山西省呂梁市水峪公司子弟中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山西省呂梁市水峪公司子弟中學(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.如圖所示表示甲、乙兩運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)同一原點(diǎn)的位移—時(shí)間圖象，下面說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（

）

A．甲和乙都做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B．甲、乙運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)相距x0

C．甲、乙兩物體在x0/2處相遇

D．乙比甲早出發(fā)t1的時(shí)間參考答案：D2.如圖甲所示，豎直放置的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線的右側(cè)固定一小圓環(huán)，直導(dǎo)線與小圓環(huán)在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線中通入如圖乙所示電流，（規(guī)定電流方向向上時(shí)為正）下列說(shuō)法正確的是(

)

A．當(dāng)0＜t＜T/4時(shí)，環(huán)中電流沿逆時(shí)針?lè)较?/p>

B．當(dāng)T/4＜t＜T/2時(shí)，環(huán)中電流越來(lái)越大

C．當(dāng)T/2＜t＜3T/4時(shí)，環(huán)中電流沿順時(shí)針?lè)较駾．當(dāng)3T/4＜t＜T時(shí)，環(huán)有收縮的趨勢(shì)參考答案：ABC3.如圖所示，在水平地面上O點(diǎn)正上方不同高度的A、B兩點(diǎn)分別水平拋出一小球，如果兩球均落在同一點(diǎn)C上，則兩小球（

）A．落地的速度大小可能相等

B．落地的速度方向可能相同C．落地的速度大小不可能相等

D．落地的速度方向不可能相同參考答案：4.質(zhì)量為1㎏的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移S之間的關(guān)系如圖所示，重力加速度取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是A.s=3m時(shí)速大小為

B.s=9m時(shí)速大小為C.OA段加速度大小為3m/s2D.AB段加速度大小為3m/s2參考答案：ABC5.如圖所示，光滑水平面上放一個(gè)質(zhì)量為M足夠長(zhǎng)的木板，開(kāi)始M靜止，現(xiàn)在有一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊以速度v0滑上M，m和M間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，以下說(shuō)法正確的是（

）A.如果增大M，則m和M相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)，因摩擦而產(chǎn)生的熱量增加B.如果增大m，則m和M相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變短，m在M上滑行的距離變大C.如果增大動(dòng)摩擦因數(shù)μ，則因摩擦而產(chǎn)生的熱量不變D.如果增大初速度v0,則因摩擦而產(chǎn)生的熱量增加參考答案：ACD【詳解】視木板和滑塊為系統(tǒng)，合外力為零，動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒有：，解得：；根據(jù)能量守恒可知摩擦而產(chǎn)生的熱量為：，對(duì)木板利用動(dòng)量定理可得：，解得m和M相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：；A、若只增大M，則m和M相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)，因摩擦而產(chǎn)生的熱量增加，故A正確；B、如果增大m，則m和M相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變短，根據(jù)動(dòng)能定理可得：，解得m在M上滑行的距離變小，故B錯(cuò)誤；C、如果增大動(dòng)摩擦因數(shù)μ，則因摩擦而產(chǎn)生的熱量不變，故C正確；D、如果增大初速度v0，則因摩擦而產(chǎn)生的熱量增加，故D正確；故選ACD。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g、總電阻為R=1Ω、邊長(zhǎng)d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過(guò)磁場(chǎng)．已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，則線圈釋放時(shí)，PQ邊到bb′的距離為1m；整個(gè)線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱為4×10﹣3J．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；焦耳定律．專(zhuān)題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：線圈勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解；根據(jù)安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力與速度的關(guān)系式，即可求得速度，從而得出距離，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做功．解答：解：對(duì)線圈受力分析，根據(jù)平衡條件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入數(shù)據(jù)解得：v==m/s=2m/s線圈進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2線圈釋放時(shí)，PQ邊到bb的距離L==m=1m；由于線圈剛好勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)寬度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入數(shù)據(jù)解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是推導(dǎo)安培力與速度的關(guān)系式，求熱量時(shí)，要注意線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)兩個(gè)過(guò)程都要產(chǎn)生焦耳熱．7.某一單擺在小角度自由擺動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為

△△m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為

。參考答案：1

0.048.質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是

(

)

