山东省菏泽市孙化屯中学2023年高三物理期末试卷含解析

山东省菏泽市孙化屯中学2023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）2012年度诺贝尔物理学奖授予了法国科学家塞尔日·阿罗什与美国科学家大卫·维因兰德，以表彰他们独立发明并发展测量和控制粒子个体、同时保持它们量子力学特性的方法。在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列表述符合物理学史实的是(

)

A．开普勒认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比

B．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究C．法拉第发现了电磁感应现象，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的

D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究参考答案：BC2.如图所示，质量均为m的小球A、B（可视为质点）用长为2h的细线相连，放在高为h的光滑水平桌面上，A球刚好在桌边，现使小球A由静止开始下落，若A、B两球落地后均不再弹起，则下面说法正确的是（

）A、在小球A落地前，细线对小球B的拉力等于mgB、在小球A落地前，细线对小球B的拉力等于mgC、小球B落地时恰好把细线拉直D、小球B落地时不能把细线拉直参考答案：BD3.矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是：A、在和时，电动势最大B、在和时，电动势改变方向C、电动势的最大值是157VD、在时，磁通量变化率最大，其值为参考答案：CD4.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造塑，假设每个人的重量均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：C5.一辆车由甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度—时间图象如图所示，那么0～t和t～3t两段时间内，下列说法正确的是（

）A．加速度大小之比为3：1B．位移大小之比为1：2C．平均速度大小之比为1：3D．以上说法都不对

参考答案：B略二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（2）（6分）在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图，有一位同学保持小车质量不变的情况下，通过实验测量作出了图乙、丙两幅图。①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________.②A图上部弯曲的原因是______________________________.③B图线在纵轴上有截距的原因是_______________________.参考答案：①没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够

②砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量…③平衡摩擦力太过…7.重的木块用水平力压在竖直墙上静止不动，已知，木块与墙的动摩擦因数，此时墙对木块的摩擦力的大小是___；若撤去力F，木块沿墙下滑，则此时墙对木块的摩擦力大小是____。参考答案：10N

08.生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收这而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应。图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波。由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发出时不同。利用频率差就能计算出车辆的速度。已知发出和接收的频率间关系为，式中C为真空中的光速，若，，可知被测车辆的速度大小为_________m/s。参考答案：答案：30解析：根据题意有，解得v＝30m/s。9.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴

(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为

m/s.参考答案：负，1010.匀强电场场强为E，与竖直方向成α角，范围足够大。一质量为m、电荷量为q的带负电小球用细线系在竖直墙上，恰好静止在水平位置，则场强E的大小为

。若保持场强大小、方向和小球电荷量不变，现剪断细线，则小球作

运动。（请描述运动的方向及性质）参考答案：11.一位小学生在玩游戏，他将一颗小鹅卵石子从离地面高处用手以的初速度竖直向上抛出，取，请你尽快地估算出：小石子从抛出到落至离地面的过程中的平均速度，其大小是

，方向

.参考答案：0.50

向下12.氢原子能级及各能级值如图所示．当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子，所释放的光子最小频率为（用普朗克常量h和图中给出的能级值字母表示）．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hγ=Em﹣En，可知在何能级间跃迁发出光的频率最小．：解：当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子；分别是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三种．因为放出的光子能量满足hγ=Em﹣En，知，从n=4能级跃迁到n=3能级发出光的频率最小；则有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案为：3；【点评】：解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hγ=Em﹣En．13.某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球．用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。实验步骤如下：①用天平测出小球的质量m．并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；②连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图；③闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度；④以电压U为纵坐标，以_____为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k；⑤计算小球的带电量q=_________.参考答案：②电路如图(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．（1）在研究实验前，让小车不挂沙桶，在P端适当垫一小木块，让小车自由滑下，如果发现 ，即可判断小车近似做匀速直线运动，即平衡了摩擦力，也就是后面进行验证实验时，小车所受的合外力F就等于

；（2）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；（3）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量的物理量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

