等，则线圈穿越磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），感应电流所做的功为

，线圈的最小速度为

．参考答案：2mgd3.（单选）某辆汽车在行驶过程中的最大输出功率与速度大小的关系如图，已知该车质量为m=2×103kg，在某平直路面上行驶，阻力恒为f=3×103N．若汽车从静止开始以恒定加速度a=0.5m/s2做匀加速运动，则此匀加速过程能持续的时间大约为（）A．32sB．48sC．60sD．68s参考答案：：解：由图象可知，机车的最大功率为P=100KW在加速阶段由牛顿第二定律可知F﹣f=maF=f+ma=3000+2000×0.5N=4000N由P=Fv可知v=v=att=故选：B4.(单选)一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移Δx所用的时间为t2，则物体运动的加速度为（A）

（B）

（C）

（D）

参考答案：A5.质量为m、带电荷量为q的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，形成空间环形电流．已知粒子的运动速率为v、半径为R、周期为T，环形电流的大小为I.则下面说法中正确的是：A．该带电粒子的比荷为＝B．在时间t内，粒子转过的圆弧对应的圆心角为θ＝C．当速率v增大时，环形电流的大小I保持不变D．当速率v增大时，运动周期T变小参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，在竖直平面内固定着光滑的圆弧槽，它的末端水平，上端离地高H。一个小球从上端无初速度滑下，若要小球的水平射程为最大值，则圆弧槽的半径为_______，最大的水平射程为_________。参考答案：，7.（选修3－3（含2－2）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为

。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将

。气缸内气体的内能将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）8.2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船离地面346.9km处圆轨道速度

（选填“大于”或“小于”）离地面200km处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则神舟八号的运行速度为

。参考答案：小于，9.在真空的直角坐标系中，有两条互相绝缘且垂直的长直导线分别与x、y轴重合，电流方向如图所示．已知真空中距无限长通电直导线距离为r处的磁感应强度B=，k=2×10-7T·m/A．若I1=4.0A，I2=3.0A．则：在xOz平面内距原点r=10.0cm的各点中，

处磁感应强度最小，最小值为

．

参考答案：

答案：(0，10cm)和(0，－10cm)，1.0×10-5T10.（4分）把长L＝0.15m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示若导体棒中的电流I＝2.0A，方向向左，则导体棒受到的安培力大小F=__________N，安培力的方向为竖直向__________，(选填“上”或“下”)参考答案：答案：3.0×10下11.如图所示，一个厚度不计的圆环A，紧套在长度为L的圆柱体B的上端，A、B两者的质量均为m。A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，其大小为kmg（k＞1）。B由离地H高处由静止开始落下，则B下端触地时的速度为

，若B每次触地后都能竖直向上弹起，且触地时间极短，触地过程无动能损失，则要使A、B始终不分离，L至少应为

。参考答案：，12.质量为的小球在距地面高为处以某一初速度水平抛出，落地时速度方向与水平方向之间的夹角为。则小球落地时速度大小为

，小球落地时重力的功率为

。（不计空气阻力，重力加速度）

参考答案：①

5

(2分)

4013.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.关于验证力的平行四边行定则试验中,下列情况正确的是(）A．两弹簧秤的拉力一定比橡皮筋的拉力大B．橡皮筋的拉力是合力，两个弹簧秤的拉力是分力C．如果将两个绳套换成两根橡皮筋，那么实验结果将不同D．两次拉橡皮筋结点拉到同一位置O的目的是确保两次弹簧秤拉力的效果相同参考答案：D15.在验证“力的平行四边形定则”的实验中，其中的三个实验步骤是：在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮筋，使它与细线的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两弹簧根秤的读数F1和F2在纸上根据F1和F2的大小，用平行四边形定则作图求出合力F只用一只弹簧秤通过细绳拉橡皮筋，使它的伸长量与两弹簧秤拉时相同，记下此时弹簧秤的读数F`和细绳的方向。以上三个步骤中均有错误

或疏漏，请指出错在哪里中是

中是

中是

参考答案：1）未记下细线的方向。

（2）应根据F1和F2的大小和方向作图（3）应将橡皮筋与线的结点拉到原位置O点四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场；在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内，半圆管的一半处于电场中，圆心O1为MN的中点，直径AO垂直于水平虚线MN。一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点）从半圆管的A点由静止滑入管内，从O点穿出后恰好通过O点正下方的C点。已知重力加速度为g，电场强度的大小。求：⑴小球到达O点时，半圆管对它作用力的大小；⑵矩形区域MNPQ的高度H和宽度L应满足的条件；⑶从O点开始计时，经过多长时间小球的动能最小？参考答案：⑴从A→O过程，由动能定理得 （2分）（1分）

在O点，由（2分）

得（1分）(2)小球从O→C过程：水平方向做匀减速运动，竖直方向做自由落体运动

设向左减速时间为t，则

（1分）水平位移大小（1分）

竖直位移大小（1分）

高度满足条件（1分）

宽度应满足条件（1分）17.（10分）如图所示，医学上常用离心分离机加速血液的沉淀，其“下沉”的加速度可这样表示：，而普通方法靠“重力沉淀”产生的加速度为，式子中分别为液体密度和液体中固体颗粒的密度，r表示试管中心到转轴的距离，ω为转轴角速度，由以上信息回答：（1）当满足什么条件时，“离心沉淀”比“重