山西省臨汾市化樂中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山西省臨汾市化樂中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.如圖所示，光滑的半圓柱體的半徑為R，其上方有一個(gè)曲線軌道AB，軌道底端水平并與半圓柱體頂端相切。質(zhì)量為m的小球沿軌道滑至底端（也就是半圓柱體的頂端）B點(diǎn)時(shí)的速度大小為，方向沿水平方向。小球在水平面上的落點(diǎn)為C（圖中未標(biāo)出），則

（）A．小球?qū)⒀貓A柱體表面做圓周運(yùn)動滑至C點(diǎn)B．小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動到達(dá)C點(diǎn)C．OC之間的距離為D．OC之間的距離為R參考答案：B2.（單選）如圖．在粗糙水平面上放置A、B、C、D四個(gè)小物塊，各小物塊之間由四根完全相同的輕彈簧相互連接，正好組成一個(gè)菱形，∠ADC=120°．整個(gè)系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)．已知A物塊所受的摩力大小為f．則D物塊所受的摩擦力大小為（）A．2fB．fC．fD．f參考答案：解：已知A物塊所受的摩擦力大小為f，設(shè)每根彈簧的彈力為F，則有：2Fcos30°=f，對D：2Fcos60°=f′，解得：f′=f故選：B．3.如圖所示，在某種介質(zhì)中的一條直線上兩個(gè)振動源A、B相距6m，振動頻率相等，C為AB中點(diǎn)，D距B點(diǎn)1.5m。t0=0時(shí)刻A、B開始振動，振幅相等，振動圖象如下圖。若A向右傳播的波與B向左傳播的波在t1=0.3s時(shí)相遇，則A．t1=0.3s時(shí)刻C點(diǎn)經(jīng)過平衡位置且振動方向向下B．在兩列波相遇過程中，C質(zhì)點(diǎn)總是比D質(zhì)點(diǎn)位移大C．兩列波在A、B間的傳播速度均為10m/sD．兩列波的波長都是4m參考答案：C4.（單選）如圖，質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面放在粗糙水平面上，質(zhì)量為m的物體在斜面上恰能勻速下滑．現(xiàn)加上如圖所示的沿斜面向下的力F，使物體在斜面上加速下滑，則此時(shí)地面對斜面的支持力N的大小和物體的加速度大小a為（）A．a(chǎn)=﹣gsinθB．N=（M+m）g+FsinθC．a(chǎn)=﹣μgcosθD．N=（M+m）g參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．專題：牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析：（1）求物體的加速度也應(yīng)采取隔離法，對斜面上的物體受力分析．由于沒加外力時(shí)物體在斜面上恰能勻速下滑，可得所以摩擦力恰好與重力沿斜面向下的分力相平衡，運(yùn)用等效的觀點(diǎn)，好像物體僅受沿斜面向下的力F，利用牛頓第二定律可解．（2）求解地面對斜面的支持力采用隔離法，斜面受到重力、支持力、小物體的壓力和摩擦力四個(gè)力作用，列豎直方向的平衡方程即可．解答：解：A、選小物體為研究對象，沒加外力時(shí)物體在斜面上恰能勻速下滑，則沿斜面方向合力為零，斜面施加的摩擦力與重力的沿斜面的分力相抵消，當(dāng)加上外力F時(shí)，物體的加速度為a=．故A、C錯(cuò)誤．B、沒加外力時(shí)物體在斜面上恰能勻速下滑，物體處于平衡狀態(tài)，可得斜面對物體的摩擦力與斜面對物體支持力的合力豎直向上，跟物體的重力相抵消，有牛頓第三定律得，物體對斜面的摩擦力與物體對斜面的壓力的合力必定豎直向下，大小必為mg，所以斜面受到地面的支持力FN=（M+m）g，；當(dāng)施加沿斜面向下的力F后，m與M之間的彈力沒有變化，因而m與M之間的滑動摩擦力也沒有變化，故彈力和摩擦力的合力也不會變化，物體對斜面的摩擦力與物體對斜面的壓力的合力必定豎直向下，大小必為mg，斜面受到地面的支持力也是FN=（M+m）g；故B錯(cuò)誤，D正確．故選：D．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵挖掘“恰能勻速下滑”的含義，此外滑動摩擦力與正壓力成正比，正壓力不變，滑動摩擦力不變，再利用牛頓第三定律結(jié)合平衡條件求解即可．5.如圖所示，一質(zhì)量為m的物體恰能在一個(gè)質(zhì)量為M的斜面體上沿斜面勻速下滑?，F(xiàn)用一與斜面成α角的推力推此物體（如圖所示），使物體沿斜面加速下滑，則斜面受地面的摩擦力f和支持力NA．摩擦力為零

