山西省晋中市寿阳县西洛镇中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

山西省晋中市寿阳县西洛镇中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析一、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.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光参考答案：B由太阳光第一次进入水珠时的色散即可作出判断，把水珠看作三棱镜，向下偏折程度最大的光线一定是紫光，偏折程度最小的是红光，从图上可看出，a是紫光，d是红光，则b是蓝光，c是黄光，所以正确答案是B.2.

一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为，则下列说法正确的是A.X的原子核中含有86个中子B.X的原子核中含有141个核子C.因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少D.是天然放射性元素，它的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短也可能变长参考答案：

答案：AB3.下列说法中正确的是________。A.因为液体表面具有收缩的趋势，所以液体表面分子间只有引力没有斥力B.液晶既具有液体的流动体，又具有光学各向异性C.一定质量气体升高相同的温度，吸收的热量跟经历的过程有关D.分子间的引力与斥力同时存在，斥力等于引力时，分子势能最小E.第二类永动机违反能量守恒定律，所以不可能制成参考答案：BCD【详解】A、液体表面层分子间引力和斥力同时存在，因为引力大于斥力，分子力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故A错误；B、液晶是一类介于晶体与液体之间的特殊物质，它具有流动性，光学性质各向异性，故B正确；C、理想气体没有分子势能，故内能只与温度和质量有关，故一定质量理想气体升高相同的温度，内能改变量一定，根据热力学第一定律公式，吸收的热量跟经历的过程有关，故C正确；D、分子力做功等于分子势能的减小量，故在分子力的合力为零时，此后不管分子间距是增加还是减小，分子势能均是增加的，故D正确；E、第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，故E错误；故选BCD。4.18．将一个质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反。该过程的v-t图象如图所示,g取10m／s2。下列说法中正确的是

A．小球上升与下落所用时间之比为2∶3

B．小球下落过程，处于失重状态

C．小球上升过程中克服阻力做功48JD．小球上升过程中机械能的损失大于下落过程中的机械能损失参考答案：BC选向上为正方向，上升过程，；下落过程，，代入数据可得,,即下落过程加速度方向向下，失重，故选项A错误、B正确。小球上升过程中阻力做的功-48J,故C正确。小球上升过程中机械能的损失和下落过程中的机械能损失都等于阻力做的功，由于阻力大小不变，上升和下落经过的路程相等，故两个过程阻力的功相等，故D说法错误。5.（单选）如图，A、B两物体叠放在一起，先用手托住B使其静止在固定斜面上，然后将其释放，它们同时沿斜面滑下，斜面与两物体之间的动摩擦因数相同，mA＞mB，则A．释放前，物体B一定不受斜面的摩擦力

B．下滑过程中，物体B受到物体A对它的压力C．下滑过程中，物体B与物体A之间无相互作用力

D．下滑过程中，物体A、B均处于超重状态参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，利用动滑轮来吊起质量为20kg的物体，已知拉力F＝140Ｎ，滑轮与绳的质量以及摩擦均不计，则当物体由静止开始升高1ｍ时，物体的动能为

Ｊ参考答案：807.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：8.①图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______（选填字母代号）．A．用该装置可以测出滑块的加速度B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<<MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<MD．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<<M②某同学采用控制变量法探究牛顿第二定律，在实验中他将沙桶所受的重力作为滑块受到的合外力F，通过往滑块上放置砝码改变滑块的质量M。在实验中他测出了多组数据，并画出了如图所示的图像，图像的纵坐标为滑块的加速度a，但图像的横坐标他忘记标注了，则下列说法正确的是

A．图像的横坐标可能是F，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

B．图像的横坐标可能是M，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

C．图像的横坐标可能是，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

D．若图像的横坐标是，且没有满足m<<M，图像的AB部分应向虚线上方偏离参考答案：9.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，

闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光

▲

（选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变▲（选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁

短（10.如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的两点A、B，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做功W=

，AB两点间的电势差UAB=

．参考答案：qELcosθ；

ELcosθ【考点】电势差与电场强度的关系；电势差．【分析】匀强电场中AB连线与电场方向成θ角，当将电量为+q的点电荷从A移到B，则电场力做功应当是AB之间的有效场强做功，因此要先求出有效长度，再代入公式进行计算；也可以代入电场力做功的公式：W=qUAB计算电势差．【解答】解：由于AB连线与电场方向成θ角，做AC垂直于场强的方向，则BC为沿场强方向的有效长度．则BC=ABcosθ=L?cosθ，电场力做功：W=F?BC=qEd?cosθ．电场力做功仅仅与两点间的电势差有关，与路径无关，故W=qUAB，所以UAB=ELcosθ．故答案为：qELcosθ；

ELcosθ11.探究能力是物理学研究的重要能力之一．有同学通过设计实验来探究物体因绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关。他以圆型砂轮为研究对象，研究其转动动能与其质量、半径、角速度等的具体关系。如图所示，砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺和砂轮间的摩擦力恒为（转动过程动能定理也成立。不计转轴的质量及其与支架间的摩擦）。分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同角速度旋转的进行实验，最后得到的数据如下表所示：半径/cm质量/m0角速度/rad·s-1圈数转动动能/J4128

41432

42216

44232

81216

161232

(1)根据题给数据计算砂轮的转动动能Ek，并填在上面的表格里。(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为_____________。参考答案：（1）填空半径/cm质量/m0角速度/rad·s-1圈数转动动能/J41286.44143225.64221612.84423225.68121625.6161232102.4（2）

EK=kmω2r2

或者EK=mω2r2。12.15．从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

13.如图所示是甲、乙、丙三个物体做直线运动的s-t图像，比较三物体的

(1）位移大小：

；

(2）路程

；

(3）平均速度的大小

。参考答案：、、三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。(1)小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿光滑水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；(2)在钉子上分别套上2条、3条、4条…同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤(1),小物块落点分别记为M2、M3、M4…。(3)测量相关数据，进行数据处理。①为求出小物块从桌面抛出时的动能，需要测量下列物理量中的____(填正确答案标号，g已知)。A.小物块的质量m

B.橡皮筋的原长x

C.橡皮筋的伸长量Δx

D.桌面到地面的高度h

E.小物块抛出点到落地点的水平距离L②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、…，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、…，若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、________为横坐标作图，才能得到一条直线。(填“L”或“L2”)③如果小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于_______(填“偶然误差”或“系统误差”)。参考答案：

(1).ADE

(2).

