2022-2023学年山西省太原市第五十二中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年山西省太原市第五十二中学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. 如图所示，带正电的A球固定，质量为m、电荷量为+q的粒子B从a处以速度v0射向A，虚线abc是B运动的一段轨迹，b点距离A最近．粒子经过b点时速度为v，重力忽略不计．则（　　） A． 粒子从a运动到b的过程中动能不断增大 B． 粒子从b运动到c的过程中加速度不断增大 C． 可求出A产生的电场中a、b两点间的电势差 D． 可求出A产生的电场中b点的电场强度 参考答案： C 电场线． 解：A、由图知，带电粒子受到A处正电荷的排斥力作用，粒子从a运动到b的过程中库仑力做负功，其动能不断减小，故A错误． B、粒子从b运动到c的过程中粒子离正电荷越来越远，所受的库仑力减小，加速度减小，故B错误． C、根据动能定理得：+qUab=﹣，可得能求出A产生的电场中a、b两点间的电势差Uab，故C正确． D、ab间不是匀强电场，根据公式U=Ed，不能求b点的电场强度．故D错误． 故选：C． 2. （单选）在物理学的发展过程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法说法不正确的是（　　） 　 A． 质点和点电荷是同一种思想方法 　 B． 重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想 　 C． 伽利略用小球在斜面上的运动验证了速度与位移成正比 　 D． 加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量 参考答案： 解：A、质点及点电荷采用了理想化的物理模型的方法，所以质点和点电荷是同一种思想方法，故A正确； B、重心、合力和分力、总电阻都采用了等效替代的思想，故B正确； C、伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点，不是速度跟位移成正比，故C错误； D、加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量．故D正确； 本题选错误的，故选：C． 3. 振源S在O点做竖直方向的简谐运动，频率为10Hz，形成向左向右传播的两列波,t = 0时刻向右传播的简谐横波如图所示 （向左传播的简谐横波图中未画出），则以下说法正确的是　 A．t=0时，x = 1m处的质点振动方向向下   B．t=0时，x = -2m处的质点振动方向向上   C．t=0.175s时，x = -1m处的质点处在波谷位置   D．t=0.175s时，x = 1m处的质点处在波峰位置   参考答案： B 4. 研究下列物理问题时用到“控制变量”这一研究方法的是（    ） A．用细管显示玻璃瓶受挤压时的形变 B．利用速度—时间图像推导匀变速直线运动的公式 C．验证力的平行四边形定则 D．探究加速度、力和质量三者之间的关系 参考答案： D 5. 如图所示，有两个光滑固定斜面AB和BC，A和C两点在同一水平面上，斜面BC比斜面AB长。一个滑块自A点以速度vA上滑，到达B点时速度减小为零，紧接着沿BC滑下。设滑块从A点到C点的总时间为tC，那么在滑动过程中，下列关于运动速度v、加速度的大小a、动能Ek、机械能E的四个图象，正确的是（      ） 参考答案： BC 滑块先匀减速上滑后匀加速下滑，下滑时加速度较小，用时较长，由于斜面光滑，不受摩擦力，只有重力做功，故机械能守恒，物体滑到C点的速度等于A点的速度，比较四个图象易得BC正确AD错误。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一个质量为70kg的人在电梯中用体重计称量，当电梯以4m/s2向下加速运动时，读数为         N，当电梯以4m/s2向下减速运动时，读数为         N。 参考答案： 420   980 7. 一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴    ▲    方向传播（填“正”或“负”），波速为    ▲      m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是    ▲    m． 参考答案： 8. 小球自由下落时，记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式：一种是图(a)所示的频闪照相记录，另一种是图(b)所示的利用打点计时器记录。两种记录方式都能用来验证机械能守恒定律，但两种方式相比，图(a)比图(b)的 __________误差更小（选填 “偶然”或“系统”）；图(a)中所标数据为小球自A点释放后频闪仪每隔T＝0.04s闪光一次，各时刻的位置到A的距离，单位为厘米，验证图(a)中小球自A到E过程中的机械能守恒，还需要知道小球到达E处的速度，此速度有两种计算方式：第一种是根据自由落体速度公式v=gt求得(g为当地重力加速度)，第二种是利用求得，应选第_________种， 参考答案： 9. 如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转．若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U．若此时增加黄光照射的强度，则毫安表______（选填“有”或“无”）示数．若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表_____（选填“有”或“无”）示数． 参考答案： 无；有 10. 如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为 小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计 时器相连，计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1， 小桶（及砝码）的质量为m2。 （1）下列说法正确的是          。 A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力   B．实验时应先释放小车后接通电源 C．本实验m2应远大于m1   D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a－图像 （2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a- F图像，可能是图中的图线        。(选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”) 参考答案： （1）D（2）丙 11. 如图为教材封面苹果下落的频闪照片，紫珠同学根据照片测量的数据如图所示，已知实际苹果大小（直径）约为照片6倍左右，重力加速度g为9.8m/s2，则可以估算出频闪照相的频率约为　   　Hz．（结果保留两位有效数字） 参考答案： 9.6 【考点】匀变速直线运动规律的综合运用． 【分析】首先，按照比例求出两段的实际位移，这是连续相等时间内通过的位移，根据匀变速直线运动的推论：任意两个连续相等的时间T内的位移之差为恒量S2﹣S1=S3﹣S2=…=SN+1﹣SN=aT2进行求解，频率的倒数就是每段位移的时间． 【解答】解：实际苹果大小（直径）约为照片6倍左右 则实际的两段位移为x1=6×0.0310m=0.186m x2=6×0.0490m=0.294m x2﹣x1=gt2 0.294﹣0.186=9.8t2 t=s =9.6Hz 故本题答案：9.6 12. 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。 （1）在图中画线连接成实验电路图。 （2）完成下列主要实验步骤中的填空 ①按图接线。 ②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。 ③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。 ④用米尺测量_______________。 （3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。 （4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。 参考答案： 13. 如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0，半圆弧导线框的直径为d，电阻为R。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生的感应电流大小为_________。现使线框保持图中所示位置，让磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为_________。   参考答案： ； 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （18分） 图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有________. a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 b.每次小球释放的初始位置可以任意选择 c.每次小球应从同一高度由静止释放 d.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________. （3） 图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点水平距离为40.0cm，则平抛小球的初速度为______m/s,若C点的竖直坐标为60.0cm，则小球在C点的速度为______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）.   参考答案： （1）a、c；（2）c（3）2.0；4.0 ， 15. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示： (1)实验步骤： ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm ，将导轨调至水平； ②用游标卡尺测量挡光条的宽度L，结果如图2所示，由此读出L=________mm； ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离S； ④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2； ⑤从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和； ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m． (2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式： ①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为EK1=___________和EK2=__________。 ②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少______(重力加速度为)。 (3)如果系统势能的减少等于动能增加，则可认为验证了机械能守恒定律。 参考答案： （1）9.30 mm  ②，            ③mgS 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （计算）如右图所示,光滑曲面AB与水平面BC 平滑连接于B 点,BC 右端连接内壁光滑、半径为r 的细圆管CD,管口D 端正下方直立一根劲度系数为k 的轻弹簧,轻弹簧一端固定,另一端恰好与管口D 端齐平。质量为m 的小球在曲面上距BC 的高度为2r 处从静止开始下滑,小球与BC 间的动摩擦因数进入管口C 端时与圆管恰好无作用力,通过CD 后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为EP 。求: （1）小球达到B 点时的速度大小vB ; （2）水平面BC 的长度s; （3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm 。 参考答案： （1）2   （2）3r   （3） 17. 冰球运动是一项