B．摩擦力方向水平向左C．支持力N=(M+m)

D．支持力N>(M+m)g參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.①圖示為探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個(gè)光電門、滑塊和沙桶等組成。光電門可以測出滑塊分別通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個(gè)光電門間的距離，另用天平測出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m.下面說法正確的是_______（選填字母代號）．A．用該裝置可以測出滑塊的加速度B．用該裝置探究牛頓第二定律時(shí)，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足m<<MC．可以用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，但必須滿足m<<MD．可以用該裝置探究動能定理，但不必滿足m<<M②某同學(xué)采用控制變量法探究牛頓第二定律，在實(shí)驗(yàn)中他將沙桶所受的重力作為滑塊受到的合外力F，通過往滑塊上放置砝碼改變滑塊的質(zhì)量M。在實(shí)驗(yàn)中他測出了多組數(shù)據(jù)，并畫出了如圖所示的圖像，圖像的縱坐標(biāo)為滑塊的加速度a，但圖像的橫坐標(biāo)他忘記標(biāo)注了，則下列說法正確的是

A．圖像的橫坐標(biāo)可能是F，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

B．圖像的橫坐標(biāo)可能是M，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

C．圖像的橫坐標(biāo)可能是，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

D．若圖像的橫坐標(biāo)是，且沒有滿足m<<M，圖像的AB部分應(yīng)向虛線上方偏離參考答案：7.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；參考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根據(jù)核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律可得：；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV8.(4分)用200N的拉力將地面上的一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體提升10m（重力加速度g取10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)），物體被提高后具有的勢能為

，物體被提高后具有的動能為

．參考答案：答案：103J，103J9.重為500N的物體放在水平地面上，與地面的滑動摩擦因數(shù)為μ=0.2，在大小為F=500N，方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進(jìn)l=10m．在此過程中力F做功為

J，摩擦力做功為 J．參考答案：10.飛鏢是一種喜聞樂見的體育活動。飛鏢靶上共標(biāo)有10環(huán)，其中第10環(huán)的半徑為1cm，第9環(huán)的半徑為2cm……以此類推，靶的半徑為10cm。記成績的方法是：當(dāng)飛鏢擊中第n環(huán)與第n+1環(huán)之間區(qū)域則記為n環(huán)。某人站在離靶5m的位置，將飛鏢對準(zhǔn)靶心以水平速度v投出，當(dāng)v<________m/s（小數(shù)點(diǎn)后保留2位）時(shí)，飛鏢將不能擊中靶，即脫靶；當(dāng)v=60m/s時(shí)，成績應(yīng)為______環(huán)。（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）參考答案：35.36，711.（單選）一列簡諧橫波某時(shí)刻波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸正方向，則

A．這列波沿x軸負(fù)方向傳播B．質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)動能最大，加速度最小C．再經(jīng)過一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動到x=6m處D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b恰好運(yùn)動到平衡位置參考答案：B12.如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止放在水平光滑的平臺上，系在物體上的繩子跨過光滑定滑輪，在地面上的人以速度向右勻速行走，設(shè)人從地面上靠近平臺的邊緣處開始向右行至繩與水平方向夾角θ=45°處，則在此過程中人對物體所做的功為

