2023年山东省临沂市群星学校高三物理下学期期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示，两个等大的水平力F分别作用在物体B、C上．物体A、B、C都处于静止状态．各接触面与水平地面平行．物体A、C间的摩擦力大小为f1，物体B、C间的摩擦力大小为f2，物体C与地面间的摩擦力大小为f3，则 A.    B. C.    D. 参考答案： B 2. （单选）以下说法正确的是（　　） 　 A． 法拉第通过实验发现了在磁场中产生电流的条件 　 B． 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场 　 C． 电场强度是用比值法定义，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比 　 D． 奥斯特发现了电流的磁效应和电磁感应现象 参考答案： 解：A、法拉第通过实验发现了在磁场中产生电流的条件，故A正确； B、根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生磁场，只有非均匀变化的电场周围才产生变化的磁场；在变化的磁场周围一定产生电场，只有非均匀变化的磁场周围才产生变化的电场．故B错误； C、电场强度是用比值法定义，因而电场强度与电场力、试探电荷的电量无直接关系，故C错误； D、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现电磁感应现象，故D错误； 故选：A． 3. （多选）如图所示，光滑固定的竖直杆上套有小物块 a，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块 a 和小物块 b，虚线 cd水平．现由静止释放两物块，物块 a 从图示位置上升，并恰好能到达 c 处．在此过程中，若不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是A．物块 a 到达 c 点时加速度为零 B．绳拉力对物块 a 做的功等于物块 a 重力势能的增加量 C．绳拉力对物块 b先做负功后做正功 D．绳拉力对物块 b 做的功等于物块 b机械能的减少量 参考答案： BD 4. （多选）图中，固定的光滑竖直杆上套有一质量为m的圆环，圆环与水平放置轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在墙壁上的A点，图中弹簧水平时恰好处于原长状态．现让圆环从图示位置（距地面高度为h）由静止沿杆滑下，滑到杆的底端B时速度恰好为零．则在圆环下滑至底端的过程中（　　） 　 A． 圆环的机械能守恒 B． 弹力对圆环做负功，大小为mgh 　 C． 圆环所受合力做功为零 D． 圆环到达B时弹簧弹性势能为mgh 参考答案： 考点： 功能关系；功的计算． 分析： 分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，系统的机械能守恒；根据系统的机械能守恒进行分析． 解答： 解：A、圆环沿杆滑下过程中，弹簧的拉力对圆环做功，圆环的机械能不守恒，故A错误， B、图中弹簧水平时恰好处于原长状态，在圆环下滑的过程中，弹簧对圆环有拉力，此拉力对圆环做负功，则由功能原理知圆环的机械能减小，根据动能定理可知弹力做功为﹣mgh．故B正确． C、对于圆环，两个过程中动能的变化量为零，根据动能定理可知圆环所受的合力做功为零，故C正确． D、对于圆环和弹簧组成的系统而言，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，可知圆环的机械能减少了mgh，那么弹簧的弹性势能增大mgh，故D正确． 故选：BCD． 点评： 对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法．这是一道考查系统机械能守恒的基础好题． 5. （单选）如图所示，“神舟10号” 绕地球沿椭圆形轨道运动，它在A、B、C三点运动速率 A．一样大                 B．经过A点时最大 C．经过B点时最大         D．经过C点时小于经过B点时 参考答案： B 根据开普勒第二定律知：在相等时间内，太阳和运动中的行星的连线（向量半径）所扫过的面积都是相等的，故到中心的距离越近速度越大，A点速率最大，B点速率最小。 故选B。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 23．如图所示，t＝0时，一小物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s测得的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中。重力加速度g取10m/s2，则物体到达B点的速度为         m/s；物体经过BC所用时间为         s。 t/s 0 2 4 6 v/m·s-1 0 8 12 8   参考答案： 13.33；6.67 7. （填空）一列简谐横波沿工轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示．该列波的波速是　　m/s；质点a平衡位置的坐标xa=2.5m．再经　　s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动． 参考答案： 2，0.25s． 考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象．. 分析： 由图读出波长λ，由波速公式v= 求波速．根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．运用波形的平移法研究质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间． 解答： 解：由图读出波长λ=4m，则波速 根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动． 则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间t== s=0.25s． 故答案为：2，0.25s． 点评： 本题采用波形的平移法求质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间，这是常用的方法．　 8. 