山東省菏澤市單縣第三高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

山東省菏澤市單縣第三高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)（g=10m/s2），下列說法中正確的是：A．它是豎直向下，v0=0、a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；B．在開始連續(xù)的三個(gè)1s內(nèi)通過的位移之比是1：3：5；C．在開始連續(xù)的三個(gè)1s末的速度大小之比是1：2：3；D．從開始運(yùn)動(dòng)到距下落點(diǎn)5m、10m、15m所經(jīng)歷的時(shí)間之比為1：2：3。參考答案：ABC2.（多選）用力F將質(zhì)量為m的物塊壓在豎直墻上，從t=0時(shí)刻起，測(cè)得物體所受墻壁的摩擦力隨時(shí)間按如圖所示規(guī)律變化，則下列判斷正確的是 A．0~t2時(shí)間內(nèi)為滑動(dòng)摩擦力，t2時(shí)刻之后為靜摩擦力 B．0~t1時(shí)間內(nèi)物塊沿墻壁加速下滑，t2時(shí)刻物塊的速度為0 C．壓力F一定隨時(shí)間均勻增大 D．壓力F恒定不變參考答案：AB3.如圖甲所示電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=6：1，L為電感線圈、C為電容器、R為定值電阻。當(dāng)原線圈兩端接有如圖乙所示的交流電時(shí)，三只燈泡都能發(fā)光.如果保持原線圈兩端的電壓最大值不變，而將其頻率變?yōu)樵瓉淼?倍，下列說法中正確的是A．副線圈兩端的電壓有效值為12VB．副線圈兩端的電壓有效值為6VC．燈泡Ⅱ變亮D．燈泡Ⅲ變亮參考答案：BD4.如圖所示，水平方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域高度為d，三個(gè)寬度均為d的由相同導(dǎo)線制成的閉合導(dǎo)線框豎直置于磁場(chǎng)的上方，它們的底邊處在同一高度，線框的高度hA＝d/2，hB＝d，hC＝3d/2。當(dāng)導(dǎo)線框A、B、C由靜止開始釋放后，在經(jīng)過勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過程中線框受到的磁場(chǎng)力始終小于線框的重力，則（

）（A）剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)三個(gè)導(dǎo)線框的速度相同

（B）線框進(jìn)入磁場(chǎng)d/2后，導(dǎo)線框C的加速度最大

（C）通過磁場(chǎng)過程中無感應(yīng)電流的時(shí)間導(dǎo)線框A最長

（D）導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，位移小于d/2以前，經(jīng)相等位移時(shí)導(dǎo)線框C的速度最大參考答案：ACD5.質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xy平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度圖象和y方向的位移的圖象如圖所示．下列說法正確的是

（）

A．質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/s

B．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3N

C．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力的方向垂直

D．2s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小為6m/s參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.我校機(jī)器人協(xié)會(huì)的同學(xué)利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關(guān)系。如圖甲所示，在鐵架臺(tái)上用彈簧測(cè)力計(jì)掛住一個(gè)實(shí)心鐵球，在圓盤測(cè)力計(jì)的托板上放一燒杯水，讀出兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2；再把小球浸沒在水中（水不會(huì)溢出），如圖乙所示，讀出兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F3、F4。請(qǐng)你分析彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對(duì)鐵球的浮力大小為_________，若___________，就說明了作用力與反作用力大小相等。參考答案：7.在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)研究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有拴連。木塊從A點(diǎn)靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運(yùn)動(dòng)到B1點(diǎn)停下，O點(diǎn)為彈簧原長時(shí)所處的位置，測(cè)得OB1的距離為L1，并記錄此過程中彈簧對(duì)木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從A點(diǎn)釋放，木塊分別運(yùn)動(dòng)到B2、B3……停下，測(cè)得OB2、OB3……的距離分別為L2、L3……作出彈簧對(duì)木塊做功W與木塊停下的位置距O點(diǎn)的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對(duì)木塊做功W與木塊在O點(diǎn)的速度v0之間的關(guān)系為

（2）W—L圖線不通過原點(diǎn)的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長度為

cm。參考答案：（1）W與成線性關(guān)系（2）未計(jì)木塊通過AO段時(shí)摩擦力對(duì)木塊所做（3）

3

cmKs5u8.在伽利略羊皮紙手稿中發(fā)現(xiàn)的斜面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示，人們推測(cè)第二、三列數(shù)據(jù)可能分別表示時(shí)間和長度。伽利略時(shí)代的1個(gè)長度單位相當(dāng)于現(xiàn)在的mm，假設(shè)1個(gè)時(shí)間單位相當(dāng)于現(xiàn)在的0.5s。由此可以推測(cè)實(shí)驗(yàn)時(shí)光滑斜面的長度至少為

