山西省吕梁市义安中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

山西省吕梁市义安中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析 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. 下列说法中正确的是          . A.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 B.从微观角度看,气体的压强仅取决于分子的平均动能 C.液体具有流动性,说明液体分子间作用力比固体分子间作用力小 D.物体的内能只与物体的体积有关 参考答案： 2. （单选）质量为2 kg的质点在x－y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是(　　) A．质点的初速度为5 m/s B．质点所受的合外力为3 N C．质点初速度的方向与合外力方向垂直 D．2 s末质点速度大小为6 m/s 参考答案： B 3. 降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞 A．下落的时间越短   B.下落的时间越长  C.落地时速度越小   D.落地时速度越大 参考答案： DD 4. （单选）如图所示，物体B靠在水平天花板上，在竖直向上的力F作用下，A、B保持静止，则关于A与B受力的个数判断正确的是(     ) A．A可能受3个力        B．B可能受2个力 C．A一定受4个力        D．B一定受5个力 参考答案： C解析：若A与B之间是粗糙的，B受到竖直向下的重力、垂直水平墙面的竖直支持力（可能没有），还有A对B的支持力和摩擦力；这样才能使平衡，即A 一定受4个力．若A对B有支持力和摩擦力等于A的重力,则B平衡，则墙面的对B没有支持力，此时B受到三个力的作用，若A对B的支持力和摩擦力不等于A的重力，则竖直墙面的对A有支持力，此时B受到四个力的作用．故选：C． 5. .关于摩擦力的说法，正确的是一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图所示,下列说法正确的是   A.F1的施力者是弹簧   B.F2的反作用力是F3   C.F3的施力者是地球   D.F4的反作用力是F1 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。 （1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。 （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可画出a-F关系图线（如图所示）。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（  ） A．小车与轨道之间存在摩擦           B.导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大          D.所用小车的质量太大 参考答案： （1）小车的总质量，小车所受外（2）C 7. 12．如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线粗细相同， A的 边长是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的电阻是B的4倍。当它们 的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场时，A框恰能匀 速下落，那么；（1）B框进入磁场过程将作        运动（填“匀速” “加速”“减速”）；（2）两线框全部进入磁场的过程中，A、B两线框 消耗的电能之比为          。 参考答案： 8. 某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。 （1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=   ；经过光电门2时的速度表达式v2 =    ，滑块加速度的表达式a=    。（以上表达式均用已知字母表示）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为       mm。 (2) 为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是         A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大 B．M增大时，h减小，以保持二者乘积减小 C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变 D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小 参考答案： （1）、、 、8.15 （2）C 9. （4分）物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。如图所示，探测线圈与冲击电流计G串联，线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R，利用上述电路可以测量被测磁场的磁感应强度。现将线圈放在被测匀强磁场中，开始时让线圈平面与磁场垂直，然后把探测线圈翻转180°，此过程中，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q。由上述数据可知： ①该过程中穿过线圈平面的磁场变化量是         ； ②被测磁场的磁感应强度大小为           。 参考答案：   10. 如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 4 cm，b、c相距10 cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将一个带电荷量为+2×10-8 C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6 J．则a、b间电势差为________V，匀强电场的电场强度大小为________V/m，a、c间电势差为________V。 参考答案： 11. 某同学在研究“一定质量气体温度不变时压强和体积关系”实验中，将一气缸如图（甲）开口端向右水平固定放置，活塞面积为S，厚度不计，封闭气体长度为L，大气压强为p0。现用一水平向左的作用力缓慢推动活塞，设活塞向左移动距离为x。 （1）通过力传感器对水平推力的测定，该同学将推力F作为纵坐标，则横坐标应该设置为____________，便可作出图（乙）中图像，且满足图线截距和斜率大小相等。图中斜率的含义为____________（用题目中符号表示）。 （2）该同学发现实验时图线（乙）中随着F的增大，图线呈现向下弯曲的趋势。试分析原因                                。 （3）该同学为了研究第（2）小题中图线呈现向下弯曲的趋势的原因，作出了该过程的p-V图像，则图（丙）中的四条图线（图线①②为双曲线）符合这一过程的是图线____________。 参考答案： （1）（2分）；p0S（2分） （2）推动活塞过程中漏气（2分） （3）③（2分） 12. 如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg=500Ω，满刻度电流为Ig=1mA的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1=__________Ω，R2=__________Ω 参考答案： 9500  9 由串联电路的特点可得,. 13.     如图所示，电阻R1=6kΩ，R2=4kΩ，两电压表示数均为35V，当两电压表位置对调后，V1表示数为30V，V2表示数为40V，则V1表的内阻Rv1＝__________, V2表的内阻Rv2＝__________.     参考答案： 答案：2.4kΩ，3kΩ 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （8分）用以下器材测量电压表V1的内阻R1（量程为1.5V，内阻1400—1600）： 电源E，电动势约为3V，内阻可忽略； 电压奶V2，量程3V； 定值电阻R0，阻值1200； 滑动变阻器R，最大阻值约为20； 单刀单掷开关S，导线若干。   （1）请在图的方框中画出实验电路原理图（原理图中的器件必须要用题中相应的字母标注）。 （2）在（b）图中用笔连线，完成实物图的连接。 （3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示R1的表达式为R1=           。 参考答案： 答案：（1）实验电路图如图；（2）实物连线图如图；（3）        15. 在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让弹簧自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F．实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F﹣x图线如图所示． （1）由图求出弹簧的劲度系数k=　75　； （2）图线不过原点的原因是：　弹簧自身重力的影响　； （3）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内弹力F与伸长量x成正比，即F=kx，式中k值与橡皮筋的原长l0、横截面积S有关．理论与实验都表明k=Y，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称为杨氏模量． ①在国际单位中，杨氏模量Y的单位是　D　； A．N        B．m        C．N/m        D．N/m2 ②若某橡皮筋的k值与（1）中弹簧的劲度系数相同，该橡皮筋的原长为10.0cm，横截面积为1.0mm2，则可知该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是　1.0×107N/m2　（结果保留两位有效数字）． 参考答案： 解：（1）由图可知，弹簧的劲度系数为K===100N/m； （2）该图线不过原点的原因是：弹簧自身有重力，弹簧水平放置其自然长度为L，竖直放置时由于自身的重力必然就会有一定的伸长． （3）①由k=Y得：Y==故单位为N/m2 ②由Y=得，Y==1.0×107N/m2 故答案为：（1）100N/m；（2）弹簧自身重力的影响；（3）①D；②1.0×107N/m2 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好且电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。 (1)求ab杆下滑的最大速度vm： (2)若ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。 参考答案： 17. (13分)如图所示，在一光滑水平的桌面上，放置一质量为M、宽为L的足够长“U”形框架，其ab部分电阻为R，框架其他部分的电阻不计．垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd，它们之间的动摩擦因数为μ，棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k、另一端固定的轻弹簧相连．开始弹簧处于自然状态，框架和棒均静止．现在让框架在大小为2 μmg的水平拉力作用下，向右做加速运动，引起棒的运动可看成是缓慢的．水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．问：  (1)框架和棒刚开始运动的瞬间，框架的加速度为多大？  (2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大？  (3)若框架通过位移s后开始匀速运动，已知弹簧弹性势能的表达式为(x为弹簧的形变量)，则在框架通过位移s的过程中，回路中产生的电热为多少？ 参考答案： 18. 扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆．其简化模型如图，Ⅰ、Ⅱ两处的条形均强磁场区边界竖直，相距为L，磁场方向相反且垂直于纸面．一质量为m、电量为－q、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN板处由静止释放，极板间电压为U，粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区，射入时速度与水平方向夹角θ＝30°. (1)当Ⅰ区宽度L1＝L、磁感应强度大小B1＝B0时，粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角也为30°，求B0及粒子在Ⅰ区运动的时间t0. (2)若Ⅱ区宽度L2＝L1＝L，磁感应强度大小B2＝B1＝B0，求粒子在Ⅰ区的最高点与Ⅱ区的最低点之间的高度差h. (3)若L2＝L1＝L、B