辽宁省沈阳市启工第二高级中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

辽宁省沈阳市启工第二高级中学2022-2023学年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.（单选）一煤块由静止放到水平向右匀速运动的白色传送带上，煤块在传送带上划出一段黑色的痕迹，若以传送带为参考系，则煤块在传送带上划痕的过程可描述为()A．向右做匀加速运动 B．向右做匀减速运动C．向左做匀减速运动

D．向左做匀加速运动参考答案：C2.如图所示，是一列简谐波在某时刻的波形图，若此时质元P正处于加速运动过程中，则此时（）

A．质元Q和质元N均处于加速运动过程中

B．质元Q和质元N均处于减速运动过程中C．质元Q处于加速运动过程中，质元N处于减速运动过程中

D．质元Q处于减速运动过程中，质元N处于加速运动过程中参考答案：答案：D解析：P点加速运动说明此波向左传播，故Q点向上运动，N点向上运动。3.（多选）1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如下图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙．下列说法正确的是A．离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量B．回旋加速器只能用来加速正离子C．离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的一半D．离子在磁场中做圆周运动的周期与加速交变电压周期相等参考答案：AD4.如图所示，磁感应强度为B的有界匀强磁场的宽度为L，一质量为m、电阻为R、边长为d(d<L)的正方形金属线框竖直放置。线框由静止释放、进入磁场过程中做匀速运动，完全离开磁场前已做匀速运动。已知重力加速度为g。则线框（

）A.进、出磁场过程中电流方向相同B.进、出磁场过程中通过线框柴一横截面的电荷量相等C.通过磁场的过程中产生的焦耳热为mg(L+d)D.MN边离开磁场时的速度大小为参考答案：BCD【分析】根据右手定律判断感应电流方向，根据法拉第电磁感应定律求解电量，根据能量守恒定律求解焦耳热，根据重力与安培力平衡求解速度即可；【详解】A、根据右手定则可知：在进入磁场时感应电流的方向为逆时针方向，在离开磁场时感应电流方向为顺时针方向，故选项A错误；B、根据法拉第电磁感应定律可知：，则电流为：，则电量为：，由于线圈进入磁场和离开磁场时的相同，电阻R不变，则进、出磁场过程中通过线框某一横截面的电荷量相等，故选项B正确；C、由于进入磁场和离开磁场时均为匀速运动，说明进入和离开时速度相同，即动能相同，根据能量守恒定律可知：减少的重力势能转化为焦耳热，即产生的焦耳热为，故选项C正确；D、由题可知，离开磁场时匀速运动，即重力与安培力平衡，即:则离开磁场时速度为：，故选项D正确。【点睛】对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下物体的平衡问题；另一条是能量，分析电磁感应现象中的能量如何转化是关键，注意电量的求法问题。5.（单选）如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界00’为其对称轴．一导线折成边长为L的正方形闭合线框abcd，线框在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动，若以逆时针方向为电流的正方向，则从线框开始运动到bc刚进入到PQ右侧磁场的过程中，能反映线框中感应电流随时间变化规律的图像是(

)参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车所受外力，（2）①加速度与外力成正比，②C，7.（3分）一个质量为m的皮球，从距地面高为h处自由落下，反弹回去的高度为原来的3/4，若此时立即用力向下拍球，使球再次反弹回到h高度。设空气阻力大小不变，且不计皮球与地面碰撞时的机械能损失，则拍球时需对球做的功为

。参考答案：mgH/28.如图所示，是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n，则大齿轮边缘的线速度为

，自行车前进的速度为

。参考答案：

，

9.(12分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验。如图(a)为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量，小车运动加速度a可用纸带上点求得：

(1)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz)，试由图中数据求出小车加速度值；

(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：

根据上表数据，为直观反映：F不变时，a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量，建立坐标系，并作出图线.从图线中得到：F不变时，小车加速度a与质量之间定量关系式是_____________.

