山西省忻州市范亭中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市范亭中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）我國發(fā)射了一顆探測衛(wèi)星，發(fā)射時先將衛(wèi)星發(fā)射至距地面50km的近地圓軌道1上，然后變軌到近地點高50km，遠地點高1500km的橢圓軌道2上，最后由軌道2進入半徑為7900km的圓軌道3，已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力，則以下說法正確的是（）A．在軌道2運行的速率不可能大于7.9km/sB．衛(wèi)星在軌道2上從遠地點向近地點運動的過程中速度增大，機械能增大C．由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠地點點火加速D．僅利用以上數(shù)據(jù)，可以求出衛(wèi)星在軌道3上的動能參考答案：考點：萬有引力定律及其應(yīng)用．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：在1圓軌道變軌到2橢圓軌道的過程中，需要加速做離心運動，速度可能大于7.9km/s．衛(wèi)星在軌道2上從遠地點向近地點運動的過程中機械能守恒．由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠地點點火加速做離心運動．不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，無法計算動能．解答：解：A、第一宇宙速度是理論上的最大環(huán)繞速度，實際衛(wèi)星繞地球圓周運動的速度都小于這個值；在1圓軌道變軌到2橢圓軌道的過程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A錯誤；B、衛(wèi)星在軌道2上從遠地點向近地點運動的過程中只有萬有引力（或者說重力）做功，所以機械能不變，故B錯誤；C、軌道3是遠地軌道，所以由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠地點點火加速做離心運動，故C正確；D、不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不能求出在軌道3上的動能，故D錯誤．故選：C．點評：本題關(guān)鍵明確衛(wèi)星在圓軌道運行時，萬有引力提供向心力，衛(wèi)星的運動過程中只有重力做功，機械能守恒．2.如圖所示，一足夠長的木板靜止在光滑水平

面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦。現(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時，撤掉拉力，此后木板和物塊相對于水平面的運動情況為A.物塊先向左運動，再向右運動B.物塊向右運動，速度逐漸增大，直到做勻速運動C.木板向右運動，速度逐漸變小，直到做勻速運動D.木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零參考答案：BC3.如圖所示，一圓環(huán)在豎直光滑的桿上，桿的直徑比環(huán)的內(nèi)徑略小，圓環(huán)通過輕彈簧與放在地面上的物塊相連，開始時彈簧處于原長，由靜止釋放圓環(huán)，到圓環(huán)向下的速度達到最大的過程中（此過程物塊一直保持靜止）（）A．圓環(huán)受到的合力在減小 B．桿對圓環(huán)的作用力在減小C．地面對物塊的摩擦力在減小 D．地面對物塊的支持力在減小參考答案：A【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】對圓環(huán)分析可知，圓環(huán)從靜止到速度最大的過程中，速度不斷增大，加速度不斷減小，當(dāng)加速度為零時，速度最大，環(huán)在向下運動的過程中，彈簧的長度不斷減小，彈力不斷增大，對環(huán)水平方向研究判斷桿對圓環(huán)的作用力的變化，對整體研究，地面對物塊的摩擦力與桿對環(huán)的作用力等大反向，據(jù)此分析地面對物塊的摩擦力的變化，再對整體豎直方向進行研究得出地面對物塊的支持力的變化情況．【解答】解：A、圓環(huán)從靜止到速度最大的過程中，速度不斷增大，加速度不斷減小，所受合力不斷減小，故A正確；B、由于環(huán)在向下運動的過程中，彈簧的長度不斷減小，彈力不斷增大，彈力沿水平方向的分力不斷增大，對環(huán)水平方向研究可知，桿對圓環(huán)的作用力不斷增大，故B錯誤；C、對整體研究，地面對物塊的摩擦力與桿對環(huán)的作用力等大反向，因此地面對物塊的摩擦力不斷增大，故C錯誤；D、對系統(tǒng)整體研究可知，由于環(huán)沿豎直方向的加速度不斷減小，因此豎直方向的失重量不斷減小，物塊對地面的壓力不斷增大，地面對物塊的支持力不斷增大，故D錯誤．故選：A4.自由下落的物體第秒內(nèi)通過的位移比第秒內(nèi)通過的位移多m/s2A． B．m

C．m D．m參考答案：A5.（單選）圖甲所示有向線段表示電場中的一根電場線，質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電粒子僅在電場力作用下沿電場線向右運動，經(jīng)過A點時速度為v0，一段時間后到達與A相距為d的B點，速度減為0，粒子運動的v-t圖象如圖乙所示，下列判斷正確的是（