如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想表，输入端a、b接正弦交流电源时，原、副线圈中电压表的示数分别为U1和U2，则原线圈与副线圈的匝数之比等于________；当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，电流表A1的示数I1变化情况是________。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 参考答案： 答案：U1︰U2；变大 9. 一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。 参考答案： ， 10. 如图所示，将两条完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3m/s，方向水平向右，乙车速度大小为2m/s，方向水平向左，两车在同一直线上，当乙车的速度为零时，甲车速度为________m/s，方向________。 参考答案： 1   水平向右 11. 参考答案： 12. 一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上述过程中质点运动的路程是         m，运动的位移是          m。 参考答案： 8， 13. 某学校物理兴趣小组，利用光控实验板 “探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。 在数据分析过程中，小组先得出了vB—h图像，继而又得出vB2—h图像，如图丙、丁所示： 请根据图象回答下列问题： ①小组同学在得出vB—h图像后，为什么还要作出vB2－h图像？                   ． ②若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g=     ． 参考答案： ：①先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系．  ②（2分）k/2． 解析：若小球下落过程机械能守恒，则有mgh=m vB2，即vB2=2gh。vB2-h图像的斜率k=2g，重力加速度g= k/2． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．ks5u (1)OD间的距离为________cm. (2)下图是根据实验数据绘出的x－t2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________，其大小为________m/s2(保留三位有效数字)． 参考答案： (1)1.20（1分），　(2)加速度的一半（1分），　0.933（2分） 15. 某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为2kΩ）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。实验室备有如下器材： A．电压表V（量程3V，电阻RV 约为4.0kΩ） B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1 约为5Ω） C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2 约为50Ω） D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A） E．电阻箱R2（0～999.9Ω） F．开关S一只、导线若干 ⑴为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路如图甲所示为其对应的实物图，图中的电流表A应选   ▲   (选填“A1”或“A2”)，请将 实物连线补充完整。 ⑵为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图乙所示的电路图。根据测量数 据作出—图象，如图丙所示。若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E=     ▲    ，内阻r=    ▲    （用k、b和R2表示）。该实验的测量值偏小，造成此系统误差主要原因是    ▲     。 参考答案： ⑴ 如图      A2            ⑵         电压表的分流 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为450，斜面倾角300，整个装置处于静止状态,（g取10m/s2）；求：(所有结果均保留三位有效数字) (1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小； (2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小的拉力的大小。 参考答案： (1)如图，水平竖直建立直角坐标系，对小球做受力分析，把不在轴上的力沿轴分解，列平衡方程如下……………3分       ……………3分      由以上两式得N=73.2N……………1分                   T=51.8N……………1分 (2)经分析得拉力的最小值为Fm=mgsin45°……………2分 代数解得Fm=70.7N…… 17. 如图所示，长L=75cm的静止直筒中有一不计大小的小球，筒与球的总质量  为4kg，现对筒施加一竖直向下、大小为21N的恒力，使筒竖直向下运动，经t=0.5s 时间，小球恰好跃出筒口，求小球的质量。（取g=10m/s2） 参考答案： 设筒与小球的总质量为M，小球的质量为m，筒在重力及恒力的共同作用下竖直向下做初速为零的匀加速运动，设加速度为a；小球做自由落体运动.设在时间t内，筒与小球的 位移分别为h1、h2（球可视为质点）如解图所示。  由运动学公式得：    （2分）     （2分） 又有：L=h1-h2  （2分）     代入数据解得：a=16m/s2（1分）    又因为筒受到重力(M-m)g和向下作用力F，据牛顿第二定律有  F+(M-m)g=(M-m)a  （3分） 代入数据得m=0.5kg（2分） 18. 如图所示，圆柱形气缸A中用质量为2m的活塞封闭有一定质量的理想气体，温度为27℃，气缸中的活塞通过滑轮系统悬挂一质量为m的重物，稳定时活塞与气缸底部距离为h，现在重物m上加挂质量为的小物体，已知大气压强为p0，活塞横截面积为S，，不计一切摩擦，求