山西省吕梁市田家会中学2023年高三物理上学期期末试卷含解析

山西省吕梁市田家会中学2023年高三物理上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. 如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率匀速向右运动，质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率滑上传送带，最后滑块返回传送带的右端。关于这一过程的下列判断，正确的有 A. 滑块返回传送带右端的速率为 B. 此过程中传送带对滑块做功为 C. 此过程中电动机对传送带做功为 D. 此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为 参考答案： BD 2. （多选）如图：abcd是一正方形区域，处于匀强电场中，并与电场方向平行。大量电子从正方形的中心O，以相同速率ｖ向各个方向发射，电子从正方形边界上的不同点射出，其中到达c点的电子速度恰好为零，不计电子的重力，下面判断正确的是（    ） A．场强方向一定沿ac且从a指向c B．射向b点与射向d点的电子离开正方形区域时，有相同的速度 C．到达b、d两点的电子在正方形区域运动时，速率一定是先减小后增大 D．垂直射向bc的电子可能从ab离开正方形区域 参考答案： AC 3. 理想变压器与电阻R及交流电流、电压表和按图示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为n1∶n2 = 10∶1，电阻R = 11Ω，原线圈两端输入电压U随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是      A．表的读数为220V      B．通过R的电流为2A      C．表的读数为2A      D．变压器的输入功率为44W 参考答案： BD 4. （单选）如图所示的x—t图象和v—t图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是： A．x—t图象中图线1表示物体1做曲线运动 B．x—t图象中时刻物体1的速度大于物体2的速度 C．v—t图象中0至时间内物体3和物体4的平均速度大小相等 D．v—t图象中时刻物体4的速度改变方向 参考答案： B 5. （多选题）在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，忽略地球自转影响，则(   ) A.卫星运动的速度大小为 B.卫星运动的周期为 C.卫星运动的向心加速度大小为 D.卫星轨道处的重力加速度为 参考答案： BD 试题分析：设地球的质量为M．在地球表面上，有： 卫星在圆轨道上，有： ；联立上两式得：，，；故AC错误，BD正确．故选BD. 考点：万有引力定律的应用 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一物体做匀加速直线运动，经过A、B、C三点，已知AB=BC，AB段平均速度的大小为20 m/s，BC段平均速度的大小为30 m/s，则可求得从A到C的平均速度的大小为         参考答案： 24m/ 7. 质量为m=0.01kg、带电量为+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A点无初速度自由下落，在t=2s末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t=2s小球又回到A点．不计空气阻力，且小球从未落地，则电场强度的大小E为　2×103　N/C，回到A点时动能为　8　J． 参考答案： 考点： 电场强度；动能定理的应用． 分析： 分析小球的运动情况：小球先做自由落体运动，加上匀强电场后小球先向下做匀减速运动，后向上做匀加速运动．由运动学公式求出t秒末速度大小，加上电场后小球运动，看成一种匀减速运动，自由落体运动的位移与这个匀减速运动的位移大小相等、方向相反，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求电场强度，由W=qEd求得电场力做功，即可得到回到A点时动能． 解答： 解：小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反．设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，则有：gt2=﹣（vt﹣at2） 又v=gt 解得a=3g由牛顿第二定律得：a=，联立解得，E===2×103 N/C 则小球回到A点时的速度为：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s 动能为 Ek==0.01×4002J=8J 故答案为：2×103，8． 点评： 本题首先要分析小球的运动过程，采用整体法研究匀减速运动过程，抓住两个过程之间的联系：位移大小相等、方向相反，运用牛顿第二定律、运动学规律结合进行研究． 8. P、Q是一列简谐横波中的两质点，已知P离振源较近，P、Q两点的平衡位置相距15m（小于一个波长），各自的振动图象如图所示。此列波的波速为        m/s。 参考答案： 9. 要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出)．实验中，重力加速度g取10 m/s2. 图甲 　　图乙 (1) 用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a＝____________； (2) 该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下： 实验 次数 托盘和盘中砝码 的总质量m/(kg) 滑块的加速度 a/(m/s2) 1 0.100 0 2 0.150 0 3 0.200 0.39 4 0.250 0.91 5 0.300 1.40 6 0.350 1.92 7 0.400 2.38 　　图丙 请根据表中数据在图丙中作出am图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施________． A. 