山东省菏泽市魏湾镇中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

山东省菏泽市魏湾镇中学2022-2023学年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.（单选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1；电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R′为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻．下列说法正确的是(

)A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为VB．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1:4C．R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大，D．电压表V2的示数为9V参考答案：D2.（多选）如图甲所示，在倾角为α的足够长固定光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F（图中未画出）的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示。其中0~x1过程的图线是曲线，x1~x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（

）A.物体在沿斜面向下运动

B.在0~x1过程中，物体的加速度一直减小

C.在0~x2过程中，物体先减速再匀速

D.在x1~x2过程中，物体的加速度为gsinα参考答案：AD解析：A、在0～x1过程中物体机械能在减小，知拉力在做负功，拉力方向向上，所以位移方向向下，故物体在沿斜面向下运动，故A正确；B、在0～x1过程中图线的斜率逐渐减小到零，知物体的拉力逐渐减小到零．根据a=，可知，加速度逐渐增大，故B错误；C、在0～x1过程中，加速度的方向与速度方向相同，都沿斜面向下，所以物体做加速运动，故C错误；D、在x1～x2过程中，机械能守恒，拉力F=0，此时a==gsinθ，故D正确．故选AD3.（多选）如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是A．轨道半径越大，周期越长B．轨道半径越大，速度越大C．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度D．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度参考答案：AC解析：A、根据开普勒第三定律=k，可知轨道半径越大，飞行器的周期越长．故A正确；B、根据卫星的速度公式v=，可知轨道半径越大，速度越小，故B错误；C、设星球的质量为M，半径为R，平均密度为，ρ．张角为θ，飞行器的质量为m，轨道半径为r，周期为T．对于飞行器，根据万有引力提供向心力得：G由几何关系有：R=rsin星球的平均密度ρ=联立以上三式得：ρ=，则测得周期和张角，可得到星球的平均密度．故C正确；D、由G可得：M=，可知若测得周期和轨道半径，可得到星球的质量，但星球的半径未知，不能求出星球的平均密度．故D错误．故选：AC．4.轻绳一端固定在天花板上，另一端系一个小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角为的静止三角形物块刚好接触，如图所示。现在用水平力F向左非常缓慢的推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。关于该过程中，下列说法中正确的是

A．绳中拉力先变小后增大

B．地面对三角形物块的支持力不断增大

C．斜面对小球的弹力不做功D．水平推力F做的功等于小球机械能的增加参考答案：BD对小球受力分析可知，小球受重力、轻绳的拉力和斜面的支持力3个力的作用而处于一系列的动态平衡状态，做出受力分析的力三角形可知，轻绳的拉力一直减小，斜面的支持力方向不变，大小一直增加，由牛顿第三定律可知小球对斜面的压力一直增大，故小球和斜面组成的系统对地面的压力一直增大，故A错误B正确。根据力做功的条件：“1．作用在物体上的力；2．物体必须是在力的方向上移动一段距离”可知斜面弹力对小球做正功，C错误。用水平力F缓慢向左推动斜面体，所以小球的动能不变，重力势能在增加，所以小球在该过程中机械能的增量等于重力势能的增加，若取小球和物块整体为研究对象，根据能量守恒得F做的功等于系统机械能的增量，斜面体动能和势能不变，小球的动能不变，所以系统机械能的增量等于小球的重力势能增加量，D正确．故选BD．5.如图所示，两个质量相同的带电粒子以同一速度、同一位置由P点垂直于边界进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图所示。已知粒子a的运动轨道半径为r1，粒子b的运动轨迹半径为r2，且r2=2r1，q1、q2分别是粒子

A．a带负电、b带正电，q1：q2=1：2

B．a带正电、b带负电，q1：q2=2：1

C．a、b两个粒子在磁场中运动时间之比ta。：tb=l：2

D．a、b两个粒子在磁场中运动时间之比ta：tb=2：1参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；C．已知质量为m的物体一个；D．天平一只(附砝码一盒)。已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R

及月球的质量M(已知万有引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是________和________；(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R＝________，M＝________。参考答案：(1)两次测量所选用的器材分别为_A__、_B_和_C______(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是__飞船周期T_和_物体重力F___；(3)R＝FT2/4π2m__，

M＝F3T4/16π4Gm37.在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如表所示，人们推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略时代的1个长度单位相当于现在的mm，假设1个时间单位相当于现在的0.5s。由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为

m，斜面的倾角约为

度。（g取10m/s2）

参考答案：答案：2.04，1.5°解析：依题意，第一列数据为时间的平方t2，从数据分析可知第一列数据与第三列数据之比约为1:32（取平均值后比值为1：32.75），即斜面长度与时间的平方成正比，根据当时数据与现在的数据换算关系和匀变速运动公式，可得角度约为1.5°。8.用多用电表欧姆档的“×l0”倍率，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为

