山西省呂梁市第四高級中學2022-2023學年高三物理下學期期末試題含解析

山西省呂梁市第四高級中學2022-2023學年高三物理下學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.圖示是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網的電壓，負載變化時輸入電壓不會有大的波動，可以認為V1不變。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用R0表示，變阻器R表示用戶用電器的總電阻。如果變壓器上的能量損失忽略不計，當用戶的用電器增加時，圖中各表的示數(shù)變化的情況是(

)

A．A1變小

B．A2變小

C．V2變小

D．V3變小參考答案：D2.（單選）如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個用相同材料、相同粗細的導線繞制的單匝閉合正方形線圈l和2，其邊長L1＞L2，在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落，再逐漸完全進入磁場，最后落到地面．運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內且下邊緣平行于磁場上邊界．設線圈l、2落地時的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運動時產生的熱世分別為Q1、Q1，通過線圈截面的電荷量分別為q1、q2，不計空氣阻力，則（）A．v1＜v2，Q1＞Q2，q1＞q2B．v1=v2，Q1=Q2，q1=q2C．v1＜v2，Q1＞Q2，q1=q2D．v1=v2，Q1＜Q2，q1＜q2參考答案：解：線圈從同一高度下落，到達磁場邊界時具有相同的速度v，切割磁感線產生感應電流時，受到磁場的安培力大小為：F=由電阻定律有：R=ρ（ρ為材料的電阻率，L為線圈的邊長，S為導線的橫截面積），線圈的質量m=ρ0S?4L，（ρ0為材料的密度）．當線圈的下邊剛進入磁場時其加速度為：a==g﹣聯(lián)立得，加速度為：