每次实验的M＋m′都相等  B. 每次实验都保证M＋m′远大于m C. 每次实验都保证M＋m′远小于m  D. 每次实验的m′＋m都相等 (3) 根据am图象，可知μ＝________(请保留两位有效数字)． 参考答案： (1) 2.20或2.25(2分)　(2分) (2) 注意：应为直线，标度的选取要合适(2分)　D(2分) (3) 0.16(2分) 10. 如图所示，质量分别为m、2m的球A、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F，此时突然剪断细线，在绳断的瞬间，弹簧的弹力大小为___________；小球A的加速度大小为_________。 参考答案： 答案：，g+ 11. 如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过      s时间相碰， A球离开桌面时的速度为        m/s。(g取10m/s2) 参考答案：    0.4   s;     1.5   m/s 12. 如图7所示为某同学在一次实验中用打点计时器打出的一条纸带，其中ABCDEF是打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则： ①图中五个数据中不符合有效数字要求的是_______，应即为_______cm； ②在纸带上打出D点时的瞬时速度为_______m/s，物体运动的加速度是_______m/s2； ③根据以上计算结果可以估计纸带是该同学做下列那个实验打出的纸带（       ） A．练习使用打点计时器 B．探究“加速度与力和质量的关系” C．用落体法验证机械能守恒定律 D．用斜面和小车研究匀变速直线运动 参考答案： ①2.0，2.00（4分）②1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）③C（2分） 13. 一列简谐横波沿+x方向传播，波长为λ，周期为T．在t=0时刻该波的波形图如图甲所示，O、a、b是波上的三个质点．则图乙可能表示　  　（选填“O”、“a”或“b”）质点的振动图象；t=时刻质点a的加速度比质点b的加速度　   　（选填“大”或“小”） 参考答案： b，小 【分析】根据振动图象读出t=0时刻质点的位移和速度方向，再确定图乙可能表示哪个质点的振动图象．根据质点的位移分析加速度的大小． 【解答】解：由图乙知，t=0时刻质点的位移 y=0，速度沿y轴正方向． 根据波形平移法知，甲图中b点的振动方向沿y轴正方向，且位移 y=0，则图乙可能表示b质点的振动图象． t=时刻质点a到平衡位置，b到波峰，由a=﹣知，a的加速度比质点b的加速度小． 故答案为：b，小． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下： (1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为________mm; 用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图可知其直径为________mm;用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙,则该电阻的阻值约为_______Ω． 参考答案： (1)  50.15　(2分)  (2)4.700　(2分)  (3)  220   (2分) 15. 为了测定某迭层电池的电动势（约15～18V）和内阻（小于2Ω），需要把一个量程为6V的直流电压表接一个固定电阻（用电阻箱代替），改装量程为18V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内阻，以下是该实验的操作过程： （1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。 第一步：把滑动变阻器滑动片移到最右端 第二步：把电阻箱阻值调到0 第三步：闭合开关 第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为6V 第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为         V 第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为18V的电压表 （2）上述实验可供选择的器材有： A、迭层电池（电动势约15～18V，内阻小于2Ω） B、电压表（量程为6V，内阻约10KΩ） C、电阻箱（阻值范围0～999 9Ω，额定功率小于10W） D、电阻箱（阻值范围0～999 99Ω，额定功率小于10W） E、滑动变阻器（阻值范围0～20Ω，额定电流2A） F、滑动变阻器（阻值范围0～2KΩ，额定电流0.2A） 电阻箱应选             ，滑动变阻器应选             （用大写字母表示） （3）用扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），方法采用伏安法，测量电源电动势E和内阻r, 实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图象如图丙所示。可知电池的电动势为             V，内电阻为           Ω。 （保留三位有效数字） 参考答案： （1）    2  ，（2）      D      ，       E      。    （3）          17.4   V，    1.83  Ω。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一个半径为R的半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有小球A和B，当它们处于平衡状态时，小球A与O点的连线与水平线的夹角为60°． （1）求小球A与小球B的质量