A．M帶負(fù)電，N帶正電

B．M的速率小于N的速率

C．洛侖茲力對(duì)M、N做正功D．M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間參考答案：A9.一輛汽車(chē)在平直公路上以10m/s的速度行駛，由于前方有障礙物，司機(jī)發(fā)現(xiàn)后立即剎車(chē)，剎車(chē)加速度大小為2m/s2，則汽車(chē)經(jīng)3s時(shí)的速度大小為

m/s；經(jīng)10s時(shí)的位移大小是m．參考答案：4m/s；25m【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】汽車(chē)剎車(chē)后的運(yùn)動(dòng)可以看成是勻減速直線運(yùn)動(dòng)．已知初速度和加速度，求幾秒后通過(guò)的位移可以運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式．要注意汽車(chē)剎車(chē)是一項(xiàng)實(shí)際運(yùn)動(dòng)．一段時(shí)間后汽車(chē)就停止運(yùn)動(dòng)，所以要判斷汽車(chē)從剎車(chē)到停止所需的時(shí)間，根據(jù)這個(gè)時(shí)間來(lái)運(yùn)用公式．【解答】解：汽車(chē)剎車(chē)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)剎車(chē)時(shí)間為t，則t===5s因?yàn)?s＜5s所以汽車(chē)經(jīng)3s時(shí)的速度大小為：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因?yàn)?0s＞5s故汽車(chē)在5s末就停止運(yùn)動(dòng)，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案為：4m/s；25m10.如圖所示，測(cè)定氣體分子速率的部分裝置放在高真空容器中，A、B是兩個(gè)圓盤(pán)，繞一根共同軸以相同的轉(zhuǎn)速n＝25r/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．兩盤(pán)相距L＝20cm，盤(pán)上各開(kāi)一很窄的細(xì)縫，兩盤(pán)細(xì)縫之間成6°的夾角，圓盤(pán)轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為_(kāi)________s；如果某氣體分子恰能垂直通過(guò)兩個(gè)圓盤(pán)的細(xì)縫，則氣體分子的最大速率為_(kāi)_______m/s．參考答案：0.04；

30011.（1）在一次探究活動(dòng)中，某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測(cè)量鐵塊A與放在光滑水平桌面上的金屬板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金屬板B，使其向左運(yùn)動(dòng)，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖所示，g取10m/s2，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=

（2）該同學(xué)還設(shè)計(jì)性地將紙帶連接在金屬板B的后面，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一些計(jì)時(shí)點(diǎn)，取時(shí)間間隔為0.1s的幾個(gè)點(diǎn)，如圖（b）所示，各相鄰點(diǎn)間距離在圖中標(biāo)出.則在打C點(diǎn)時(shí)金屬板被拉動(dòng)的速度=

m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）12.如圖甲，在xoy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向（垂直xoy平面）做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1（0，4m）和S2（0，-2m），兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖乙和圖丙所示，所產(chǎn)生的兩列橫波的波速均為1.0m/s，則波源S1發(fā)出的波在介質(zhì)中的波長(zhǎng)為_(kāi)______m，兩列波引起的點(diǎn)A（8m，-2m）處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互__________（選填加強(qiáng)、減弱或不能形成干涉）。參考答案：

(1).2m；

(2).加強(qiáng)波源S1振動(dòng)的周期為T(mén)1=2s，則波源S1發(fā)出的波在介質(zhì)中的波長(zhǎng)為；同理可知；因，則，可知兩列波引起的點(diǎn)A（8m，-2m）處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互加強(qiáng)。13.某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)“不同類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)鞋底在相同平面上滑動(dòng)時(shí)摩擦力的大小”進(jìn)行了探究，如圖所示。他們先測(cè)出每只不同類(lèi)型運(yùn)動(dòng)鞋的質(zhì)量，再往質(zhì)量小的鞋子里均勻擺放砝碼，使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等。接著用彈簧測(cè)力計(jì)先后勻速拉動(dòng)不同類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)鞋，使它們沿水平桌面滑動(dòng)，讀取各次彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。(1)探究中“使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等”，這是采用了

研究方法。(2)測(cè)量時(shí)，沿水平方向勻速拉動(dòng)運(yùn)動(dòng)鞋，則此時(shí)運(yùn)動(dòng)鞋所受滑動(dòng)摩擦力與彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小

。這種測(cè)摩擦力的方法是

(選填“直接”或“間接”)測(cè)量法。參考答案：（1）控制變量法（2）相等，間接三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）小明測(cè)得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過(guò)計(jì)算并對(duì)照?qǐng)D像（如圖)說(shuō)明利用這種高壓鍋燒水時(shí)，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷(xiāo)售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn)，如何改進(jìn)？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷(xiāo)售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。15.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=45m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大小．參考答案：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時(shí)間為t1，之后滑動(dòng)時(shí)間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時(shí)間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析．飛行時(shí)間質(zhì)譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和探測(cè)器組成，探測(cè)器可以在軌道上移動(dòng)以捕獲和觀察帶電粒子．整個(gè)裝置處于真空狀態(tài)．加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓可以調(diào)節(jié)，只要測(cè)量出帶電粒子的飛行時(shí)間，即可以測(cè)量出其比荷．如圖所示，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價(jià)位的離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器．已知加速電場(chǎng)ab板間距為d，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板M、N的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，寬度為L(zhǎng)2．不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度．