a=g﹣由上式分析得知，線圈1和2進入磁場的過程先同步運動，由于當線圈2剛好全部進入磁場中時，線圈1由于邊長較長還沒有全部進入磁場，線圈2完全進入磁場后做加速度為g的勻加速運動，而線圈1仍先做加速度小于g的變加速運動，完全進入磁場后再做加速度為g的勻加速運動，勻加速運動的位移相同，所以落地速度v1＜v2．由能量守恒可得：Q=mg（h+H）﹣mv2（H是磁場區(qū)域的高度），因為m1＞m2，v1＜v2，所以可得Q1＞Q2．根據(jù)q==∝L知，q1＞q2．故選：A．3.（多選題）如圖所示，在空間中有平行xOy平面的勻強電場，場強大小為100V/m．一群電量相同的帶正電粒子以相同的初動能從P點出發(fā)，可以到達以原點O為圓心、半徑為25cm的圓上的任意位置．比較圓上這些位置，發(fā)現(xiàn)粒子到達圓與x軸正半軸的交點A時，動能最大．已知∠OAP=37°，（不計重力，不計粒子間相互作用，sin37°=0.6，cos37°=0.8），則（）A．該勻強電場的方向沿x軸負方向B．過A點的等勢面與PA連線垂直C．到達圓與x軸負半軸的交點Q點的粒子動能最小D．P、A兩點的間電勢差為32V參考答案：CD【考點】電勢差與電場強度的關系；電場強度．【分析】據(jù)題，到達A點的正電荷動能增加量最大，電場力做功最大，說明等勢面在A點與圓相切，即等勢面與y軸平行，由UPA=求解PA間的電勢差，再由公式U=Ed求解場強的大小【解答】解：A、到達A點的正電荷動能增加量最大，電場力做功最大，說明了A點的電勢最低；同時說明等勢面在A點與圓相切，也就是等勢面與y軸平行，所以電場線與x軸平行，沿x軸正方向，故A錯誤；B、電場線的方向沿x軸正方向，所以過A點的等勢面過A點平行于y軸，故B錯誤；C、電場線的方向沿x軸正方向，所以Q點的電勢最高，到達Q點的正電荷的電勢能最大，結合能量守恒可知正電荷動能最?。蔆正確；D、由幾何關系可知：m，PA間的電勢差為：UPA==100×0.4×0.8=32V．故D正確．故選：CD4.（多選題）在如圖所示的含有理想變壓器的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20：1，圖中電表均為理想交流電表，R為光敏電阻（其阻值隨光強增大而減?。?，Ll和L2是兩個完全相同的燈泡．原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是（）A．交流電的頻率為50HzB．電壓表的示數(shù)為220VC．當照射R的光強增大時，電流表的示數(shù)變大D．若Ll的燈絲燒斷后，電壓表的示數(shù)會變大參考答案：AC【考點】變壓器的構造和原理；電功、電功率；正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達式．【分析】由變壓器原理可得變壓器原、副線圈中的電流之比，輸入、輸出功率之比．和閉合電路中的動態(tài)分析類似，可以根據(jù)R的變化，確定出總電路的電阻的變化，進而可以確定總電路的電流的變化的情況，在根據(jù)電壓不變，來分析其他的原件的電流和電壓的變化的情況．【解答】解：A、原線圈接入如圖乙所示，T=0.02s，所以頻率為f==50Hz，故A正確；B、原線圈接入電壓的最大值是220V，所以原線圈接入電壓的有效值是U=220V，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20：1，所以副線圈電壓是11V，所以V的示數(shù)為11V，故B錯誤；C、R阻值隨光強增大而減小，根據(jù)I=知副線圈電流增加，副線圈輸出功率增加，根據(jù)能量守恒定律，所以原線圈輸入功率也增加，原線圈電流增加，所以A的示數(shù)變大，故C正確；D、當Ll的燈絲燒斷后，變壓器的輸入電壓不變，根據(jù)變壓比公式，輸出電壓也不變，故電壓表讀數(shù)不變，故D錯誤；故選：AC5.兩位雜技演員，甲從高處自由落下的同時乙從蹦床上豎直跳起，結果兩人同時落到蹦床上（忽略空氣阻力）．若以演員自己為參考系，此過程中他們各自看到對方的運動情況是（）A．甲看到乙先朝上、再朝下運動B．甲看到乙一直朝上運動C．乙看到甲先朝下、再朝上運動D．甲看到乙一直朝下運動參考答案：B【考點】參考系和坐標系．【分析】明確兩人的運動過程，知道甲做自由落體運動，速度越來越快，乙做豎直上拋運動，根據(jù)運動的特點分析即可解題．【解答】解：先看第一段，乙向上做勻減速運動，甲向下做自由落體，甲乙相向運動，所以甲看到乙向上運動．當乙到最高點，速度為零時，甲有向下的速度，而且越來越快，乙也開始向下運動，但是速度沒有甲快，所以甲乙之間的距離也是減小的，那么，相對來說，甲就看到乙一直向上運動．甲做自由落體運動：v1=gt，乙做豎直上拋運動：v2=﹣v0+gt甲乙之間的相對速度：v1﹣v2=gt﹣（﹣v0+gt）=v0即甲相對于乙做勻速直線運動．故選項B正確．故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的—圖線．由此可求得電源電動勢E和電源內阻r，其中E=

V，r=______Ω。（保留兩位小數(shù)）．參考答案：

2.86V，5.71Ω

7.某物理興趣小組的同學在研究彈簧彈力的時候，測得彈力的大小F和彈簧長度L的關系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數(shù)

N/m。（2）當彈簧受到5N的拉力時，彈簧的長度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。8.（4分）如圖所示，有四列簡諧波同時沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點，且ab＝l。在t時刻a、b兩點間四列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起a點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：答案：BDCA，DBCA9.(4分)太陽內部發(fā)生熱核反應，每秒鐘輻射出的能量約為J，據(jù)此可做算太陽一年內質量將減少_______kg（結果保留2位有效數(shù)字）。參考答案：

10.（5分）假設在NaCl蒸氣中存在由鈉離子Na+和氯離子Cl-靠靜電相互作用構成的單個氯化鈉NaCl分子，若取Na+與Cl-相距無限遠時其電勢能為零，一個NaCl分子的電勢能為-6.1eV，已知使一個中性鈉原子Na最外層的電子脫離鈉原子而形成鈉離子Na+所需的能量（電離能）為5.1eV，使一個中性氯原子Cl結合一個電子形成氯離子Cl-所放出的能量（親和能）為3.8eV。由此可算出，在將一個NaCl分子分解成彼此遠離的中性鈉原子Na和中性氯原子Cl的過程中，外界供給的總能量等于____________。參考答案：答案：4.811.在“用DIS探究牛頓第二定律”的實驗中（1）下圖（左）是本實驗的裝置圖，實驗采用分體式位移傳感器，其發(fā)射部分是圖中的_____，與數(shù)據(jù)采集器連接的是______部分．（填①或②）（2）上圖（右）是用DIS探究加速度與力的關系時所得到的a–F實驗圖象，由圖線可知，小車的質量為___________kg．參考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg12.一物體靜止在光滑水平面上，先對物體施加一個水平向右的恒力F1，經過時間t物體運動到距離出發(fā)點為s的位置，此時立即撤去F1，同時對物體施加一水平向左的恒力F2，又經過相同的時間t，物體運動到距離出發(fā)點s/2的位置，在這一過程中力F1和F2的比可能是

