山西省太原市英才中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省太原市英才中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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，光滑的水平桌面放在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，桌面上平放著一根一端開口、內(nèi)壁光滑的試管，試管底部有一帶電小球．在水平拉力F作用下，試管向右勻速運(yùn)動(dòng)，帶電小球能從試管口處飛出，關(guān)于帶電小球及其在離開試管前的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(

)A．小球帶負(fù)電B．小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線C．洛倫茲力對(duì)小球做正功D．維持試管勻速運(yùn)動(dòng)的拉力F應(yīng)逐漸增大參考答案：BD2.一重力不計(jì)的帶電粒子以初速度v0(v0<)先后穿過寬度相同且相鄰的有明顯邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，如圖7甲所示，電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子總共做功W1；若把電場(chǎng)和磁場(chǎng)正交疊加，如圖7乙所示，粒子仍以v0的初速度穿過疊加場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子總共做功W2，比較W1、W2的大小()圖7A．一定是W1＝W2B．一定是W1>W2C．一定是W1<W2D．可能是W1>W2,也可能是W1<W2參考答案：B3.2011年11月3日凌晨，“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”空間站成功對(duì)接．對(duì)接后，空間站在離地面三百多公里的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)已測(cè)出其繞地球球心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，已知地球半徑為R、地球表面重力加速度g、萬有引力常量為G，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)能夠計(jì)算的物理量是A．地球的平均密度

B．空間站所在處的重力加速度大小C．空間站繞行的線速度大小

D．空間站所受的萬有引力大小參考答案：ABC4.（07年全國(guó)卷Ⅰ）用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測(cè)到了一定數(shù)目的光譜線。調(diào)高電子的能量再次進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目原來增加了5條。用△n表示兩次觀測(cè)中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差，E表示調(diào)高后電子的能量。根據(jù)氫原子的能級(jí)圖可以判斷，△n和E的可能值為A．△n＝1，13.22eV＜E＜13.32eVB．△n＝2，13.22eV＜E＜13.32eVC．△n＝1，12.75eV＜E＜13.06eVD．△n＝2，12.72eV＜E＜13.06eV參考答案：答案：AD

解析：存在兩種可能，第一種n=2到n=4，由于是電子轟擊，所以電子的能量必須滿足13.6-0.85，故D選項(xiàng)正確；第二種可能是n=5到n=6，電子能量必須滿足13.6-0.38，故A選項(xiàng)正確。5.(多選)如圖是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后，分落在收集板中央的兩側(cè)，對(duì)礦粉分離的過程，下列表述正確的有A．帶正電的礦粉落在右側(cè)B．電場(chǎng)力對(duì)帶負(fù)電的礦粉做負(fù)功C．帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變小D．帶正電的礦粉電勢(shì)能變小參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖（a）所示，寬為L(zhǎng)=0.3m的矩形線框水平放置，一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計(jì)．現(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過線框，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖（b）所示，最初磁場(chǎng)方向豎直向下．在0.6s時(shí)金屬棒剛要滑動(dòng)，此時(shí)棒受的安培力的大小為____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左7.如圖是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)得到的紙帶，電源頻率為f＝50Hz，從O點(diǎn)開始每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為________s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為________m/s2，D點(diǎn)的速度大小為________m/s。參考答案：8.一名射箭者把一根質(zhì)量為0.3kg的箭放在弓弦上，然后，他用一個(gè)平均為200N的力去拉弦，使其向后移動(dòng)了0.9m。假定所有的能量都在箭上，那么箭離開弓的速率為

▲m/s，如果將箭豎直向上發(fā)射，那么它上升的高度為

▲m。（不計(jì)空氣阻力）參考答案：，

60m

9.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，p點(diǎn)震動(dòng)周期為0.4s，在某一時(shí)刻波形如圖所示，此刻p點(diǎn)的振動(dòng)方向沿

，該波的波速為

，在離波源為11m的Q點(diǎn)經(jīng)s到達(dá)波谷．參考答案：沿y軸正方向；10m/s，0.9【考點(diǎn)】橫波的圖象；波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．【專題】振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專題．【分析】簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，P點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)方向沿y軸正方向．由圖讀出波長(zhǎng)，求出波速．利用波形的平移法求出圖示x=2m質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)傳到Q點(diǎn)的時(shí)間，就是Q點(diǎn)到達(dá)波谷的時(shí)間．【解答】解：簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，P點(diǎn)的振動(dòng)比原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)遲，此時(shí)刻原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)處于波峰，則P點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)方向沿y軸正方向，

由圖讀出，波長(zhǎng)λ=4m，波速為v=m/s=10m/s，

在離波源為11m的Q點(diǎn)與圖示時(shí)刻x=2m處波谷相距x=9m，根據(jù)波形的平移法得到，Q點(diǎn)到達(dá)波谷的時(shí)間為t=s．故答案為：沿y軸正方向；10m/s，0.910.（2分）如圖所示，勁度系數(shù)為k1的輕彈簧兩端分別與質(zhì)量為m1、m2的物塊1、2拴接，勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧上端與物體2拴接，下端壓在桌面上(不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)用力將物體1緩慢豎直上提，直到下面那個(gè)彈簧的下端剛脫離桌面，在此過程中，物塊2的重力勢(shì)能增加了

，物塊1的重力勢(shì)能增加了

。

參考答案：

答案：

11.（8分）如圖所示，A、B、C為某質(zhì)點(diǎn)作平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，測(cè)得AB、BC間的水平距離為SAB=SBC=0.4m，豎直距離hAB=0.25m，hBC=0.35m，由此可知質(zhì)點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度vo=

m/s，拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離為

m，豎直距離為

m。（取g=10m/s2）

參考答案：4；0.8；0.212.如圖所示為一正在測(cè)量中的多用電表表盤。①如果是用×10Ω擋測(cè)量電阻，則讀數(shù)為________Ω。②如果是用直流10V擋測(cè)量電壓，則讀數(shù)為________V。參考答案：（i）DEF

（ii）①140

②5.213.三根繩a、b、c長(zhǎng)度都為l，a、b懸掛在天花板上，ｃ的下端與質(zhì)量為m＝2kg物體相連，它們之間的夾角為120°，如圖所示。現(xiàn)用水平力F將物體m緩慢向右拉動(dòng)，繩a的拉力為T1，繩b的拉力為T2，當(dāng)繩c與豎直方向的夾角為某一角度時(shí)，Ｔ2的值恰為零，此時(shí)T1＝Ｎ，水平拉力F的大小為

Ｎ。（取g＝10m／s2）參考答案：40，

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請(qǐng)估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))15.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動(dòng)一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動(dòng)能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對(duì)絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移，剛好不相碰(2)整個(gè)過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，固定光滑斜面與地面成一定傾角，一物體在平行斜面向上的拉力作用下向上運(yùn)動(dòng)，拉力F和物體速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖(甲)、(乙)所示，取重力加速度g＝10m/s2.求物體的質(zhì)量m及斜面與地面間的夾角θ.

參考答案：17.有一種質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖所示。靜電分析器是四分之一圓弧的管腔，內(nèi)有沿圓弧半徑方向指向圓心O1的電場(chǎng)，且與圓心O1等距各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。磁分析器中以O(shè)2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計(jì)），經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的電場(chǎng)方向進(jìn)入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從N點(diǎn)射出靜電分析器。而后離子由P點(diǎn)射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點(diǎn)射出，并進(jìn)入收集器。已知加速電場(chǎng)的電壓為U，磁分析器中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。（1）請(qǐng)判斷磁分析器中磁場(chǎng)的方向；（2）求靜電分析器中離子運(yùn)動(dòng)軌跡處