2022-2023学年山西省太原市新兴中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年山西省太原市新兴中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.（单选）下面关于电场线的叙述正确的是（）A．电场线越密的地方场强越大B．电场线是仅受电场力作用从静止开始运动的电荷运动轨迹C．电场线是客观存在的，但任意两条电场线都不会相交D．沿电场方向，场强一定越来越小参考答案：：解：A、电场线越密的地方场强越大，A正确D错误；B、电场线不是电荷运动的轨迹，电荷运动的轨迹与电场线重合的条件：①电场线是直线．②带电粒子仅受电场力．③带电粒子从静止开始运动，或带电粒子的初速度方向和电场线在同一条直线上，故B错误．C、电场线是为了形象的描述电场而人为的引入的，电场线并不存在，任意两条电场线都不会相交，C错误；故选：A．2.某同学在物理学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如下：地球半径R＝6400km，月球半径r＝1740km，地球表面重力加速度g0＝9.80m／s2，月球表面重力加速度g′＝1.56m／s2，月球绕地球中心转动的线速度v＝lkm／s，月球绕地球转动一周时间为T＝27.3天，光速c＝2.998×105km／s.1969年8月1日第一次用激光器向位于头顶的月球表面发射出激光光束，经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号，利用上述数据可估算出地球表面与月球表面之间的距离s，则下列方法正确的是A．利用激光束的反射s＝c·来算

B．利用v＝来算C．利用g0＝来算

D．利用＝(s＋R＋r)来算参考答案：AB3.角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是（

）A．木块受到的摩擦力大小是mgcosαB．木块对斜面体的压力大小是mgsinαC．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD．桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g参考答案：D4.（单选）两个较大的平行板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正负极上，开关S闭合时质量为m，带电量为-q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在保持其他条件不变的情况下，将两板非常缓慢地水平错开一些，以下说法正确的是（）A．油滴将向上运动，电流计中的电流从b流向aB．油滴将下运动，电流计中的电流从a流向bC．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向bD．油滴静止不动，电流计中无电流流过参考答案：C

解析：将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式C=分析得知，电容减小，而电容器板间电压不变，则由C=分析可知，电容器带电量减小，处于放电状态，而电容器上板带正电，电路中顺时针方向的电流，则电流计中有a→b的电流．由于板间电压和距离不变，则板间场强不变，油滴所受电场力不变，仍处于静止状态．故C正确，ABD错误．故选C5.用两种不同的金属丝组成一个回路，触点1插在热水中，触点2插在冷水中，如图所示，电流表指针会发生偏转，这就是温差发电现象，下列有关温差发电现象的说法中正确的是A．该实验符合能量守恒定律，但违背了热力学第二定律B．该实验中有部分内能转化为电路的电能C．该实验中热水的温度不变，冷水的温度升高D．该实验中热水的温度降低，冷水的温度不变参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，电流表的示数为0．1A，电压表的示数为60V．

（1）待测电阻的测量值是____。（2）如果电压表的内阻RV=3KΩ，则待测电阻的真实值是

________。参考答案：7.设雨点下落过程中所受空气阻力大小与雨点半径的平方成正比，现有两个密度相同大小不同的雨点从同一高度的云层静止起下落，那么先到达地面的是________（填“大”或“小”）雨点，接近地面时速度较小的是________（填“大”或“小”）雨点。参考答案：答案：大，小解析：由m=ρV=ρπr3，f=kr2，mg-f=ma，联立解得a=g-。由于半径r大的雨滴下落的加速度大，所以大雨滴先到达地面。从同一高度的云层静止起下落，由v2=2ah可知，接近地面时速度较小的是小雨滴。

8.若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化，其中表示等容变化的是

(填“a→b”、“b→c”或“c→d”)，该过程中气体的内能

(填“增加”、“减少”或“不变”)．参考答案：a→b，增加；9.在做“平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图11所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C.若测得木板每次后移距离x，A、B间距离y，B、C间距离y。根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为v0=_________.（用题中所给字母x,y,y和g表示）；若距离x=20.00cm，距离y1=4.70cm，距离y2=14.50cm.小球初速度值为_______m/s.（g取9.80m/s2

结果保留两位有效数字）参考答案：

2.0由匀变速直线运动的相关规律结合平抛运动的知识可解答。【答案】10.用如图甲所示的装置做“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验。①为使小车所受的合外力近似等于小桶和细沙的总重力，除需要进行“平衡摩擦力”的操作以外，还需要保证

小桶与沙的总质量远小于小车的总质量

；②某次实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，为了使用图象的方法得出小车的加速度，需要计算出各计数点的瞬时速度，利用图乙中的数据计算出的打计数点C时小车瞬时速度大小为

0.37

m/s。（计算结果保留两位有效数字）参考答案：11.如图所示，边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中，线框的匝数为N=100匝，总电阻R=1Ω，磁场方向与线框平面的夹角θ=30°，磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t（T），则线框中感应电流的方向为

