山西省太原市楊興中學2023年高三物理期末試題含解析一、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.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k，輸出端接有一交流電動機，其線圈的電阻為R，將原線圈接在正弦交流電源兩端。變壓器的輸入功率為P0時，電動機恰好能帶動質(zhì)量為的物體勻速上升，此時理想電流表A的示數(shù)為I。若不計電動機的機械損耗，重力加速度為，則下列說法正確的是(

)A．電動機的輸出功率為P0/k

B．原線圈兩端電壓的有效值為k/RC．原線圈中電流的有效值為I/k

D．副線圈兩端電壓的有效值為IR參考答案：C2.（多選題）如圖所示電路中，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，電阻R2、R3為定值電阻，R1為滑動變阻器，A、B為電容器的兩個極板．當滑動變阻器R1處于某位置時，A、B兩板間的帶電油滴靜止不動．則下列說法中正確的是（）A．僅把R1的觸頭向右滑動時，電流表讀數(shù)減小，油滴向下運動B．僅把R1的觸頭向右滑動時，電流表讀數(shù)減小，油滴向上運動C．僅把兩極板A、B間距離減小，油滴向下運動D．僅把兩極板A、B間相對面積減小，油滴向下運動參考答案：B【考點】閉合電路的歐姆定律；電容．【分析】電路穩(wěn)定時，電容相當于開關(guān)斷開，其電壓等于路端電壓．把R1的觸頭向右滑動時，R1增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，分析路端電壓的變化，判斷油滴的運動情況．僅把兩極板A、B間距離增大或把兩極板A、B間相對面積減小，電容器的電壓不變，由E=分析板間場強變化和油滴所受電場力變化，判斷油滴的運動情況．【解答】解：A、B僅把R1的觸頭向右滑動時，R1增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，路端電壓增大，則電流表讀數(shù)減小．由E=分析可知，板間場強增大，油滴所受電場力增大，則油滴向上運動．故A錯誤，B正確．

C、僅把兩極板A、B間距離d減小，電容器的電壓不變，由E=分析可知，板間場強增大，油滴所受電場力增大，則油滴向下運動．而電路其他部分不變，電流表讀數(shù)不變．故C錯誤．

D、僅把兩極板A、B間相對面積減小，U和d不變，則板間場強不變，油滴所受電場力不變，則油滴仍保持靜止．電流表讀數(shù)不變．故D錯誤．故選：B3.如圖所示，質(zhì)量為m的正方體和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止狀態(tài)．m和M的接觸面與豎直方向的夾角為，若不計一切摩擦，下列說法正確的是A．水平面對正方體M的彈力大小大于（M+m）gB．水平面對正方體M的彈力大小為（M+m）gcosαC．墻面對正方體M的彈力大小為mgcotαD．墻面對正方體m的彈力大小為mgtanα參考答案：C4.“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動的示意圖如圖所示，A代表“天宮一號”，B代表“神舟八號”，虛線為各自的軌道。可以判定A．“天宮一號”的運行速率大于“神舟八號”的運行速率B．“天宮一號”的周期小于“神舟八號”的周期C．“天宮一號”的向心加速度大于“神舟八號”的向心加速度D．“神舟八號”適度加速有可能與“天宮一號”實現(xiàn)對接參考答案：D5.兩物體甲和乙在同一直線上運動，它們在0～0.4s時間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用，則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時間t1分別是A．和0.30s

B．3和0.30s

C．和0.28s

D．3和0.28s參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)點為圓心，10.00cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交O、O'連線延長線于C點。過A點作法線NN'的垂線AB交NN'于B點，過C點作法線NN'的垂線CD交于NN'于D點，如圖所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=________。參考答案：1.507.現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。①某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是______。②利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻，約為，畫出實驗電路圖，并標明器材代號。電源

（電動勢，內(nèi)阻約為）電流表

（量程，內(nèi)阻）電流表

（量程，內(nèi)阻約為）滑動變阻器

（最大阻值，額定電流）開關(guān)及導線若干③某同學設(shè)計方案正確，測量得到電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則這段金屬絲電阻的計算式______。從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。參考答案：

(1).（均可）

(2).

(3).

相等【詳解】根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則可知讀數(shù)為因該實驗沒有電壓表，電流表A1的內(nèi)阻已知，故用A1表當電壓表使用，為了調(diào)節(jié)范圍大，應用分壓式滑動變阻器的接法，則點如圖如圖由電路圖可知流過電流為，電阻兩端的電壓為，因此電阻該實驗的電流為真實電流，電壓也為真實電壓，因此測得值和真實值相等

8.若測得某一物體質(zhì)量m一定時，a與F的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如表所示：a/m·s-21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，畫出a-F圖象.（3分）(2)根據(jù)圖象判定：當m一定時，a與F的關(guān)系為_______.（3分）(3)若甲、乙兩同學在實驗過程中，由于沒有按照正確步驟進行實驗，處理數(shù)據(jù)后得出如圖所示的a-F圖象.試分析甲、乙兩同學可能存在的問題：甲：___________________________________________；（3分）乙：___________________________________________。（3分）參考答案：(1)若a與F成正比，則圖象是一條過原點的直線.同時，因?qū)嶒炛胁豢杀苊獾爻霈F(xiàn)誤差，研究誤差產(chǎn)生的原因，從而減小誤差，增大實驗的準確性，則在誤差允許范圍內(nèi)圖象是一條過原點的直線即可.連線時應使直線過盡可能多的點，不在直線上的點應大致對稱地分布在直線兩側(cè)，離直線較遠的點應視為錯誤數(shù)據(jù)，不予考慮.描點畫圖如圖所示.(2)由圖可知a與F的關(guān)系是正比例關(guān)系.(3)圖中甲在縱軸上有截距，說明繩對小車拉力為零時小車就有加速度a0，可能是平衡摩擦力過度所致.乙在橫軸上有截距，可能是實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠.答案：(1)見解析(2)正比例關(guān)系(3)平衡摩擦力時木板抬得過高

沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠9.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達質(zhì)點1，質(zhì)點1開始向下運動，振幅為0.4m，經(jīng)過時間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為___________________；寫出質(zhì)點1的振動方程_______________．參考答案：

由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2m，故波速為該波周期為T=0.4s，振動方程為，代入數(shù)據(jù)得10.某同學用如圖所示裝置來驗證機械能守恒定律．將單擺用磁鐵懸掛在鐵質(zhì)黑板上的O點，在O點下方將穿在圓環(huán)狀磁鐵的細鐵釘同樣吸在黑板上的P點，同時在黑板上用粉筆畫一條水平線MN，將細線拉直，讓非磁性擺球從MN上的A點由靜止釋放．當其擺至另一側(cè)最高點時，觀察其位置是否在水平線上，從而驗證擺球在此過程中在誤差范圍內(nèi)機械能是否守恒．（1）為進行多次實驗驗證，該同學通過調(diào)整

，然后再次重復實驗．（2）在實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因是

（寫出一條即可）．參考答案：（1）P點的高度；（2）運動過程中受到摩擦阻力．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】小球釋放后，只有重力做功，機械能守恒，當碰到釘子后，機械能仍守恒，為多次實驗驗證，則可改變P點的高度；小球在擺動過程中，因存在摩擦阻力，則擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低．【解答】解：（1）由題意可知，由于小球釋放后，只有重力做功，機械能守恒，因此只要小球另一側(cè)最高點在同一水平線即可，為了多次進行實驗驗證，可通過調(diào)整P點的高度，再次重復實驗；（2）在實驗中該同學發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因可能是受到摩擦阻力，故答案為：（1）P點的高度；（2）運動過程中受到摩擦阻力．11.學校實驗小組在“驗證牛頓第二定律”的實驗中,圖為實驗裝置簡圖(所用交變電流的頻率為50Hz).

(1)同學們在進行實驗時,為了減小實驗時的系統(tǒng)誤差,使分析數(shù)據(jù)時可以認為砂桶的重力等于小車所受的合外力,你認為應采取的措施有:①

.②

.(2)如圖所示是某小組在做實驗中,由打點計時器得到的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm,x6=10.26cm,則A點處瞬時速度的大小是

m/s,小車運動的加速度計算表達式為

,加速度的大小是

m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).參考答案：((1)①將長木板一端墊起,讓小車重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;②小車質(zhì)量遠大于沙桶的總質(zhì)量(2)0.86

=0.6412.（4分）綠光照射到某金屬表面能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，則采用

色光也可以產(chǎn)生（寫出一種顏色的可見光）；若金屬表面單位時間內(nèi)單位面積內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)目增加了，則入射光的

（填“頻率”或“強度”）增大了。參考答案：藍/靛/紫；強度13.（選修3—3）（3分）把熔化的蜂蠟薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一燒熱的針尖接觸蜂蠟層的背面，結(jié)果在玻璃和云母上的蜂蠟分別熔化成甲、乙兩種形狀，此現(xiàn)象說明____________________________________________.參考答案：答案：在導熱性能上玻璃各向同性，云母各向異性。………（3分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m。現(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當小物塊到達平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大小；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小；（2）電子在磁場中運動的時間t．參考答案：答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為考點： 帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應強度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運動的周期可以求出電子的運動時間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運動，有：ev0B=m，解得，磁感應強度B的大小：B=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間t=T=；答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運動，分析清楚電子運動過程，應用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置光滑的絕緣軌道，處于水平向右的勻強電場中，一帶負電荷的小球從高h的A處靜止開始下滑，沿軌道ABC運動后進入圓環(huán)內(nèi)作圓周運動．已知小球所受到電場力是其重力的，圓環(huán)半徑為R，斜面傾角為θ=53°，SBC=2R．若使小球在圓環(huán)內(nèi)能作完整的圓周運動，h至少為多少？參考答案：解：小球所受的重力和電場力都為恒力，故兩力可等效為一個力F，如圖所示，可知F=mg，方向與豎直方向夾角為37°，偏左下；從圖中可知，做完整的圓周運動的臨界條件是恰能通過D點，若球恰好能通過D點，則達到D點時小球與圓環(huán)間的彈力恰好為零，由圓周運動知識得：F=m即：mg=m選擇A點作為初態(tài)，D點為末態(tài)，由動能定理有：mg（h﹣R﹣Rcos37°）﹣mg（htan37°+2R+Rsin37°）=m即代入數(shù)據(jù)：mg（h﹣1.8R）﹣mg（h+2.6R）=×mgR7h=10R+60R=70R解得：h=10R答：若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運動，h至少為10R．17.如圖所示．豎直平面（紙面）內(nèi)有一直角坐標系xOy,x軸沿水平方向。在第四象限內(nèi)存在平行于y軸的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q（q<0）的小球自y軸一的點A（0，l）沿x軸正方向拋出．經(jīng)x軸上的點B（2l，0）進入第四象限．帶電小球恰好做勻速網(wǎng)周運動。（重力加速度為譬’） （1）水電場強度的大小和方向。 （2）若磁感應強度的大小為一確定值B0，小球?qū)膟軸上的點C（0，—2l）進入第二象限，則B0為多大? （3）若磁感應強度的大小為另一確定值．小球經(jīng)過一段時問后．恰好不進入第二象限．從