河南省焦作市沁陽第十二中學(xué)2023年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河南省焦作市沁陽第十二中學(xué)2023年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.（單選）下列四個單位中，是電場強度E的單位的是

A．TB．N/CC．V/AD．J·m/A參考答案：B2.（單選）將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運動至最高點的過程中，v–t圖像如圖所示。以下判斷正確的是

（

）A．在整個運動過程中，貨物的位移大小是21mB．前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的運動方向相反C．前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)D．最后2s內(nèi)貨物所受拉力等于重力參考答案：C3.如圖所示，a、b兩個小球穿在一根光滑的固定桿上，并且通過一條細繩跨過定滑輪連接．已知b球質(zhì)量為m，桿與水平面成θ角，不計所有摩擦，重力加速度為g.當兩球靜止時，Oa段繩與桿的夾角也為θ，Ob段繩沿豎直方向，則下列說法正確的是()A.a可能受到2個力的作用B.b可能受到3個力的作用C.繩子對a的拉力等于mgD.a的重力為mgtanθ參考答案：C【分析】分別對ab兩球分析，運用合成法，用T表示出ab兩球的重力，同一根繩子上的拉力相等，即繩子ab兩球的拉力是相等的，根據(jù)正弦定理列式求解。【詳解】對a球受力分析可知，a受到重力，繩子的拉力以及桿對a球的彈力，三個力的合力為零，故A錯誤；對b球受力分析可知，b受到重力，繩子的拉力，兩個力合力為零，桿子對b球沒有彈力，否則b不能平衡，故B錯誤；由于b受到重力和繩子拉力處于平衡狀態(tài)，則繩子拉力T=mg，同一根繩子上的拉力相等，故繩子對a的拉力等于mg，故C正確；分別對AB兩球分析，運用合成法，如圖所示：

根據(jù)正弦定理列式得：，解得：，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤?！军c睛】本題考查了隔離法對兩個物體的受力分析，關(guān)鍵是抓住同一根繩子上的拉力處處相等結(jié)合幾何關(guān)系將兩個小球的重力聯(lián)系起來。4.下列說法中正確的是A．振蕩電流就是一種頻率很高的交流電B．LC振蕩電路中，當電容器放電完畢時，線圈中的電流為零C．LC振蕩電路中，電容器的充電過程就是磁場能向電場能轉(zhuǎn)化的過程D．在振蕩過程中線圈中的自感現(xiàn)象總是阻礙線圈中電流的變化參考答案：ACD5.如圖所示，質(zhì)量為m的光滑小球恰好放在質(zhì)量為M木塊的圓弧槽中，它左邊的接觸點為A，槽的半徑為R，且OA與水平線成α角，通過實驗知道，當增大拉力F時，小球可以從槽中滾出來，各種摩擦及繩和滑輪的質(zhì)量不計，當小球恰好能滾出圓弧槽時（）A．小球會向前滾出圓槽B．桌面對圓槽的支持力大于（m+M）gC．小球的加速度為gcotαD．拉力F的大小為（m+M）gtanα參考答案：C解：由題意可知，小球恰好能滾出圓弧槽時，小球受到重力與A對小球的支持力；A、由圖可知，小球恰好能滾出圓弧槽時，由運動與力的關(guān)系，可知，小球會向后滾出圓槽，故A錯誤；B、球與圓弧槽有相同的加速度，則整體法可知，桌面對圓槽的支持力等于（m+M）g，故B錯誤；C、對小球受力分析，則有如下圖，由牛頓第二定律，可得：ma=，解得：a=gcotα，故C正確；D、將小球與圓弧槽作為整體可知，F(xiàn)=（m+M）a=（m+M）gcotα，故D錯誤；故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某研究性學(xué)習(xí)小組對“不同類型的運動鞋底在相同平面上滑動時摩擦力的大小”進行了探究，如圖所示。他們先測出每只不同類型運動鞋的質(zhì)量，再往質(zhì)量小的鞋子里均勻擺放砝碼，使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等。接著用彈簧測力計先后勻速拉動不同類型的運動鞋，使它們沿水平桌面滑動，讀取各次彈簧測力計的讀數(shù)。(1)探究中“使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等”，這是采用了