，t=16s时，ab边所受安培力的大小为

N。参考答案：

adcba

；

0.02

N。12.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为

；弹簧受到的拉力为______。参考答案：

答案：、

13.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组想组装一个双量程(3V、15V)的电压表，提供的器材如下：A．电流表G：满偏电流为300μA，内阻未知；B．干电池E：电动势为3V，内阻未知；C．滑动变阻器R1：最大阻值约为5kΩ，额定电流为1A；D．滑动变阻器R2：最大阻值约为16kΩ，额定电流为0.5A；E．电阻箱R0：0～9999.9Ω；F．定值电阻R3：40kΩ，额定电流为0.1A；G．开关两个，导线若干。(1)若用图示电路测量电流表G的电阻，则滑动变阻器R应选用____(选填“C”或“D”)。(2)将开关S1、S2都断开，连接好实物图，将滑动变阻器的滑片P调到____(选填“a”或“b”)端。接通开关S1，调节滑动变阻器使电流表G的指针示数为200μA；闭合开关S2，调节电阻箱R0的阻值为100Ω时电流表G的指针示数为100μA，则电流表G的内阻测量值为___Ω。(3)在虚线框中画出双量程电压表的电路原理图______，并标明所选的器材和改装电压表对应的量程，其中R0应取值为___kΩ。参考答案：

(1).D

(2).100

(3).

(4).9.9【分析】(1)明确实验原理，知道如何减小半偏法的实验误差，从而确定滑动变阻器；(2)根据串并联电路的基本规律进行分析，从而确定电流表G的内阻大小；(3)根据改装原理进行分析，知道改装成电压表时需要串联一个大电阻。【详解】(1)由图可知，本实验中采用半偏法确定表头内阻，为了减小并联电阻箱后对电流的影响，滑动变阻器应选择总阻值较大的D；(2)闭合开关S2，调节电阻箱R0的阻值为100Ω时电流表G的示数为100μA，则说明电流表半偏，电阻箱分流100μA；根据串并联电路的规律可知，电流表G的内阻为100Ω；(3)由电流表改装成电压表要将电阻与电流表串联，量程越大，串联的电阻越大，所以电路图如图：电流表G与电阻箱串联改装成的电压表量程为3V，则有：即解得：。【点睛】本题考查半偏法测量电流计内阻的实验方法和电流表改装原理，要注意明确半偏法原理，知道电表的改装原理，明确串并联电路的基本规律和应用。15.在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用交流电源的频率是50Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．（1）打点计时器的打点周期是0.02s．（2）图为某次实验打出的一条纸带，其中1、2、3、4为依次选中的计数点（各相邻计数点之间有四个点迹）．根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点2时小车的速度大小为0.64m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小为6.4m/s2．（计算结果均保留2位有效数字）参考答案：解：（1）打点计时器使用交流电源的频率是50Hz，打点计时器的打点周期是0.02s．（2）由于每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．v2==0.64m/s根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a===6.4m/s2．故答案为：（1）0.02；（2）0.64；6.4四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ABC为一块立在水平地面上的玻璃砖的截面示意图，△ABC为一直角三角形，∠ABC=90°，∠BAC=60°，AB边长度为L=20cm，AC垂直于地面放置，现在有一束单色光垂直于AC边从P点射入玻璃砖，已知PA=L，玻璃的折射率n=，该束光最终射到了水平地面上某点，求该点到C点的距离（取tan15°≈0.25，结果保留三位有效数字）．参考答案：解：由sinC=，可以得到：临界角C=45°单色光照射到AB上时入射点为D，入射角i=60°＞C，将发生全反射，然后射入到BC面上Q点，入射角为α=30°，设折射角为β．由n=，可得：β=45°最终单色光射到地面上的K点，如图所示：由几何知识可以得到：AD===5cmCQ=15cm，CS=cm，SK=cm所以入射点距离C点CK=CS+SK≈18.6cm．答：入射点距离C点是18.6cm．【考点】光的折射定律．【分析】先根据临界角公式sinC=求出临界角C．由几何关系得到光线照射到AB上时入射角，判断光线在AB面上能否发生全反射，画出光路图，再确定出光线射到BC面上的入射角，判断能否发生全反射，作出光线射出玻璃砖后的光路，由几何知识求解光线最终射到水平地面上的点到C点的距离．17.（14分）如图甲所示，在xOy平面内存在垂直平面的磁场，磁感应强度的变化规律如图乙所示（规定向里为磁感应强度的正方向），在t=0时刻由原点O发射初速度大小为v0，方向沿y轴正方向的带负电粒子（不计重力）．若粒子的比荷大小．试求：

（1）带电粒子从出发到再次回到原点所用的时间；（2）带电粒子从出发到再次回到原点的运动轨迹的长度；（3）若粒子的比荷变为，同时在y轴方向加匀强电场，其电场强度的变化规律如图丙所示（沿y轴正方向电场强度为正），要使带电粒子能够在运动一段时间后回到原点，则E的取值应为多少？参考答案：解析：（1）在0—t0带电粒子做匀速圆周运动，其周期为

（1分）

则在t0时间内转过的圆心角

（1分）

在2t0—3t0时间内带电粒子做匀速圆周运动，转过的圆心角仍为；……粒子运动的轨迹如图1所示，其中O1、O2、O3、O4分别为0—t0、2t0—3t0、4t0—5t0、6t0—7t0内做匀速圆周运动的圆心位置，所以粒子从出发到再次回到原点所用的时间为t=8t0．

（2分）（2）由于带电粒子的速率不会改变，所以带电粒子从出发到再次回到原点的运动轨迹的长度s=8v0t0．

（2分）

（3）由带电粒子的比荷可知粒子运动的周期（1分）

则在2t0时间内转过的圆心角