(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶重量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线，如图(d)所示，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是_______________________________________________.参考答案：答案：(1)，T=0.04s，a=3.0m/s2(4分)

(2)如图所示，(作图2分，结论3分)(3)实验前未平衡摩擦力(3分)

10.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4；2；1.511.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10－7m的激光，屏上点距双缝和的路程差为7.95×10－7m。则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_________（填“变宽”、“变窄”或“不变”）。参考答案：暗条纹（2分）；变宽（2分）12.如图所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成。他将质量同为M的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动。（1）所产生的微小加速度可表示为

。（2）某同学利用秒表和刻度尺测出重物M下落的时间t和高度h，则重力加速度的表达式为：

。参考答案：

，(2)。13.如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(1)有一段横截面是圆形的金属丝，螺旋测微器测量它的直径如图所示，螺旋测微器的读数为________mm。(2)该同学用多用电表测量其电阻阻值约为5Ω，现用伏安法进一步精确测量其电阻，备有以下器材：直流电源E：电动势约4．5V，内阻很小；直流电流表Al：量程0~3A，内阻约0．025Ω直流电流表A2：量程0~0．6A，内阻约0．125Ω：直流电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ;滑动变阻器Rl：最大阻值50Ω；电键、导线若干。①在可选择的器材中应选用的电流表是_______。(填A1或A2)②仅从实验原理上看实验电路电阻的测量值________真实值。(填“大于”、“小于”、“等于”)③请在答题纸的虚线框内画出实验电路图。参考答案：15.在做测定玻璃折射率的实验时，①甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些，如图甲所示，其后操作都正确，但画光路图时，将折射点确定在ab和cd上，则测出的n值将______________。②乙同学为了避免笔尖接触玻璃面，画出的的a’b’和c’d’都比实际侧面向外侧平移了一些，如图中乙所示，以后的操作均正确，画光路图时将入射点和折射点都确定在a’b’和c’d’上，则测出的n值将_____________。③丙同学在操作时和作图时均无失误，但所用玻璃砖的两个界面明显不平行，这时测出的n值将____________。参考答案：不变；偏小；不变四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，长L＝9m的传送带与水平方向的傾角，在电动机的带动下以的速率顺时针方向运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住，在传送带的A端无初速地放一质量m＝1kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数，物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计。（m/s2，）求：（1）物块从第一次静止释放到与挡板P第一次碰撞后，物块再次上升到传送带的最高点的过程中，因摩擦生的热；（2）物块最终的运动状态及达到该运动状态后电动机的输出功率。参考答案：解析：（1）物块从A点由静止释放，物块相对传送带向下滑，物块沿传送带向下加速运动的加速度与P碰前的速度物块从A到B的时间在此过程中物块相对传送带向下位移物块与挡板碰撞后，以v1的速度反弹，因v1>v，物块相对传送带向上滑，物块向上做减速运动的加速度为物块速度减小到与传送带速度相等的时间在t2时间内物块向上的位移物块相对传送带向上的位移物块速度与传送带速度相等后物块相对传送带向下滑，物块向上做减速运动的加速度物块速度减小到零的时间物块向上的位移此过程中物块相对传送带向下的位移摩擦生热（2）物块上升到传送带的最高点后，物块沿传送带向下加速运动，与挡板P第二次碰撞前的速度碰后因v2＞v，物块先向上做加速度为a2的减速运动，再做加速度为的减速运动，物块向上的位移为物块与挡板第三次碰撞前的速度在此类推经过多次碰撞后物块以的速度反弹，故最终物块在P与离P4m的范围内不断做向上的加速度为2m/s2的减速运动和向下做加速度为2m/s2的加速运动，物块的运动达到这一稳定状态后，物块对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力故电动机的输出功率17.某同学用注射器、透明吸管、水银柱制作了一个简易温度计。如图所示，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm2，常压下、气温为0℃时水银柱（长度可忽略）刚好位于吸管底部，此时注射器内封闭气体的体积为20cm3。①当气温为27℃时水银柱距吸管底部的距离为多大?（结果保留三位有效数字）②用此温度计测量压强为0.9个大气压的山顶的温度为37℃，则山顶的实际温度为多少?参考答案：①L=9.89cm②6℃【详解】①设常压下、温度为27℃时，水银柱距吸管底部的距高为L根据益一吕萨克定律有即解得L=9.89cm②当在山顶时，由查理定律有即解得t2=6℃18.某种电磁泵的结构如图所示，把装有液态钠的矩形截面导管（导管是环形的，图中只画出其中一部分）水平放置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与导管垂直.让电流I按如图方向横穿过液态钠且电流方向与B垂直.设导管截面高为a，宽为b，导管有长为L的一部分置于磁场中.由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动力而不断沿管子向前推进.整个系统是完全密封的.只有金属钠本身在其中流动，其余的部件都是固定不动的.（1）在图上标出液态钠受磁场驱动力的方向.（2）假定在液态钠不流动的条件下，求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强p与上述各量的关系式.（3）设液态钠中每个自由电荷所带电量为q，单位体积内参与导电的自由电荷数为n，求在横穿液态钠的电流I的电流方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速率v0.参考答案：见解析方