山西省太原市第六十七中學2022-2023學年高三物理上學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.如圖所示，兩個完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v分別水平拋出和豎直向上拋出，下列說法正確的是 A．兩小球落地時的速度相同B．從開始運動至落地，重力對兩小球做功不同C．兩小球落地時，兩球重力的瞬時功率相同D．從開始運動至落地，重力對A小球做功的平均功率較大參考答案：D考點：平拋運動和豎直上拋運動，功率的計算【名師點睛】在分析功率的時候，一定要注意公式的選擇，只能計算平均功率的大小，而P=Fvcosθ可以計算平均功率也可以是瞬時功率，取決于速度是平均速度還是瞬時速度．兩個物體在運動的過程中機械能守恒，可以判斷它們的落地時的速度的大小，再由平均功率和瞬時功率的公式可以得出結論。2.如圖所示，在水平地面上有一個表面光滑的直角三角形物塊M，長為L的輕桿下端用光滑鉸鏈連接于0點（O點固定于地面上），上端連接小球m，小球靠在物塊左側，水平向左的推力F施于物塊，整個裝置靜止.若撤去力f，下列說法正確的是A.

物塊先做加速運動，后做減速運動直至靜止B.

物塊先做加速運動，后做勻速運動C.

小球與物塊分離時，若輕桿與水平地面成α角，小球的角速度大小為ω，則物塊的速度大小是ωLsinaD.

小球落地的瞬間與物塊分離參考答案：BC3.（2011?北京）如圖所示電路，電源內阻不可忽略．開關S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中（）A． 電壓表與電流表的示數都減小B． 電壓表與電流表的示數都增大C． 電壓表的示數增大，電流表的示數減小D． 電壓表的示數減小，電流表的示數增大參考答案：A解：滑片下移，則滑動變阻器接入電阻減小，則總電阻減小，電路中總電流增大，內阻兩端電壓增大，則由閉合電路歐姆定律可知，電路的路端電壓減小，故電壓表示數減??；由歐姆定律可知，R1上的分壓增大，故并聯部分電壓減小，即可知電流表示數減小，故A正確，BCD錯誤；故選A4.（多選）如圖所示，水平地面上處于伸直狀態的輕繩一端拴在質量為m的物塊上，另一端拴在固定于B點的木樁上．用彈簧測力計的光滑掛鉤緩慢拉繩，彈簧測力計始終與地面平行．物塊在水平拉力作用下緩慢滑動．當物塊滑動至A位置，∠AOB=120°時，彈簧測力計的示數為F．則（）A．物塊與地面間的動摩擦因數為B．木樁受到繩的拉力始終大于FC．彈簧測力計的拉力保持不變D．彈簧測力計的拉力一直增大參考答案：考點：驗證力的平行四邊形定則．專題：實驗題；彈力的存在及方向的判定專題．分析：以彈簧秤掛鉤結點處為研究對象受力分析，運用合成法求解繩子的拉力大?。晃飰K緩慢滑動，處于平衡狀態，則繩子拉力的大小等于滑塊摩擦力的大小，進而結合滑動摩擦力的計算公式求出摩擦因數．解答：解：A、以彈簧秤掛鉤結點處為研究對象受力分析，運用合成法如圖：由幾何知識知：繩子拉力T=F物塊緩慢滑動，處于平衡狀態：f=T=F即：μmg=F得：μ=，故A正確；B、由A分析知，木樁受到繩的拉力等于F而不是大于F，故B錯誤；C、為了使木樁處于平衡狀態繩子拉力始終等于F，但隨著木樁的靠近，兩邊繩子夾角逐漸減小，由平行四邊形合成法則知合力增大，則彈簧秤拉力一直增大，故C錯誤，D正確；故選：AD．點評：本題的關鍵是由“物塊在水平拉力作用下緩慢滑動”確定物塊受力平衡，則繩子拉力不變．5.如圖所示，在光滑水平面上有甲、乙兩木塊，質量分別為m1和m2，中間用一原長為L，勁度系數為k的輕質彈簧連接起來，現用一水平力F向左拉木塊甲，當兩木塊一起勻加速運動時，兩木塊之間的距離是（）A．L+ B．C． D．參考答案：A【考點】牛頓第二定律；胡克定律．【分析】由胡可定律結合牛頓第二定律求出彈簧的伸長量，可得木塊間的距離．【解答】解：設彈簧伸長量為x，兩木塊一起勻加速運動，它們有共同的加速度．對于整體，由牛頓第二定律：F=（m1+m2）a對于乙：F彈=m2a由胡克定律：F彈=kx由①②③解得：，故兩木塊之間的距離是：．故A正確．故選：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）如圖所示的電路中，R1=10歐，R6=50歐，已知R1<R2<R3<R4<R5<R6，則A、B間總電阻的范圍是