研究方法。(2)測量時，沿水平方向勻速拉動運動鞋，則此時運動鞋所受滑動摩擦力與彈簧測力計拉力的大小

。這種測摩擦力的方法是

(選填“直接”或“間接”)測量法。參考答案：（1）控制變量法（2）相等，間接7.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波的傳播速度v＝2m/s，則：

①從這一時刻起x＝4m處質(zhì)點的振動方程是y＝

cm；

②從這一時刻起x＝5m處質(zhì)點在4.5s內(nèi)通過的路程s＝

cm。參考答案：①（2分）；②458.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s到達最高點，設(shè)空氣阻力大小恒定，則物體上升的最大高度是______m，它由最高點落回拋出點需_____s。參考答案：24

；9.（選修3—4）（5分）某種媒質(zhì)的折射率為，有一束光從該媒質(zhì)射向真空，要使真空中有折射光，入射角應(yīng)滿足的條件是____________。

參考答案：答案：i＜45°

10.如圖所示，質(zhì)量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4?，F(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移動的距離為______________m；使它翻下桌子力F做的功至少為______________J。

參考答案：0.4m

1.6J

11.如圖（a）所示為某種燈泡的U－I圖像，現(xiàn)將兩個這種小燈泡L1、L2與一個阻值為5Ω的定值電阻R連成如圖（b）所示的電路，電源的電動勢為E＝6V，電鍵S閉合后，小燈泡L1與定值電阻R的電功率均為P，則P＝______W，電源的內(nèi)阻r＝_____Ω。參考答案：0.2，2.512.一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻（t=0）波的圖像如圖所示，此刻A、B兩質(zhì)點的位移相同，此后A和B分別經(jīng)過最短時間0.1s和0.8s回到圖示位置，該波沿x軸

方向傳播（填“正”或“負”)，該波在18s內(nèi)傳播的距離為

m。參考答案：負，4013.傳感器是自動控制設(shè)備中不可缺少的元件，下圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動，則在工件移動的過程中，通過電流表G的電流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始終為零”）。參考答案：方向由a到b

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（填空）用如圖1實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打下的點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖2所示．已知m1=50g、m2=150g，則（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）①在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=2.4m/s；②在記數(shù)點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=0.58J．為了簡化計算，設(shè)g=10m/s2，則系統(tǒng)勢能的減少量△EP=0.59J；③在本實驗中，若某同學(xué)作出了v2﹣h圖象，如圖3，h為從起點量起的長度，則據(jù)此得到當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.7m/s2．參考答案：①2.4；②0.58、0.59；③9.7．驗證機械能守恒定律．解：①利用勻變速直線運動的推論有：v5===2.4m/s；②系統(tǒng)動能的增量為：△EK=Ek5﹣0=（m1+m2）v52=0.58J．系統(tǒng)重力勢能減小量為：△Ep=（m2﹣m1）gh=0.1×9.8×0.6000mJ=0.59J在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒③由于△EK=Ek5﹣0=（m1+m2）v52=△Ep=（m2﹣m1）gh由于（m1+m2）=2（m2﹣m1）所以得到：v2=h所以v2﹣h圖象的斜率k==9.7m/s2．故答案為：①2.4；②0.58、0.59；③9.7．15.某同學(xué)使用多用電表測量一定值電阻Rx的阻值，先把選擇開關(guān)旋到“′1k”檔位并調(diào)零，測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖1所示。然后他應(yīng)通過以下操作完成實驗，（1）請你將以下操作過程補充完整：①_________________________________________；②_________________________________________；③將兩表筆接觸待測電阻的兩端，從表盤上讀出數(shù)據(jù)，再乘以所選倍率即為所測電阻值；④測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋。（2）為更準確地測量該電阻的阻值，某同學(xué)設(shè)計了圖2所示的電路。其所用器材有：滑動變阻器R0、電阻箱R、電流表A、電源E、單刀雙擲開關(guān)S各一只，以及導(dǎo)線若干。以上器材均滿足實驗所需條件。①圖3為該電路的實物圖，其中部分電路已經(jīng)連接好，請用筆畫完成電路實物圖的連接。②測量時，有同學(xué)進行了如下一些操作，請將正確的步驟挑選出來，按正確操作順序?qū)⒉襟E前的字母寫到橫線上：___________________________。A．根據(jù)電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大；B．先將單刀雙擲開關(guān)擲向b端，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A的指針指到表盤上某一適當位置，記下A的示數(shù)I；C．先將單刀雙擲開關(guān)擲向a端，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A的指針指到表盤上某一適當位置，記下A的示數(shù)I；D．再將單刀雙擲開關(guān)擲向a端，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A的示數(shù)變?yōu)镮/2；E．再將單刀雙擲開關(guān)擲向b端，同時調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱，使電流表A的示數(shù)也為I；F．再將單刀雙擲開關(guān)擲向b端，保持滑動變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表A的示數(shù)也為I；G．記下此時電阻箱接入電路的電阻值，即等于所測電阻值；參考答案：(1)①把選擇開關(guān)旋到“×100”檔位；②將紅黑表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指到電阻的零刻度處；(2)①電路實物圖的連接如右圖所示。②A、C、F、G。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）翼型降落傘有很好的飛行性能。它被看作飛機的機翼，跳傘運動員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動作。其原理是通過對降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響。已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)1＝C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)2＝C2v2。其中C1、C2相互影響，可由運動員調(diào)節(jié)，滿足如圖b所示的關(guān)系。試求：