(3).系统误差【分析】小球离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离，可计算出小球离开桌面时的速度，再知道小球的质量，就可以计算出小球的动能．根据，和L=v0t，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与L2正比．【详解】（1）小球离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离L=v0t，可计算出小球离开桌面时的速度，根据动能的表达式=，还需要知道小球的质量．故ADE正确、BC错误．故选：ADE．（2）根据，和L=v0t，可，因为功与速度的平方成正比，所以功与L2正比，故应以W为纵坐标、L2为横坐标作图，才能得到一条直线．（3）一般来说，从多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差，不能从多次测量揭示出的实验误差称为系统误差．由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于系统误差．15.（10分）如图所示，质量不同的两个物体A和B，用跨过定滑轮的细绳相连．开始时B放在水平桌面上，A离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中B始终碰不到滑轮，A着地后不反弹．不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量，用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ．⑴在本实验中需要用到的测量工具是

；需要测量的物理量是

；（写出物理量的名称并用字母表示）⑵动摩擦因数μ的表达式为μ=

．参考答案：

答案：（1）天平，刻度尺；

（4分）A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量mA、mB

（3分）

（2）

（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角，间距为L=0.5m的导轨间接一电阻，阻值为R=2Ω，导轨电阻忽略不计．在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感强度B=0.8T．导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=1Ω；导体棒b的质量为m2=0.2kg、电阻为R2=2Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场．a、b电流间的相互作用不计，sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2．求：（1）导体棒a刚进入磁场时，流过电阻R的电流I；（2）导体棒a穿过磁场区域的速度v1；（3）匀强磁场的宽度d．参考答案：解：（1）导体棒a在磁场中匀速运动，则：mgsinα﹣BIαL=0根据等效电路的结构有：Iα=2I联解得：I=1A（2）导体棒a在磁场中匀速运动时，根据欧姆定律有：E1=BLv1；Iα=R总=R1+联解得：v1=10m/s（3）设导体棒b在磁场中匀速运动的速度为v2，则：m2gsinα=BIbLE2=BLv2Ib=R总′=R2+对导体棒a，设其在磁场中运动的时间为△t，有：d=v1△tv2=v1+gsinα?△t联解得：d=m答：（1）导体棒a刚进入磁场时，流过电阻R的电流1A；（2）导体棒a穿过磁场区域的速度10m/s；（3）匀强磁场的宽度m．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）依据平衡条件，结合安培力公式，及串并联电阻特点，即可求解；（2）根据切割感应电动势，及闭合电路欧姆定律，即可求解棒a穿过磁场区域的速度；（3）依据平衡条件，及切割感应电动势，及闭合电路欧姆定律，最后由运动学公式，即可求解匀强磁场的宽度．17.如图示，小物块每次都从倾角为300的长为40米的光滑斜面顶点O由静止释放，斜面和光滑水平面AB之间由一小段长度不计的光滑弧面连接。物块由B点滑上水平传送带BC后又滑向倾斜传送带DE。CD间由长度不计的光滑曲面连接。传送带粗糙，物块和倾斜传送带DE间滑动摩擦因数为0.5.传送带DE倾角为370。当传送带都静止时，物块最高能滑到F点速度减为零。DF间距离为5米。求（1）传送带都静止时小物块由O点释放运动到B点和C点速度大小分别是多少？

（2）试分析开动两传送带能否使从O点静止释放的物块在倾斜传送带DE上滑动的最大高度低于F点？若能，应该怎样开动两传送带？

（3）应该怎样开动两传送带才能使从O点静止释放的物块在DE上上升的距离最大，其最大距离是多少？(设DE传送带足够长）

（4）如果传送带DE长度只有55米，传送带BC的速度满足（3）条件。可以调节DE传送带的速度，那么DE传送带匀速运行最大速度不能超过多少，才能使从O点静止释放的物块不会冲出DE传送带。参考答案：解，由题意知，从O到B，机械能守恒，有

从D到F，由动能定理得，

(4分）（也可用牛顿运动定律解题，两种方法都给分）⑵答：不能(1分）⑶情形如下：BC传送带以匀速向右运动，但需要满足一直让物块加速至C，设DE传送带以向上匀速传动，但速度也要一直比物块大，这样物块滑行的距离才最大。设物块一直加速至C的速度为，则由⑴知，

当传送带BC运动时，物块一直加速，则

满足速度最大的话，（2分）在传送带DE上，以最小的加速度减速，滑行距离最大，即。设物块在DE上滑行加速度为，则（2分）⑷设满足题意情况下临界状态，DE传送带的速度为，且，即物块先以做匀减速，减至后，又以继续做匀减速直到速度为0物块恰好运动到E点，之后便会返回，不会冲出DE传送带。设第一过程的位移为，第二过程的位移为，则

⑴

⑵

⑶，联立⑴

⑵

⑶，得

（3分）18.如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