）（A）A點電勢一定高于B點電勢，可以求出AB電勢差（B）A點電勢一定高于B點電勢，可以求出A點電勢（C）電荷在A點的受到的電場力一定等于在B點的受到的電場力（D）電荷在A點的電勢能一定大于B點的電勢能，可以求出A到B過程中電場力做的功參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(選修模塊3-5)(12分)（填空）⑴下列說法中正確的是 。A．用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能大B．查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)是：C．衰變說明了粒子（電子）是原子核的組成部分D．“探究碰撞中的不變量”的實驗中得到的結(jié)論是碰撞前后兩個物體mv的矢量和保持不變⑵如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點坐標4.27，與縱軸交點坐標0.5）。由圖可知普朗克常量為___________Js（保留兩位有效數(shù)字）(3)一位同學(xué)在用氣墊導(dǎo)軌探究動量守恒定律時，測得滑塊A以0.095m/s的速度水平向右撞上同向滑行的滑塊B，碰撞前B的速度大小為0.045m/s，碰撞后A、B分別以0.045m/s、0.07m/s的速度繼續(xù)向前運動。求：A、B兩滑塊的質(zhì)量之比。參考答案：⑴BD

⑵6.5×10-34

(3)1：27.如圖所示，放在水平圓盤上質(zhì)量為0.5kg的小物塊，離轉(zhuǎn)軸距離0.2m。當(dāng)小物塊隨圓盤一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運動時，其受到靜摩擦力的大小為

▲

N．參考答案：8.（13分）如（a）圖，質(zhì)量為Ｍ的滑塊Ａ放在氣墊導(dǎo)軌B上，Ｃ為位移傳感器，它能將滑塊Ａ到傳感器Ｃ的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊Ａ的位移－時間（s-t）圖象和速率－時間（v-t）圖象。整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長度為了、高度為。（取重力加速度g=9.8m/s2，結(jié)果可保留一位有效數(shù)字）

（1）現(xiàn)給滑塊Ａ一沿氣墊導(dǎo)軌向上的初速度，Ａ的v-t圖線如（b）圖所示。從圖線可得滑塊Ａ下滑時的加速度a=

m/s2,摩擦力對滑塊Ａ運動的影響

。（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）（2）此裝置還可用來驗證牛頓第二定律。實驗時通過改變

，可驗證質(zhì)量一定時，加速度與力成正比的關(guān)系；實驗時通過改變

，可驗證力一定時，加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系。（3）將氣墊導(dǎo)軌換成滑板，滑塊Ａ換成滑塊Ａ’，給滑塊Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t圖線如（c）圖。圖線不對稱是由于造成的，通過圖線可求得滑板的傾角θ＝（用反三角函數(shù)表示），滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ＝。

參考答案：答案：（1）6

不明顯，可忽略（2）斜面高度h

滑塊A的質(zhì)量M及斜面的高度h，且使Mh不變

（3）滑動摩擦力

解析：（1）從圖像可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，所以摩擦力對滑塊的運動影響不明顯，可以忽略。根據(jù)加速度的定義式可以得出（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系。當(dāng)質(zhì)量一定時，可以改變力的大小，當(dāng)斜面高度不同時，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關(guān)系。由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保證向下的分力不變，應(yīng)該使不變，所以應(yīng)該調(diào)節(jié)滑塊的質(zhì)量及斜面的高度，且使Mh不變。

（3）滑板與滑塊間的滑動摩擦力比較大，導(dǎo)致圖像成拋物線形。從圖上可以讀出，滑塊上滑和下滑時發(fā)生位移大小約為。上滑時間約為，下滑時間約為，上滑時看做反向勻加速運動，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律有：，根據(jù)牛頓第二定律有。下滑時，有，

聯(lián)立解得，9.如右圖所示，a、b、c是勻強電場中的直角三角形的三個頂點，已知a、b、c三點的電勢分別為φa＝8V，φb＝－4V，φc＝2V，已知ab＝10cm，ac＝5cm，ac和ab的夾角為60°，試確定場強的方向___________大小____________參考答案：方向斜向右上與ac成30°

80V/m10.（6分）如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個物體A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止。已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為θ（θ<90o），重力加速度為g，則物體B受到的摩擦力為