（1）圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運動軌跡。試對兩位置的運動員畫出受力示意圖并判斷，①、②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡要說明理由；（2）若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為a，試從力平衡的角度證明：tana＝C2/C1；（3）某運動員和裝備的總質(zhì)量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角a約20°（取tan20°＝4/11），勻速飛行的速度v多大？（g取10m/s2，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（4）若運動員出機艙時飛機距地面的高度為800m、飛機飛行速度為540km/h，降落過程中該運動員和裝備損失的機械能ΔE多大？參考答案：解析：（1）②軌跡不可能存在……1分①位置，三力可能平衡（或三力的合力可能與速度在一直線），運動員做直線運動……1分②位置，合力方向與速度方向不可能在一直線，所以不會沿豎直方向做直線運動……1分

（②位置F1的方向按圖a，理論上是向右，畫出向左也不扣分，但是F1F2標錯位置要扣分。）（2）由①位置的受力分析可知，勻速運動時F1＝mgcosa＝C1v2……⑴

1分F2＝mgsina＝C2v2……⑵

1分兩式消去mg和v得tana＝C2/C1……1分

（3）在圖b中過原點作直線……2分

正確得到直線與曲線的交點

C2＝2，C1＝5.5（5.5~5.6均正確）……2分

根據(jù)F2＝mgsina＝C2v2或F1＝mgcosa＝C1v2…2分

（上兩式任取其一）

得v＝10.9m/s（在10.7~11.0之間均可）……2分

17.（16分）如圖所示，有一足夠長的水平傳送帶以v0=4m/s的速度勻速運動，現(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的物體以水平向左的初速度v1=8m/s從右端滑上傳送帶，向左運動速度v2=0時距離傳送帶的右端x=8m，求

物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ；從物體的速度v2=0時開始計時，物體經(jīng)過多長時間離開傳送帶。參考答案：（1）0.4

（2）2.5s18.（22分）如圖所示，間距為L、光滑足夠長的金屬導(dǎo)軌傾斜放置（金屬導(dǎo)軌的電阻不計），導(dǎo)軌傾角為α，兩根長度均為L的金屬棒CD、PQ放在導(dǎo)軌上，已知CD棒的質(zhì)量為m、電阻為R，PQ棒的質(zhì)量為4m、電阻為2R。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，兩根勁度系數(shù)均為k、相同的彈簧一端固定在導(dǎo)軌的下端，另一端連著金屬棒CD。開始時金屬棒CD靜止，現(xiàn)用一恒力平行于導(dǎo)軌所在平面向上拉金屬棒PQ，使金屬棒PQ由靜止開始運動，當金屬棒PQ達到穩(wěn)定時，彈簧的形變量大小與開始時相同，已知金屬棒PQ開始運動到穩(wěn)定的過程中通過CD棒的電量為q，此過程可以認為CD棒緩慢地移動，求此過程中：（1）CD棒移動的距離；（2）恒力所做的功。參考答案：解析：⑴開始時彈簧是壓縮，當向上的安培力增大時，彈簧的壓縮量減小，安培力等于CD棒平行于斜面的分量時，彈簧恢復(fù)到原長，安培力繼續(xù)增大，彈簧伸長，由題意可知，當彈簧的伸長量等于開始的壓縮量時達到穩(wěn)定狀態(tài)，此時的彈力與原來的彈力大小相等、方向相反。兩彈簧向上的彈力等于CD