安徽省芜湖市孙村中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

安徽省芜湖市孙村中学2022-2023学年高三物理下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.如图所示，O为半圆形玻璃砖cde的圆心，一束很细的复色光沿fO方向从O点射入玻璃砖，经半圆形玻璃砖折射后照射到右边的光屏上形成a，b两束光，则

（

）

A．b光在玻璃砖的速度大于a光

B．在玻璃中a光子的能量比b光子的能量小

C．分别用a、b两束光照射某种金属产生光电子的最大初动能相同

D．现保持复色光的方向不变，使玻璃砖绕O点沿顺针方向转动，则a光最先在界面cde发生全反射参考答案：A2.如图所示为超声波测速装置，该仪器可以向正在平直公路上匀速行驶的汽车发出一束短促的超声波（下图中振幅较大的波形），并且能接收到反射回来的超声波（下图中振幅较小的波形），将两种波形显示在屏幕上，相邻波形间的时间间隔如图所示，其中T0和△T为已知量。超声波的速度为v0，其发射方向与汽车行驶方向在同一直线上，则这辆车的行驶速度为(

)A．

B．C．

D．参考答案：A3.（多选）如图所示，固定在同一水平面上的两平行金属导轨AB、CD，两端接有阻值相同的两个定值电阻。质量为m的导体棒垂直放在导轨上，轻弹簧左端固定，右端连接导体棒，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。当导体棒静止在位置时，弹簧处于原长状态。此时给导体棒—个水平询右的初速度，它能向右运动的最远距离为d，且能再次经过位置。已知导体棒所受的摩擦力大小恒为，导体捧向右运动过程中左侧电阻产生的热量为Q，不计导轨和导体棒的电阻。则A．弹簧的弹性势能最大为B．弹簧的弹性势能最大为C.导体棒再次回到位置时的动能等于D.导体棒再次回到位置时的动能大于参考答案：BD4.如图（甲）所示，物体原来静止在水平地面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图（乙）所示.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2。根据题目提供的信息，下列判断正确的是A、物体的质量m=2kgB、物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.6C、物体与水平面的最大静摩擦力fmax=12ND、在F为10N时,物体的加速度a=2.5m/s2参考答案：A5.我国自行研制发射的“风云一号”“风云二号”气象卫星的轨道是不同的.“风云一号”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为12h;“风云二号”是同步轨道卫星，其圆轨道平面就是赤道平面，周期为24h.两颗卫星相比(

)A.“风云一号”离地面较高

B.“风云一号”角速度较小C.“风云二号”向心加速度较大

D.“风云二号”线速度较小

参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度v大小为；太阳的质量M可表示为．参考答案：考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据圆周运动知识求出行星的线速度大小．研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量．解答：解：根据圆周运动知识得：v=研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：解得：故答案为：；点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．7.(5分)竖直放置的两块平行金属板A、B，分别跟电源的正负极连接，将电源正极接地，如图所示。在A、B中间固定一个带正电的电荷q，现保持A板不动，使B板向右平移一小段距离后，电荷q所在位置的电势U将

，电荷q的电势能将

。（填：变大、变小或不变。）

参考答案：

答案：变大、变大8.（6分）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。

参考答案：

指针位置选择开关所处的档位读

数a直流电流100mA23.0mA直流电压2.5V0.57Vb电阻×100320Ω解析：直流电流100mA档读第二行“0～10”一排，最小度值为2mA估读到1mA就可以了；直流电压2.5V档读第二行“0~250”一排，最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了；电阻×100档读第一行，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。9.（5分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

。

参考答案：

，23、如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管住下滑．已知这名消防队员的质量为60㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，那么该消防队员加速与减速过程的时间之比为____________，加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为____________。参考答案：1:2，1:711.某小组同学尝试用下图所示装置测定大气压强．实验过程中温度保持不变．最初U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水．当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差．实验的部分数据记录在下表中．

气体体积V(ml)800674600531500水银面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h－1/V关系图线；（2）实验环境下的大气压强p0=

cmHg；

（3）如果实验开始时气体的热力学温度为T0，最终气体的体积为500ml，现使U型管中的水银面回到初始齐平状态，应使容器中的气体温度降低到_________．参考答案：（1）右图所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）12.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B＝____________；粒子离开磁场时的动能为______________。参考答案：，mv0213.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收

（填“吸收”或“放出”）；

5三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某物理兴趣小组的同学想用如图甲所示的电路探究一种热敏电阻的温度特性．