。參考答案：Ω<R<5Ω7.如圖所示，小車的頂棚上用繩線吊一小球，質量為m，車廂底板上放一個質量為M的木塊，當小車沿水平面勻加速向右運動時，小球懸線偏離豎直方向30°，木塊和車廂保持相對靜止，則小車運動的加速度為------____________，小球對懸線的拉力為_____________，木塊受到的摩擦力為______________。參考答案：答案：，，8.如圖所示是甲、乙、丙三個物體做直線運動的s-t圖像，比較三物體的

(1）位移大小：

；

(2）路程

；

(3）平均速度的大小

。參考答案：、、9.用歐姆表測電阻時，如發現指針偏轉角度太小，為了使讀數的精度提高，應使選擇開關撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測量，測量前必須先要進行

。如圖所示為使用多用表進行測量時，指針在刻度盤上停留的位置，若選擇旋鈕在“50mA”位置，則所測量電流的值為

mA。參考答案：大；調零；22.010.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數。在氫原子核外電子由量子數為2的軌道躍遷到量子數為3的軌道的過程中，將

（填“吸收”、“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產生光電效應，則一群處于量子數為4的激發態的氫原子在向基態躍遷過程中，有

種頻率的光子能使該金屬產生光電效應。

參考答案：

吸收（2分）

5（2分）11.（4分）在下面括號內列舉的科學家中，對發現和完善萬有引力定律有貢獻的是

。（安培、牛頓、焦耳、第谷、卡文迪許、麥克斯韋、開普勒、法拉第）參考答案：第谷、開普勒、牛頓、卡文迪許解析：第谷搜集記錄天文觀測資料、開普勒發現開普勒三定律、牛頓發現萬有引力定律、卡文迪許測定萬有引力常數12.如圖所示的電路中，純電阻用電器Q的額定電壓為U，額定功率為P．由于給用電器輸電的導線太長，造成用電器工作不正常．現用理想電壓表接在電路中圖示的位置，并斷開電鍵S，此時電壓表讀數為U，閉合電鍵S，其示數為U1．則閉合電鍵后用電器Q的實際功率為P，輸電線的電阻為．參考答案：考點：電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由電功率公式P=的變形公式可以求出用電器的電阻，已知用電器電阻與用電器電壓，由電功率公式P=可以求出用電器的實際功率；求出導線上損失的電壓，由P=UI的變形公式求出導線電流，然后由歐姆定律可以求出導線電阻．解答：解：∵P=，∴用電器電阻R=；開關閉合時，電壓表與用電器并聯，用電器兩端電壓是U1，用電器實際功率：P實===P；用電器工作時，導線上損失的電壓U損=U﹣U1，用電器工作時，電路電流I==，導線電阻R線===；故答案為：P，．點評：本題考查了求用電器實際功率、輸電線電阻等問題，熟練應用電功率公式及其變形公式、歐姆定律，即可正確解題．13.質量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：8；4物體下落做勻加速直線運動，根據位移時間關系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根據牛頓第二定律得：a=，解得：f=4N。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結果保留兩位有效數字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關鍵．知道光速和折射率的關系.15.（6分）一定質量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對外做功5J，則其內能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內的分子數減少；內能減少，則溫度降低，其分子運動的平均速率減小,則氣體的壓強減小。（4分要有四個要點各占1分；單位體積內的分子數減少；溫度降低；分子運動的平均速率減小；氣體的壓強減小。）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.磁懸浮列車是一種高速運載工具。它具有兩個重要系統。一是懸浮系統，利用磁力（可由超導電磁鐵提供）使車體在導軌上懸浮起來與軌道脫離接觸。另一是驅動系統，在沿軌道上安裝的三相繞組（線圈）中，通上三相交流電，產生隨時間、空間作周期性變化的磁場，磁場與固連在車體下端的感應金屬板相互作用，使車體獲得牽引力。