（1）設(shè)離子的比荷為k（k=q/m），如a、b間的加速電壓為U1，試求離子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度v0；以及探測(cè)器偏離開(kāi)中線的距離y．

（2）當(dāng)a、b間的電壓為U1時(shí)，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，離子從脈沖閥P噴出到到達(dá)探測(cè)器的全部飛行時(shí)間為t．請(qǐng)推導(dǎo)出離子比荷k的表達(dá)式：

參考答案：所以

17.一電視節(jié)目中設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)通關(guān)游戲：如圖所示，光滑水平面上，某人乘甲車(chē)向右勻速運(yùn)動(dòng)，在甲車(chē)與靜止的乙車(chē)發(fā)生彈性正碰前的瞬間，該人恰好抓住固定在他正上方某點(diǎn)的輕繩蕩起至最高點(diǎn)速度為零時(shí)，松開(kāi)繩子后又落到乙車(chē)中并和乙車(chē)一起繼續(xù)向前滑行；若人的質(zhì)量m=60kg，甲車(chē)質(zhì)量M1=8kg，乙車(chē)質(zhì)量M2=40kg，甲車(chē)初速度v0=6m/s，求：①最終人和乙車(chē)的速度；②人落入乙車(chē)的過(guò)程中對(duì)乙車(chē)所做的功．參考答案：解：①、甲乙兩車(chē)碰撞，在水平方向上動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞后甲車(chē)的速度為v1，乙車(chē)的速度為v2，選向右的方向?yàn)檎?，則有：M1v0=M1v1+M2v2…①碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒，有：M1=M1+M2…②聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：v2=2m/s人松開(kāi)繩子后做自由落體運(yùn)動(dòng)，與乙車(chē)相互作用使得過(guò)程中，在水平方向上合外力為零，動(dòng)量守恒，設(shè)人和乙車(chē)的最終速度為v共，選向右的方向?yàn)檎?，有：M2v2=（M人+M2）v共代入數(shù)據(jù)解得：v共=0.8m/s②人落入乙車(chē)的過(guò)程中對(duì)乙車(chē)所做的功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，即為乙車(chē)的動(dòng)能的變化量，有：W=M2（）=×40×（0.82﹣22）=﹣67.2J答：①最終人和乙車(chē)的速度為0.8m/s；②人落入乙車(chē)的過(guò)程中對(duì)乙車(chē)所做的功為﹣67.2J．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】把該題分成幾個(gè)過(guò)程，人在抓住繩子的過(guò)程中，對(duì)甲車(chē)的速度沒(méi)有影響，甲車(chē)將于乙車(chē)發(fā)生彈性碰撞，由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒可求得甲乙兩車(chē)碰撞后的速度，然后是人豎直的落到乙車(chē)上，人和乙車(chē)作用的過(guò)程中在水平方向上合外力為零，在水平方向上動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律動(dòng)量列式即可求得最終人和乙車(chē)的速度．在人和乙車(chē)作用的過(guò)程中，人對(duì)乙車(chē)所做的功等于乙車(chē)的動(dòng)能的變化，以乙車(chē)為研究對(duì)象，利用動(dòng)能定理即可求得人落入乙車(chē)的過(guò)程中對(duì)乙車(chē)所做的功．18.質(zhì)量為M＝10kg的B板上表面上方，存在一定厚度的P與B的相互作用區(qū)域，如圖中劃虛線的部分，當(dāng)質(zhì)量為m＝1kg的物塊P進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí)，B板便有豎直向上的恒力f=kmg（k＝51）作用于物塊P，使其剛好不與B板的上表面接觸；在水平方向，物塊P與B板間沒(méi)有相互作用力。已知物塊P開(kāi)始自由下落的時(shí)刻，B板向右運(yùn)動(dòng)的速度為vBo=10m/s。物塊P從開(kāi)始下落到剛到達(dá)相互作用區(qū)所經(jīng)歷的時(shí)間為t0=2.0s。設(shè)B板足夠長(zhǎng)，B板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.02，設(shè)物塊P總能落入B板上方的相互作用區(qū)。（取g=10m/s2）問(wèn)：（1）物塊P從起始位置下落到剛好與B板不接觸的時(shí)間t；

（2）板B在上述時(shí)間t內(nèi)速度的改變量；（3）當(dāng)B板剛好停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊P已經(jīng)回到過(guò)初始位置幾次？參考答案：解析：（1）物塊P先做自由落體運(yùn)動(dòng)，剛到達(dá)相互作用區(qū)時(shí)的速度v0=gt0

①物塊P進(jìn)入相互作用區(qū)域后做勻減速運(yùn)動(dòng)。加速度為a1=(kmg-mg)/m=(k-1)g

②物塊P在相互作用區(qū)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1t1=v0/a1