和

參考答案：2:5

2:7

解：由牛頓第二定律得：，撤去時物體的速度由勻變速運動的位移公式得：解得：;或者;解得：13.

（選修3—4）（6分）露珠在陽光下顯得晶瑩明亮是由于光的

現(xiàn)象造成的；通過手指縫看日光燈，可以看到彩色條紋是由于光的

現(xiàn)象造成的；水面上的汽油薄膜呈現(xiàn)彩色花紋是由于光的

現(xiàn)象造成的。參考答案：答案：全反射；衍射；干涉；（每空2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.（簡答）質量,M=3kg的長木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開始向右運動.如圖11所示,當速度達到1m/s2將質量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊可視為質點.(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時,物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對靜止？(3)物塊與木板相對靜止后物塊受到摩擦力大小？參考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運動定律的綜合應用；勻變速直線運動的位移與時間的關系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當兩物體達速度相等后保持相對靜止，故

∴t=1秒

1秒內木板位移物塊位移，所以板長L=x1-x2=0.5m（3）相對靜止后，對整體

，對物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運動的速度公式與位移公式可以求出位移．

（3）由牛頓第二定律可以求出摩擦力．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(14分)有人設想用圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。粒子在電離室中電離后帶正電，電量與其表面積成正比。電離后，粒子緩慢通過小孔O1進入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域Ⅰ，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強電場、磁場區(qū)域Ⅱ，其中磁場的磁感應強度大小為B，方向如圖。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。已知半徑為r0的粒子，其質量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室。(不計納米粒子重力，）

(1)試求圖中區(qū)域Ⅱ的電場強度？(2)試求半徑為r的粒子通過O2時的

速率？(3)討論半徑r≠r0的粒子剛進入?yún)^(qū)域Ⅱ時向哪個極板偏轉？參考答案：解析：(1)設半徑為r0的粒子加速后的速度為v0，則

(2分)

設區(qū)域Ⅱ內電場強度為E,則

(2分)

電場強度方向豎直向上

(1分)

(2)設半徑為r的粒子的質量為m、帶電量為q、被加速后的速度為v,則

(2分)

由

得

(3分)

(3)半徑為r的粒子，在剛進入?yún)^(qū)域Ⅱ時受到合力為

(2分)

由上問可知，當

r＞r0時，v＜v0,F合＞0，粒子會向上極板偏轉

r＜r0時，v＞v0,F合＜0，粒子會向下極板偏轉

(2分)17.圖甲是一定質量的氣體由狀態(tài)A經過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p-T圖象.已知氣體在狀態(tài)A時的體積是0.6m3.

(1)根據(jù)圖象提供的信息,計算圖中TA的溫度值;(2)請在圖乙坐標系中,作出由狀態(tài)A經過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象,并在圖線相應位置上標出字母A?B?C.如果需要計算才能確定有關值,請寫出計算過程.參考答案：(1)A→B過程,氣體作等容變化,體積不變.(1分)由圖象提供的信息:pA=1×105Pa,pB=1.5×105Pa,TB=300K.由查理定律,故TA==200K

(3分)(2)B→C過程,氣體作等壓變化,

(1分)由圖象提供的信息:VB=VA=0.6m3,TB=300K,TC=400K由蓋·呂薩克定律得故VC=TC=0.8m3;(3分)Ks5u故由狀態(tài)A經過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象如圖所示.(圖2分)18.我國通信衛(wèi)星的研制始于70年代331衛(wèi)星通信工程的實施，到1984年4月，我國第一顆同步通信衛(wèi)星發(fā)射成功并投入使用，標志著我國通信衛(wèi)星從研制轉入實用階段．現(xiàn)正在逐