為了有助于了解磁懸浮列車的牽引力的來由，我們求解下面的問題。

設有一與軌道平面垂直的磁場，磁感應強度B隨時間t和空間位置x變化規律為

式中、、均為已知常量，坐標軸x與軌道平行。在任一時刻t，軌道平面上磁場沿x方向的分布是不均勻的，如圖所示。圖中Oxy平面代表軌道平面，“×”表示磁場的方向垂直Oxy平面指向紙里，“·”表示磁場的方向垂直Oxy平面指向紙外。規定指向紙外時B取正值。“×”和“·”的疏密程度表示沿著x軸B的大小分布。一與軌道平面平行的具有一定質量的金屬矩形框MNPQ處在該磁場中，已知與軌道垂直的金屬框邊MN的長度為，與軌道平行的金屬框邊MQ的長度為d，金屬框的電阻為R，不計金屬框的電感。1．試求在時刻t，當金屬框的MN邊位于x處時磁場作用于金屬框的安培力，設此時刻金屬框沿x軸正方向移動的速度為。2.試討論安培力的大小與金屬框幾何尺寸的關系。參考答案：1．題給的磁場隨時間和空間的變化具有周期性，在某時刻，磁場的空間分布為

在時刻，磁場的空間分布為

比較上面兩式，不難看出，和這兩個時刻的磁場的空間分布規律是相同的，只是時刻原位于處的磁場，經歷時間，在時刻，出現在處．即整個磁場的分布經時間間隔沿x軸的正方向平移了一段距離

平移速度

（1）平移速度為恒量．由此可見，題給出的磁場可視為一在空間按余弦規律分布的非均勻磁場區域以速度沿x軸的正方向平移．如果金屬框移動的速度小于磁場區域平移的速度，那么通過金屬框的磁通將隨時間發生變化，從而在金屬框中產生感應電流，感應電流將受到磁場的安培力作用．由題已知，在時刻t，金屬框移動的速度為，金屬框MN邊位于坐標x處，PQ邊位于坐標處．設此時金屬框的磁通為（規定由紙內到紙外為正）；經過一很短的時間間隔，整個磁場分布區域向x方向移動了一段距離，金屬框向x方向移動了一段距離，其結果是：MN邊左側穿過面積為的磁通移進了金屬框，PQ邊左側穿過面積為的磁通移出了金屬框，故在時刻，通過金屬框的磁通為

在時間間隔內，通過金屬框的磁通增量為

（2）規定框內的感應電動勢沿順時針方向（沿回路MNPQM方向)為正，由電磁感應定律，可得t時刻的感應電動勢

（3）規定金屬框內的感應電流沿順時針方向（沿回路MNPQM方向)為正，可得t時刻的感應電流為

(4)磁場對于上下兩邊NP和MQ的安培力的大小相等，方向相反，二者的合力為零．規定向右的力為正，則磁場作用于金屬框MN邊的安培力為；由于PQ邊和MN邊的電流方向相反，磁場作用于金屬框PQ邊的安培力為，故金屬框的安培力的合力

（5）由（1）、（2）、（3）、（4）、（5）式及題給定的磁場分布規律，得

（6）利用三角學公式，得

（7）

稱為安培力的幅度．從（7）式可以看出，安培力在的幅度內隨時間變化，但其值不會小于零，表示磁場作用于金屬框的安培力始終向右．2．討論安培力的大小與線框幾何尺寸的關系就是討論與線框幾何尺寸的關系．與金屬框長度l的平方成正比，與金屬框的寬度d有關：當，即

（8）得

（9）當，即

（10）達最大值

（11）

當d取其它值時，介于0與最大值之間．17.如圖，在0≤x≤d的空間，存在垂直xOy平面的勻強磁場，方向垂直xOy平面向里。y軸上P點有一小孔，可以向y軸右側垂直于磁場方向不斷發射速率均為v、與y軸所成夾角θ可在0~1800范圍內變化的帶負電的粒子。已知θ=450時，粒子恰好從磁場右邊界與P點等高的Q點射出磁場，不計重力及粒子間的相互作用。求（1）磁場的磁感應強度；（2）若θ=300，粒子射出磁場時與磁場邊界的夾角（可用三角函數、根式表示）；（3）能夠從磁場右邊界射出的粒子在磁場中經過的區域的面積（