①请按电路原理图将图乙中所缺的导线补接完整．为了保证实验的安全，滑动变阻器的滑动触头P在开关闭合前应置于

端．（选填“a”或“b”）②正确连接电路后，在保温容器中注入适量冷水．接通电源，调节R记下电压表和电流表的示数，计算出该温度下的电阻值，将它与此时的水温一起记入表中．改变水的温度，测量出不同温度下的电阻值．该组同学的测量数据如下表所示，请你在图中的坐标纸中画出该热敏电阻的R－t关系图．温度（摄氏度）30405060708090100阻值（千欧）8.05.23.52.41.71.21.00.8③对比实验结果与理论曲线（图中已画出）可以看出二者有一定的差异．在相同的温度下，热敏电阻的测量值总比理论值

（填“偏大”或“偏小”），引起这种误差的原因是（不包含读数等偶然误差）

④已知电阻的散热功率可表示为，其中k是比例系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度．现将本实验所用的热敏电阻接到一个恒流电源中，该电源可以使流过它的电流在任何温度下恒为40mA，t0=20℃，k=0.16W/℃，由理论曲线可知，该电阻的温度大约稳定在

℃参考答案：、①

图见下方a端

②

图像见下方）③

偏大）

电流表内接法造成的系统误差（2分）

④

51±3℃（2分）15.（10分）小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。（1）图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出。（2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图2所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用_______（填“О”或“Х”）表示的。（3）请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为______Ω。图1

图2参考答案：（1）将电压表小量程接到铅笔的两个接线柱上，将滑动变阻器的左下方接线柱接到电源的负极上（2）X（3）1.2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.我国北方冬季天气寒冷，路面结冰会给交通运输带来极大的影响，若汽车橡胶轮胎与干燥的柏油路面间动摩擦因数μ1，与冰面间的动摩擦因数为μ2，如图所示，当汽车以初速度v0沿干燥水平柏油路面行驶时，若在A处时急刹车后（急刹车后车轮立即停止转动），汽车要滑行一段距离到B处才能停下；若该汽车以同样的速度v0在干燥水平柏油路面OA间行驶，突然发现A点前方路面已结冰，且在B处设有障碍物需要紧急停车，欲使汽车不撞上障碍物，则汽车至少应在距离A点多远处开始急刹车．（已知重力加速度为g）参考答案：解：设初速度为v0，当汽车在水平普通路面上急刹车后，μ1mg=ma1…①v02=2a1s1

…②当汽车在水平冰面上急刹车后，μ2mg=ma2

…③v02=2a2s2…④△x=s2﹣s1联立解得答：欲使汽车不撞上障碍物，则汽车至少应在距离A点远处开始急刹车17.如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m．已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=．重力加速度g取10m/s2．（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小．（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；力的合成与分解的运用．.专题：压轴题；牛顿运动定律综合专题．分析：（1）物体做匀加速直线运动，根据运动学公式求解加速度和末速度；（2）对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律列式求解出拉力F的表达式，分析出最小值．解答：解：（1）物体做匀加速直线运动，根据运动学公式，有：

①v=v0+at

②联立解得；a=3m/s2v=8m/s（2）对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，如图根据牛顿第二定律，有：平行斜面方向：Fcosα﹣mgsin30°﹣Ff=ma垂直斜面方向：Fsinα+FN﹣mgcos30°=0其中：Ff=μFN联立解得：F==故当α=30°时，拉力F有最小值，为N；答：（1）物块加速度的大小为3m/s2，到达B点的速度为8m/s；（2）拉力F与斜面的夹角30°时，拉力F最小，最小值是N．点评：本题是2013年山东卷高考理综试题第22题，是已知运动情况确定受力情况，关键先根据运动学公式求解加速度，然后根据牛顿第二定律列式讨论．18.如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6m，质量为M=3kg的木块（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）求：（1）为使物体与木板不发生滑动，F不能超过多少？（2）如果拉力F=10N恒定不变，求小物体所能获得的最大动能？（3）如果拉力F=10N，要使小物体从木板上掉下去，请定性说明什么运动情况下，拉力F作用的时间可以最短？不必定量计算结果。参考答案：（1）物体与木板不发生滑动，则木块和小物体具有共同加速度，由牛顿第二定律得：

F=(M+m)a

………………（3分）小物体的加速度由木块对它的摩擦力提供，则有：

μmg=ma

………………（3分）

解得：F=μ(M+m)g=4N

………（1分）（2）小物体的加速度

…………（2分）

木板的加速度