2022-2023学年山西省临汾市杨曲中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年山西省临汾市杨曲中学高三物理上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.（多选）图1是远距离输电线路的示意图，圈2是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A．发电机输出交流电压的有效值约为500VB．用户用电器上交流电的频率是100HzC．输电线的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大参考答案：解：A、由图象可知交流的最大值为Um=707V，因此其有效值为U==500V，故A正确；B、发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T=0.02s，故f=，故B错误；C、输电线的电流由输送的功率与电压决定的，与降压变压器原副线圈的匝数比无关，故C错误；D、当用户用电器的总电阻增大时，用户的功率减小，降压变压器的输出功率减小，则输入的功率减小，输入的电流减小，输电线上损失的功率减小，故D正确；故选：AD．2.库仑定律是电学中第一个被发现的定量规律，它的发现受万有引力定律的启发。实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力，比如某无大气层的均匀带有大量负电荷的质量分布均匀的星球。将一个带电微粒置于离该星球表面一定高度处无初速释放，发现微粒恰好能静止。现给微粒一个如图所示的初速度v，则下列说法正确的是A．微粒将做匀速直线运动

B．微粒将做圆周运动C．库仑力对微粒做负功

D．万有引力对微粒做正功参考答案：A【知识点】牛顿第一定律解析：原来微粒静止，所以微粒受力平衡，受到合力为零，突然给微粒一个速度，物体受力不变，受到合力仍然为零，故微粒做匀速直线运动，故选A【思路点拨】原来微粒静止，所以微粒受力平衡，受到合力为零，突然给微粒一个速度，物体受力不变，受到合力仍然为零，微粒由于惯性仍然做匀速直线运动。3.下列说法正确的是A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著C．物体的温度升高，其分子的平均动能增大

D．当两分子间距离增大时，分子引力增大，分子斥力也增大参考答案：C4.（多选）如图所示，甲、丙物体在水平外力F的作用下静止在乙物体上，乙物体静止在水平面上。现增大水平外力F，三物体仍然静止，则下列说法正确的是（

）A．乙对甲的支持力一定增大B．乙对甲的摩擦力一定增大C．乙对地面的压力一定不变D．甲对丙的摩擦力可能增大参考答案：AC5.2007年法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格由于发现巨磁电阻(GMR)效应而荣获了诺贝尔物理学奖。如图是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图，图中GMR在外磁场作用下，电阻会发生大幅度减小。下列说法正确的是：A．若存在磁铁矿，则指示灯亮B．若存在磁铁矿，则指示灯不亮C．若电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高D．若电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学研究小车在斜面上的运动，用打点计时器记录了小车做匀变速直线运动的位移，得到一段纸带如图所示。在纸带上选取几个相邻计数点A、B、C、D，相邻计数点间的时间间隔均为T，B、C和D各点到A的距离为s1、s2和s3。由此可算出小车运动的加速度大小

，打点计时器在打C点时，小车的速度大小vc＝

。（用已知的物理量符号表示）参考答案：a=(s2-2s1)/T2或a=(s3-2s2+s1)/T2或a=(s3-s2-s1)/2T2

vc=(s3-s1)/2T7.如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则，。(填“>”、“<”或“=”)参考答案：8.完全相同的三块木块并排的固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入。若子弹在木块中做匀减速运动，穿透第三块木块的速度恰好为零，则子弹依次射入每块时的速度比为

，穿过每块木块所用的时间之比为

。参考答案：9.在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。（1）根据电路图完成实物图的连线；（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：实验次数12345电动机的电流I/A0.20.40.60.82.5所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5重物上升时间t/s1.41.652.12.7∞

计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。参考答案：（1）（2分）如右图

（2）（2分），（2分）74%（3）（2分）0，（2分）2.410.用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到的拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/100,由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如右图：(1)根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x=

（用所给字母表示,比例系数用k表示）。(2)在寻找上述关系中，运用

科学研究方法。

参考答案：（其中k为比例系数）；

(2)控制变量法11.几个力如果都作用在物体的

，或者它们的

相交于同一点，这几个力叫做共点力．参考答案：．同一点

延长线12.下图是某同学在做直线运动实验中获得的一条纸带．①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________；②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．O、B两点间的A点不小心被墨水弄脏了看不到．从图中读出B、C两点间距SBC=________；若A点与B点之间的距离满足SAB=________，根据匀变速直线运动的规律，可以判断A点到D点间的运动为匀变速直线运动，且根据数据可计算出该段位移的加速度a=____(保留两位有效数字)．参考答案：①0.02s②0.90cm，0.70cm，5.0m/s2