Ω。参考答案：欧姆表表盘读数为22Ω，由于选择的是“×l0”倍率，故待测电阻的阻值是220Ω。9.如图所示，A和B的质量分别是1kg和2kg，弹簧和悬线的质量不计，在A上面的悬线烧断的瞬间，A的加速度等于

B的加速度等于

参考答案：30m/s2，010.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.在实验室中用螺旋测量金属丝的直径时，如图所示，由图可知金属丝的直径是

mm．参考答案：5.615解：螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为11.5×0.01mm=0.115mm，所以最终读数为5.5mm+0.115mm=5.615mm．故答案为：5.61512.（4分）完成核反应方程：Th→Pa＋

。衰变为的半衰期是1.2分钟，则64克Th经过6分钟还有

克尚未衰变。参考答案：答案：，213.一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。圆盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图所示。光电数字计时器可显示出光线被遮住的时间。挡光片的宽度和圆盘直径分别用螺旋测微器和游标卡尺测得，结果分别是：宽度为_________mm，直径为___________cm。若光电数字计时器所显示的时间为50.0×10-3s，则圆盘转动的角速度为_______rad/s（保留3位有效数字）。

参考答案：答案：8.115

20.240

14.5(14.3-15.0)。由螺旋测微器上的数值可读出：8.000得到宽度的读数；游标卡尺是二十等分的，由图可读出：由主尺读出：20.200，游标尺上读数为：，则圆盘的直径为20.240。由。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是_______。(2)本实验采用的科学方法是______。A理想实验法

B．等效替代法C．控制变量法

D．建立物理模型法参考答案：

（1）F

（2）B15.某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r，由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一个阻值为2.00Ω的定值电阻R0，闭合开关K，调整电阻箱的阻值R，读出电压表相应的示数U，得到了如下数据（R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数）：为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用直线图像来处理实验数据，图像的纵坐标表示电压表读数U，则图像的横坐标表示的物理量应该是①____________．②在图乙中根据给定的坐标点画出图像，利用做得的图像得到E=③_______V，r=④______Ω．电动势的测量值⑤

真实值（填大于、等于、小于）。（小数点后面保留2位数字）图乙参考答案：①电压U与电阻R的比值（或电流I）．②如图所示，③E=2.00V～2.01V，r=④0.40Ω～0.44Ω．电动势的测量值⑤小于真实值四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD=DE=L，∠CDE=60°，CD和DE单位长度的电阻均为r0，导轨处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。MN是绝缘水平面上的一根金属杆，其长度大于L，电阻可忽略不计。现MN在向右的水平拉力作用下以速度v0在CDE上匀速滑行。MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好，并且与C、E所确定的直线平行。（1）求MN滑行到C、E两点时，C、D两点电势差的大小；（2）推导MN在CDE上滑动过程中，回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式；（3）在运动学中我们学过：通过物体运动速度和时间的关系图线（v–t图）可以求出物体运动的位移x，如图乙中物体在0–t0时间内的位移在数值上等于梯形Ov0Pt的面积。通过类比我们可以知道：如果画出力与位移的关系图线（F-x图）也可以通过图线求出力对物体所做的功。请你推导MN在CDE上滑动过程中，MN所受安培力F安与MN的位移x的关系表达式，并用F安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中，MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。参考答案：（1）MN滑行到C、E两点时，在回路中的长度等于L，此时回路中的感应电动势E=BLv0

（2分）由于MN的电阻忽略不计，CD和DE的电阻相等，所以C、D两点电势差的大小为

（2分）

（2）设经过时间t运动到如图所示位置，此时杆在回路中的长度

（2分）电动势

（2分）

（3）在第（2）题图示位置时，回路中的电阻（1分）回路中的电流（1分）即回路中的电流为一常量。此时安培力的大小为（1分）由于MN在CDE上滑动时的位移（1分）所以（1分）所以安培力的大小随位移变化的图线（F安-x）如图所示所以在MN在CDE上的整个滑行过程中，安培力所做的功（1分）根据能量的转化和守恒定律回路中产生的焦耳热量Q等于安培力所做的功，即（2分）17.一根弹性细绳劲度系数为k，将其一端固定，另一端穿过一光滑小孔O系住一质量为m的小滑块，滑块放在水平地面上。当细绳竖直时，小孔O到悬点的距离恰为弹性细绳原长，小孔O到正下方水平地面上P点的距离为h（h<）滑块与水平地面间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，