。参考答案：（1）t1和t2在误差的范围内近似相等（2分）

绳的拉力（2分）（2）绳的拉力近似等于沙桶的总重力mg（2分）（3）两光电门之间的距离（2分）

15.如图（甲）表示某电阻R随摄氏温度t变化的关系，图中R0表示0℃时的电阻，K表示图线的斜率．若用该电阻与电池（E，r）、电流表Rg、变阻器R′串连起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻测温计”．（1）现要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，则高温刻度应在表盘的

侧（填“左”、“右”）；（2）在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、K等等题给物理量表示所测温度t与电流I的关系式：t＝

；（3）由（2）知，计算温度和电流的对应关系，需要测量电流表的内阻（量程3mA，内阻约为200Ω，设符号为）．已知实验室还有下列器材：A．电源E（电动势12V，内阻r较小）

B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3）C．滑线变阻器R1（0～20Ω）

D．滑线变阻器R2（0～20kΩ）E．电阻箱R3（0～99.99Ω）

F．电阻箱R4（0～999.9Ω）G．电压表V1（量程3.0V，内阻约为3k）H．电压表V2（量程15.0V，内阻约5k）还有电键（单掷、双掷等），导线若干。请在方框内设计一个合适的电路，用于测量电流表内阻Rg（电路中用你选择的器材符号表示，否则不得分）。

参考答案：①左（2分）②（2分）③B（2分）；D（2分）电路图（2分）（伏安法或半偏法都可以）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一水平放置的轻弹簧，一端固定，另一端与一小滑块接触，但不粘连；初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点，如图(a)所示．现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与期其被压缩时长度的改变量x的关系，先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测出x的数值；然后将小滑块从天静止释放。用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x，测得的x值及其对应的t值如下表所示。(表中的l/t值是根据t值计算得出的)。

x(cm)1.001.502.002.503.00t(s)3.332.201.601.321.081/t(s-1)0.3000.4550.6250.7580.926

(1)根据表中数据，在图(b)中的方格纸上作图线。

(2)回答下列问题：(不要求写出计算或推导过程)①已知点（0，0）在(1/t)-x图线上，从(1/t)-x图线看，1/t与x是什么关系？②从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与1/t是什么关系(不考虑摩擦力)③当弹簧长度改变量为x时，弹性势能Ep与相应的Ek是什么关系?④综合考虑以上分析，Ep与x是什么关系?参考答案：(1)(1/t)-x图线如图

(2分)(2)①1/t与x成正比

（2分）②Ek与(1/t)2成正比

（2分）③Ep=Ek

(2分)④Ep与x2成正比

（2分）

17.一滑块经水平轨道AB，进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC，已知滑块的质量m=0．6kg，在A点的速度vA=8m/s，AB长x=5m，

滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0．15，圆弧轨道的半径R=2m，滑块离开C点后竖直上升h=0．2m，取g=10m/s2。求：（1）滑块滑到B点前的加速度和滑块恰好滑过B点时的加速度。（2）滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功。参考答案：（1）滑块滑到B点前的加速度大小：

(2分）

方向水平向右(1分）滑块由A到B得过程，利用动能定理得：

(3分）解得：

(1分）滑块滑到B点时的加速度大小：(2分）

方向竖直向上

(1分）(2)滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功，利用动能定理得：

(2分）ks5u所以

(2分）说明：利用其它方法，正确的同样给分18.（15分）翼型飞行器有很好的飞行性能。其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响。同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态。已知：飞行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1=C1v2；空气阻力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2=C2v2。其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图1所示的关系。飞行员和装备的总质量为90kg。（1）若飞行员使飞行器以速度在空中沿水平方向匀速飞行，如图2所示。则飞行器受到动力F大小为多少？（2）若飞行员关闭飞行器的动力，使飞行器匀速滑行，且滑行速度与地平线的夹角θ=30°。如图3所示。则速度的大小为多少？（结果可用根式表示）（3）若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图4所示，在此过程中C2只能在1.75~2.5N·s2/m2之间调节，且C1、C2的大小与飞行器的倾斜程度无关。则飞行器绕行一周动力F做功的最小值