．參考答案：試題分析：人對物體所做的功等于物體增加的動能。人以速度向右行至繩與水平方向夾角θ=45°處時(shí)，物體的速度，所以動能13.為了探究物體做功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．請思考探究思路并回答下列問題(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率為50Hz)．(1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施？答：將木板的一端用木塊墊起適當(dāng)?shù)母叨?，使小車能下滑即可?2)當(dāng)我們分別用相同的橡皮筋1條、2條、3條、……并起來進(jìn)行第1次、第2次、第3次、……實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度都應(yīng)保持一致，我們把第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對小車做的功記為W.(3)由于橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可以由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測出，如下圖所示的是其中四次實(shí)驗(yàn)打出的部分紙帶．

(4)試根據(jù)第(2)、(3)項(xiàng)中的信息，填寫下表：次數(shù)1234橡皮筋對小車做功W

小車速度v(m/s)

v2(m2/s2)

從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：____________________________________________________.

參考答案：固定打點(diǎn)計(jì)數(shù)器(1分)緩慢勻速(1分)次數(shù)1234

橡皮筋對小車做功W2W3W4W三行各1分，有錯(cuò)不得分小車速度v(m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0結(jié)論：橡皮筋對小車做的功與小車速度的平方成正比三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，如圖（b）所示，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．

（1）下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器這彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時(shí)，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間，滑塊乙的左端粘有橡皮泥，碰后二者粘在一起。⑥先______________，然后___________________，讓滑塊帶動紙帶一起運(yùn)動；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖（b）所示；⑧測得滑塊1（包括撞針）的質(zhì)量310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g．試完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容。（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0．02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為__________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為___________kg·m/s（保留三位有效數(shù)字）。參考答案：答案：（1）打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

釋放滑塊1；（2）0.620

0.61815.如圖所示，為一小球做平拋運(yùn)動的閃光照片的一部分。圖中背影方格的邊長均為5cm，如果g取10m/s2,那么：（1）閃光頻率是

HZ；（2）小球平拋的初速度大小是

m/s；（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是

m/s。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.

(8分)2007年10月24日，我國在西昌向月球成功地發(fā)射了一顆繞月探測衛(wèi)星“嫦娥一號”，之后進(jìn)行了三次近月制動使“嫦娥一號”衛(wèi)星繞月球在工作軌道上運(yùn)動(可視為勻速圓周運(yùn)動)。已知“嫦娥一號”衛(wèi)星的繞月周期為T，月球半徑為R，取月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的1/6。試求“嫦娥一號”衛(wèi)星離月球表面的高度h。參考答案：解析：設(shè)月球質(zhì)量為M，“嫦娥一號”衛(wèi)星質(zhì)量為m，工作軌道的半徑為r．由萬有引力定律和牛頓第二定律，有

①(3分)

月球表面附近

②(3分)

而

r=R+h

③(1分)

解以上各式得

④(1分)17.如圖所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圓錐，頂角∠AOB＝120°，頂點(diǎn)O與桌面的距離為4a，圓錐的底面半徑R＝a，圓錐軸線與桌面垂直．有一半徑為R的圓柱形平行光垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率n＝，求光束在桌面上形成的光斑的面積．參考答案：4πa2

解析：如圖所示，射到OA界面的入射角α＝30°，則，故入射光能從圓錐側(cè)面射出18.如圖是計(jì)算機(jī)模擬出的一種宇宙空間的情境，在此宇宙空間存在這樣一個(gè)遠(yuǎn)離其他空間的區(qū)域，以MN為界，上部分勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B1，下部分的勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B2，B1=2B2=2B0，方向相同，且磁場區(qū)域足夠大。在距離界線為h的P點(diǎn)有一宇航員處于靜止?fàn)顟B(tài)，宇航員以平行于界線的速度拋出一質(zhì)量為m、帶電量-q的小球，發(fā)現(xiàn)球在界線處速度方向與界線成600角，進(jìn)入下部分磁場。然后當(dāng)宇航員沿與界線平行的直線勻速到達(dá)目標(biāo)Q點(diǎn)時(shí)，剛好又接住球而靜止，求：（1）電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、B2的