山西省臨汾市化樂中學2022-2023學年高三物理期末試卷含解析

山西省臨汾市化樂中學2022-2023學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，光滑的半圓柱體的半徑為R，其上方有一個曲線軌道AB，軌道底端水平并與半圓柱體頂端相切。質量為m的小球沿軌道滑至底端（也就是半圓柱體的頂端）B點時的速度大小為，方向沿水平方向。小球在水平面上的落點為C（圖中未標出），則

（）A．小球將沿圓柱體表面做圓周運動滑至C點B．小球將做平拋運動到達C點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，正好組成一個菱形，∠ADC=120°．整個系統(tǒng)保持靜止狀態(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，在某種介質中的一條直線上兩個振動源A、B相距6m，振動頻率相等，C為AB中點，D距B點1.5m。t0=0時刻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時相遇，則A．t1=0.3s時刻C點經(jīng)過平衡位置且振動方向向下B．在兩列波相遇過程中，C質點總是比D質點位移大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，質量為M、傾角為θ的斜面放在粗糙水平面上，質量為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：牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）求物體的加速度也應采取隔離法，對斜面上的物體受力分析．由于沒加外力時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，運用等效的觀點，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，當加上外力F時，物體的加速度為a=．故A、C錯誤．B、沒加外力時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錯誤，D正確．故選：D．點評：本題關鍵挖掘“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合平衡條件求解即可．5.如圖所示，一質量為m的物體恰能在一個質量為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16分6.①圖示為探究牛頓第二定律的實驗裝置，該裝置由氣墊導軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成。光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊和沙桶的質量分別為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，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足m<<MC．可以用該裝置驗證機械能守恒定律，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某同學采用控制變量法探究牛頓第二定律，在實驗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量M。在實驗中他測出了多組數(shù)據(jù)，并畫出了如圖所示的圖像，圖像的縱坐標為滑塊的加速度a，但圖像的橫坐標他忘記標注了，則下列說法正確的是

A．圖像的橫坐標可能是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．若圖像的橫坐標是，且沒有滿足m<<M，圖像的AB部分應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，該反應方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應釋放出的能量為_________MeV（結果保留3位有效數(shù)字）；參考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根據(jù)核反應方程遵循的規(guī)律可得：；根據(jù)愛因斯坦質能方程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質量為10kg的物體提升10m（重力加速度g取10m/s2，空氣阻力忽略不計），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，將飛鏢對準靶心以水平速度v投出，當v<________m/s（小數(shù)點后保留2位）時，飛鏢將不能擊中靶，即脫靶；當v=60m/s時，成績應為______環(huán)。（不計空氣阻力，g取10m/s2）參考答案：35.36，711.（單選）一列簡諧橫波某時刻波形如圖所示，此時質點P的速度方向沿y軸正方向，則

A．這列波沿x軸負方向傳播B．質點a此時動能最大，加速度最小C．再經(jīng)過一個周期，質點P運動到x=6m處D．當質點P運動到最低點時，質點b恰好運動到平衡位置參考答案：B12.如圖所示，質量為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，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(打點計時器交流電頻率為50Hz)．(1)為了消除摩擦力的影響應采取什么措施？答：將木板的一端用木塊墊起適當?shù)母叨龋剐≤嚹芟禄纯桑?2)當我們分別用相同的橡皮筋1條、2條、3條、……并起來進行第1次、第2次、第3次、……實驗時，每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都應保持一致，我們把第1次實驗時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計時器和紙帶測出，如下圖所示的是其中四次實驗打出的部分紙帶．

(4)試根據(jù)第(2)、(3)項中的信息，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)可得出結論：____________________________________________________.

參考答案：固定打點計數(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，有錯不得分小車速度v(m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0結論：橡皮筋對小車做的功與小車速度的平方成正比三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向導軌空腔內不斷通入壓縮空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導軌上，如圖（b）所示，這樣就大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差．

（1）下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，使導軌水平；②向氣墊導軌通入壓縮空氣；③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側，將紙帶穿過打點計時器這彈射架并固定在滑塊1的左端，調節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；⑤把滑塊2放在氣墊導軌的中間，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動；⑦取下紙帶，重復步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖（b）所示；⑧測得滑塊1（包括撞針）的質量310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質量為205g．試完善實驗步驟⑥的內容。（2）已知打點計時器每隔0．02s打一個點，計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）打開打點計時器

釋放滑塊1；（2）0.620

0.61815.如圖所示，為一小球做平拋運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點時的速度大小是

m/s。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計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動(可視為勻速圓周運動)。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：設月球質量為M，“嫦娥一號”衛(wèi)星質量為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面射出18.如圖是計算機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遠離其他空間的區(qū)域，以MN為界，上部分勻強磁場的磁感強度為B1，下部分的勻強磁場的磁感強度為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點有一宇航員處于靜止狀態(tài)，宇航員以平行于界線的速度拋出一質量為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，進入下部分磁場。然后當宇航員沿與界線平行的直線勻速到達目標Q點時，剛好又接住球而靜止，求：（1）電荷在磁感應強度為B1、B2的