解析：：（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s．

（2）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，B、C两点间的距离s=2.60cm-1.70cm=0.90cm；如果满足，则为匀变速直线运动，所以根据△x=aT2可得：物体的加速度a==5.0m/s213.一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是

m，振动周期为

s，图乙表示质点

(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为

m／s．参考答案：0.8

4

L

0.5由甲图知，质点N的振幅是A=0.8m．由甲图得到波长为2m，由乙图得到周期为4s，故波速；由乙图判断可知t=0时刻质点处于平衡位置且向上振动，在甲图上，由于波沿x轴正方向传播，运用波形平移法可知L点处于平衡位置且向上振动，所以乙图是L的振动图象。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图(a)所示为测量木块与水平桌面之间动摩擦因数μ的实验装置示意图。提供的

器材有：光电计时器，固定有遮光片的木块（图中未画出遮光片），游标卡尺，米尺，8个质量均为m的钩码以及细线等．实验操作过程如下：①按图(a)所示组装好实验装置，用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s．②将细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上；调整轻滑轮，使细线水平．③让木块从光电门^的左侧由静止释放，分别测出遮光片经过光电门A和B所用的时间△tA和△tB，记下悬挂钩码的个数n．④将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作③，⑤测出每条纸带对应术块运动的加速度a．作出a-n图象如图(c)所示．回答下列问题：(1)测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图(b)所示，其读数为____

cm(2)物块的加速度a可用d、s、△tA和△tB表示为a=____(3)根据图(c)中的a一n图线，动摩擦因数可表示为μ=____（选用图线中的截距b、p和重力加速度g表示）(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于___（填“偶然误差”或“系统误差”）参考答案：

(1).0.960；

(2).；

(3).；

(4).系统误差；解：（1）游标卡尺读数为：0.9cm+0.05mm×12=0.960cm；（2）物块经过AB两个光电门的速度分别为：，，根据vB2-vA2=2as解得（3）对小车和钩码的系统，根据牛顿第二定律：；则由图像可知：；即.（4）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于系统误差。15.1某待测电阻的额定电压为3V，阻值约为10Ω。为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材A：电流表A1（量程300mA，内阻约1Ω）

B：电流表A2（量程3.0A，内阻约0.3Ω）C：电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）D：电压表V2（量程15.0V，内阻约5kΩ）E：滑动变阻器R1（最大阻值为50Ω）

F：滑动变阻器R2（最大阻值为2000Ω）G：电源E（电动势4V，内阻可忽略）

H：电键、导线若干为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需填写器材前面的字母即可）电流表_________；电压表___________；滑动变阻器_____________。下列给出的测量电路中，最合理的电路是____________。将图中的元件按所选的电路图连成实验电路（要求闭合电键时通过待测电阻的电流最小）参考答案：①A

C

E

②D四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）由于行星绕自身的轴旋转，同样质量的物体，在行星赤道上测得的重力比在行星两极测得和重力小，设行星是半径为R的球体，已知行星绕其轴旋转有周期为T，行星的平均密度为r，则在行星两极高度h为多少时物体的重力与赤道上物体的重力相同？参考答案：解析：设物体的质量为m，在赤道上所受的重力:

①在两极高为h处所受的重力：

②行星的质量：

③由①②③式解得：17.楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ=37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F=10N，刷子的质量为m=0.5kg，刷子可视为质点．刷子与板问的动摩擦因数为0.5，扳长为L=4m，取sin37°=0.6，试求：（1）刷子沿天花板向上运动的加速度：（2）工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间．参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：（1）以刷子为研究对象，分析受力情况：重力mg、推力F、天花板的弹力和摩擦力．根据牛顿第二定律，采用正交分解求解加速度；（2）刷子做初速度为零的匀加速运动，由位移公式可以求出所需时间大小．解答：解：（1）以刷子为研究对象，分析受力情况，如图所示：根据牛顿第二定律得：（F﹣mg）sinθ﹣f=ma…①（F﹣mg）cosθ﹣FN=0…②又

f=μFN…③联立①②③解得：a=2m/s2．（2）刷子做匀加速运动，初速度为零，位移为L=4m，则由运动学公式得：解得：答：（1）刷子沿天花板向上运动的加速度为a=2m/s2；（2）工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间为2s．点评：本题是动力学中第一类问题：知道受力情况，确定物体的运动情况，关键是求解加速度．18.（15分）如图所示，质量均为m的A、B两个小球，用长为2L的轻杆相连接，在竖直平面内，绕固定轴O沿顺时针方向自由转动（转轴在杆的中点），不计一切摩擦．（1）某时刻A、B球恰好在图示位置，A、B球的线速度大小均为v．试判断A、B球以后的运动性质，并简要说明理由；（2）若在如图所示的位置时，轻杆对A球的作用力恰好为零，B球从杆上脱落，求：①B球落地时的速度大小和方向；②当B球脱落后，A球从最高点转动圆周时，A球的加速度大小．参考答案：解析：（1）匀速圆周运