河北省张家口市两面井乡中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

河北省张家口市两面井乡中学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，长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，其下方有一个倾角为的光滑斜面体，放在光滑水平面上。开始时小球刚好与斜面接触无压力，现在用水平力F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述正确的是A．绳的拉力和球对斜面的压力都在逐渐减小B．绳的拉力在逐渐减小，球对斜面的压力逐渐增大C．重力对小球做负功，斜面弹力对小球不做功D．推力F做的功是参考答案：BD2.（单选）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比是10:1，原线圈输入交变电压（V），O是副线圈上下匝数比为1:4处抽出的线头，，，则（

）A．开关S断开时，电流表的示数为0.14A

B．开关S闭合时，电流表的示数为0.1AC．开关S断开时，两电阻总的电功率为20W

D．开关S闭合时，两电阻总的电功率为

20W参考答案：B3.现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以判断

A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B.线圈A中铁芯和上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向参考答案：答案：B4.下列说法中正确的是A．第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第一定律B．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动C．地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中气团体积增大，温度降低D．热量只能从高温物体向低温物体传递，不可能由低温物体传给高温物体参考答案：C5.（单选）科学家并不比常人有太多的身体差异，只是他们善于观察，勤于思考，有更好的发现问题探究问题的毅力。下列规律或定律与对应的科学家叙述正确的是（

）A．伽利略与自由落体定律 B．开普勒与万有引力定律C．爱因斯坦与能量守恒定律 D．牛顿与相对论参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：、307.如图所示为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。该实验装置中传感器K的名称是____________传感器；由该实验得到的结论是：__________________________________________________________________________________。参考答案：光电门；在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变。8.有一个导热性能良好的气缸，用轻质活塞密封了一定质量的气体，活塞用轻绳悬挂在天花板上，如图所示．气缸的质量为M，活塞可以在缸内无摩擦滑动，活塞的面积为S，活塞与缸底距离为h，大气压强恒为p0，此时环境温度为T．若已知气缸的容积为1L，气缸内气体的密度为30g/，平均摩尔质量为1.152g/mol．阿伏加德罗常数，估算气缸内气体分子数为_____________个，气体分子间平均距离d=___________m（得出的结果均取一位有效数字）．参考答案：1.6×1022

(2分)

d=4×10-9m9.（6分）如图所示，电源电动势为E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF。开关S断开时，电容器的电荷量为

C。闭合开关S，稳定后通过R1的电流为

A。参考答案：

答案：3×10—4；

110.某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：A．

B．C．

D.为验证猜想的正确性，该同学用如图所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度，测出小车的质量；然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度，测出小车和砝码的总质量：再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出、……。①每次实验中，都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，目的是_____________；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是______________________________________________。②某次实验采集的五组数据如下表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的__________；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图所示的图象，则图中的横坐标应是_____________。参考答案：①小车获得相同的动能（弹簧对小车做功相同）（1分）；垫高木板固定打点计时器的一端，使小车连同纸带一起在木板上匀速运动（平衡摩擦力）11.一处于基态的氢原子，撞击静止的也处于基态的另一氢原子，碰撞后，两氢原子跃迁到同一激发态，且动能均为10.2eV。已知氢原子基态能量为-13.6eV。则①氢原子第一激发态的能量值是

eV；②碰撞前运动氢原子的最小动能是

eV。参考答案：12.（6分）若加在某导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流减小了0.4A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流为__________A。参考答案：2.013.图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格。问闪光的频率是

Hz；小球经过B点时的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）参考答案：10；2.5

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究功和动能变化的关系，如图所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．（小车中可以放置砝码．）（1）实验中木板略微倾斜，这样做目的是CD．A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得细线拉力等于砝码的重力D．可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动（2）实验主要步骤如下：①测量小车、砝码和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路．②将小车停在C点，接通电源，静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．③在小车中增加砝码，或增加钩码个数，重复②的操作．（3）下表是他们测得的一组数据，其中M1是传感器与小车及小车中砝码质量之和，（v22﹣V12）是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是拉力F在A、B间所做的功．表格中△E3=0.600，W3=0.610