m，斜面的傾角約為

度。（g取10m/s2）

參考答案：答案：2.04，1.5°解析：依題意，第一列數(shù)據(jù)為時(shí)間的平方t2，從數(shù)據(jù)分析可知第一列數(shù)據(jù)與第三列數(shù)據(jù)之比約為1:32（取平均值后比值為1：32.75），即斜面長度與時(shí)間的平方成正比，根據(jù)當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)與現(xiàn)在的數(shù)據(jù)換算關(guān)系和勻變速運(yùn)動(dòng)公式，可得角度約為1.5°。9.某興趣小組用如題1圖所示裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用：A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選擇_______（選填“A”或“B”）．（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔．實(shí)驗(yàn)中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運(yùn)動(dòng)．同學(xué)甲認(rèn)為此時(shí)摩擦力的影響已得到消除．同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動(dòng)．看法正確的同學(xué)是_____（選填“甲”或“乙”）．（3）消除摩擦力影響后，在砝碼盤中加入砝碼．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，松開小車，小車運(yùn)動(dòng)．紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中的一段如題2圖所示．圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫出，紙帶上A點(diǎn)的速度vA=______m/s．（4）測(cè)出小車的質(zhì)量為M，再測(cè)出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L．小車動(dòng)能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g；實(shí)驗(yàn)中，小車的質(zhì)量應(yīng)______（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出．多次測(cè)量，若W與ΔEk均基本相等則驗(yàn)證了動(dòng)能定理．參考答案：

(1).B

(2).乙

(3).0.31（0.30~0.33都算對(duì)）

(4).遠(yuǎn)大于【詳解】(1)為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器即B；(2)當(dāng)小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)有小車與木板間的摩擦為最大靜摩擦力，由于最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力，所以甲同學(xué)的看法錯(cuò)誤，乙同學(xué)的看法正確；(3)由圖可知，相鄰兩點(diǎn)間的距離約為0.62cm，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，所以速度為；(4)對(duì)小車由牛頓第二定律有：，對(duì)砝碼盤由牛頓第二定律有：聯(lián)立解得：，當(dāng)時(shí)有：，所以應(yīng)滿足：。10.（4分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律，下面的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成，具有一定的結(jié)構(gòu)特征。則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點(diǎn)是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。參考答案：答案：在確定方向上原子有規(guī)律地排列在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同原子排列具有一定對(duì)稱性等11.（5分）如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1與q2之間的距離為，q2與q3之間的距離為，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。

（1）如q2為正電荷，則q1為

電荷，q3為

電荷。

（2）q1、q2、q3三者電量大小之比是

∶

∶

。

參考答案：答案：（1）負(fù)

負(fù)（2）12.

（選修3一3）（6分）一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播的速度為2m/s，在傳播方向上有A,B兩點(diǎn)，從波剛好傳到某質(zhì)點(diǎn)(A或B)時(shí)開始計(jì)時(shí)，己知5s內(nèi)A點(diǎn)完成了6次全振動(dòng)，B點(diǎn)完成了10次全振動(dòng)，則此波的傳播方向?yàn)椋ㄌ?AB"或"BA"),周期是s，波長為m參考答案：答案：BA

0.5

113.如圖所示為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的一輛做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車的紙帶的一部分，D1是任選的第1點(diǎn)，D11、D21是順次選取的第11點(diǎn)和第21點(diǎn)，由于實(shí)驗(yàn)選用特殊電源，若加速度的值是10cm/s2，則該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率是

Hz，D11點(diǎn)的速度為

m/s。參考答案：10，0.2

解析：設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T，由于D1是任選的第一點(diǎn)，D11、D21是第11點(diǎn)和第21點(diǎn)，所以相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為10T，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2，得：△x=（25-15）×10-2

m=at2，解得：t=1s，所以兩點(diǎn)之間的間隔為0.1s，再根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔與頻率關(guān)系：T=解得：f==10Hz，三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2s時(shí)的波形圖，圖乙是這列波中P點(diǎn)的振動(dòng)圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動(dòng)周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點(diǎn)在此時(shí)的振動(dòng)方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左?！?2分)15.（簡(jiǎn)答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一汽缸的初始體積為，其中盛有的空氣和少量的水（水的體積可以忽略）。平衡時(shí)氣體的總壓強(qiáng)是，經(jīng)做等溫膨脹后使其體積加倍，在膨脹結(jié)束時(shí)，其中的水剛好全部消失，此時(shí)的總壓強(qiáng)為。若讓其繼續(xù)作等溫膨脹，使體積再次加倍。試計(jì)算此時(shí)：1.汽缸中氣體的溫度；2.汽缸中水蒸氣的摩爾數(shù)；3.汽缸中氣體的總壓強(qiáng)。假定空氣和水蒸氣均可以當(dāng)作理想氣體處理。參考答案：1只要有液態(tài)水存在，平衡時(shí)汽缸中氣體的總壓強(qiáng)就等于空氣壓強(qiáng)與飽和水蒸氣壓強(qiáng)之和：

（1）第一次膨脹后

（2）由于第一次膨脹是等溫過程，所以

（3）解（1）、（2）、（3）三式，得

（4）

（5）

（6）由于，可知汽缸中氣體的溫度

（7）根據(jù)題意，經(jīng)兩次膨脹，氣體溫度未改變。2設(shè)水蒸氣為．經(jīng)第一次膨脹，水全部變成水蒸氣，水蒸氣的壓強(qiáng)仍為，這時(shí)對(duì)于水蒸氣和空氣分別有

（8）

（9）由此二式及（5）、（6）式可得