（结果保留三位有效数字）．次数M1/kg|v﹣v|/（m/s）2△E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40△E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43参考答案：考点：探究功与速度变化的关系．专题：实验题；动能定理的应用专题．分析：小车在钩码的作用下拖动纸带在水平面上做加速运动，通过速度传感器可算出AB两点的速度大小，同时利用拉力传感器测量出拉小车的力，从而由AB长度可求出合力做的功与小车的动能变化关系．解答：解：（1）为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力，摩擦力平衡掉的检测标准即：可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动，故CD正确；故选：CD；（2）①因为要计算总动能，所以要测量小车和砝码以及拉力传感器的总质量；②接通电源后要释放小车；（3）由各组数据可见规律△E=M（V22﹣V12）可得△E3=0.600J观察F﹣W数据规律可得数值上W3==0.610J故答案为：（1）CD；（2）小车、砝码；

静止释放小车；（3）0.600；

0.610．点评：值得注意的是：钩码的重力不等于细线的拉力，同时学会分析实验数据从而得出规律．15.某学习小组用如图所示装置探究“加速度和力的关系”。该小组已经测量了木板上两个光电门间的距离为L，遮光条的宽度为d(d《L)，遮光条通过两个光电门的时间分别为，则：

①小车的实际加速度可以表示为

（用题中所给物理量表示）

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在坐标纸上描出a-F关系的点迹如图所示，观察点迹分布，分析实验中存在的问题，可能是

。

a．木板与水平方向夹角太大

b．木板保持了水平状态，没有平衡摩擦力

c．所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲的趋势d．所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲的趋势参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B＝1.57T。小球1带正电，其电量与质量之比=4C/kg，所受重力与电场力的大小相等；小球2不带电，静止放置于固定和水平悬空支架上。小球1向右以v0＝23.59m/s的水平速度与小球2正碰，碰后经0.75s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。（取g＝9.8m/s2）问：（1）电场强度E的大小是多少？（2）两小球的质量之比是多少？参考答案：解析：（1）小球1所受的重力与电场力始终平衡mg1=q1E①

E＝2.5N/C

②

（2）相碰后小球1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：q1v1B＝

③

半径为R1＝

④

周期为T＝＝1s⑤

∵两球运动时间t＝0.75s＝T

∴小球1只能逆时针经周期时与小球2再次相碰

⑥第一次相碰后小球2作平抛运动h＝R1＝⑦

L＝R1＝v2t

⑧

两小球第一次碰撞前后动量守恒，以水平向右为正方向

m1v0＝m1v1+m2v2

⑨

由⑦、⑧式得v2＝3.75m/s

由④式得v1＝17.66m/s

∴两小球质量之比：＝11⑩17.如图所示，光滑的水平导轨右端处与水平传送带理想连接，传送带长度=4.0m，皮带以恒定速率=3.0m/s顺时针转动．三个质量均为=1.0kg的滑块、、置于水平导轨上，、之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块与轻弹簧连接，未连接弹簧，、处于静止状态且离点足够远，现让滑块以初速度=3.0m/s沿、连线方向向运动，与碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短．滑块脱离弹簧后滑上传送带，并从右端滑出落至地面上．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数=0.1，重力加速度=10m/s2．求：（1）滑块、碰撞时损失的机械能；（2）滑块在传送带上因摩擦产生的热量；（3）若每次实验开始时滑块的初速度大小不相同，要使滑块滑上传送带后总能落至地面上的同一位置，则的取值范围是什么?参考答案：（1）2.25J（2）0.5J（3）m/sm/s

解析：（1）设A和B碰撞后共同速度为，对A、B有：动量守恒

①碰撞时损失机械能

②解得J（2）设AB碰撞后，弹簧第一次恢复原长时AB的速度为，C的速度为。对A、B、C和弹簧组成的系统从AB碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中，有：动量守恒：③机械能守恒：④

解得m/sC以滑上传送带，假设匀加速直线运动位移为时与传送带共速，由运动学公式

解得m＜加速运动的时间为，有：s

⑤C在传送带上滑过的相对位移为m

⑥摩擦生热=0.5J(3)设A的最大速度为，滑块C在与弹簧分离时的速度为、AB的速度为,则C在传送带上一直匀减速直线运动直到在P点与传送带共速，有：⑦

解得m/s设A的最小速度为，滑块C在与弹簧分离时的速度为、AB的速度为,则C在传送带上一直匀加速直线运动直到在P点与传送带共速，有：⑧解得m/s对A、B、C和弹簧组成的系统从AB碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中，有：动量守恒：

⑨机械能守恒：

⑩

解得m/s同理m/s

所以m/sm/s18.如图所示，足够长的倾角θ=37°的斜面与水平地面在P点平滑连接，通过轻绳连接的A、B两物体静置于水平地面上，质量分别为m1=2kg，m2=4kg，此时轻绳处于水平且无拉力，物体A与接触面之间的动摩擦因数均