；物體B對地面的壓力為 。參考答案：

答案：mAgcosθ；

mBg－mAgsinθ11.某同學(xué)用燒瓶與玻璃管等器材制作了如圖所示的簡易測溫裝置，他用一小滴水銀（即忽略水銀產(chǎn)生的壓強）封閉一定質(zhì)量的氣體，并將豎直管如圖細分100個等分刻度。該同學(xué)將兩天的數(shù)據(jù)記錄在下表內(nèi)。觀察時間第一天第二天6：008：0010：0012：006：008：0010：00實際溫度（°C）810111381012水銀滴所在刻度24343949213039（1）由第一天數(shù)據(jù)推斷，該測溫裝置能測量的最高溫度為________°C。（2）（多選）發(fā)現(xiàn)第二天與第一天在同溫下水銀滴所在刻度不一致，分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是（

）（A）外界大氣壓變大

（B）外界大氣壓變?。–）燒瓶內(nèi)氣體質(zhì)量減小

（D）測量時整個裝置傾斜參考答案：（1）（2分）23.2（2）（4分）AC12.在“驗證牛頓運動定律”實驗中，所用的實驗裝置如圖所示。在調(diào)整帶滑輪木板的傾斜程度時，應(yīng)使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動。小車的質(zhì)量為M，盤和盤中重物的總質(zhì)量為m，保持M不變，研究小車的加速度與力的關(guān)系時，在

條件下，mg近似等于小車運動時所受的拉力。實驗中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間有四個實際點未畫出，已知交流電頻率為50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，則打該紙帶時小車的加速度大小為

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：m<<M，1.0以整體為研究對象有mg=（m+M）a，解得，以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma顯然要有F=mg必有m+M=M，故有m＜＜M，即只有m＜＜M時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和重物的總重力。利用紙帶及已知數(shù)據(jù)結(jié)合勻變速直線運動的推論△x=aT2求加速度。13.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗證動能定理．為提高實驗精度，該同學(xué)多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。畡t只要測量量滿足

，便可驗證動能定理．

②實驗結(jié)果分析：實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。

參考答案：①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功若滑塊在下滑過程中所受阻力很小．由動能定理，mgH=mv2，根據(jù)平拋運動規(guī)律，x=vt，h=gt2，顯然x2與H成正比，即只要測量量滿足x2與H成正比，便可驗證動能定理．實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是滑塊需要克服阻力做功。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一實驗小組利用如圖實驗裝置測重力加速度。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可測出運動加速度。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中來標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，則（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=

m/s；（2）若某同學(xué)作出v2一h像如圖，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m/s2：參考答案：15.（10分）實驗室在測定金屬電阻率的實驗中，提供的器材除多用表、螺旋測微器、米尺、開關(guān)和若干導(dǎo)線外，還有：A．粗細均勻的待測金屬絲RXB．直流電流表A（0～5mA，內(nèi)阻為5；0～50mA，內(nèi)阻為0.5）

C．直流電壓表V（0～3V，內(nèi)阻為5k；0～15V，內(nèi)阻為25k）

D．滑動變阻器R（0～20，1A）

E．電源（3V，內(nèi)阻不計）

①為了確定電路，先用多用表的歐姆擋粗略測量待測金屬絲的電阻?，F(xiàn)將多用表的選擇開關(guān)置于“×100”擋，按正確的步驟進行操作，表盤示數(shù)如圖甲所示，則電阻RX的粗略值為

。②實驗時，先用螺旋測微器在金屬絲三個不同的位置測直徑，如圖乙所示是某次測量時的情況，讀數(shù)為

mm。③若要求在實驗中金屬絲兩端的電壓可以有較大變化，測量金屬絲電阻的誤差盡量小，請以筆畫線代替導(dǎo)線，補上實物圖中缺少的兩根導(dǎo)線。④某物理學(xué)習(xí)小組的兩位同學(xué)在實驗中，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進行正確描點后，甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)自己的理解各作出一條圖線，如圖甲、乙所示，根據(jù)你對實驗的理解，你認為________同學(xué)的圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

參考答案：（1）600（2）0.700

（3）如圖（4）甲

6.0×102

（1）歐姆表讀數(shù)乘以倍率得到電阻值，故（2）實驗螺旋測微器讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動可得讀數(shù)，金屬絲直徑為：（3）實驗中金屬絲兩端的電壓有較大變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電流表采用內(nèi)接法，實物圖如圖：（4）當(dāng)電壓為零時，電流為零，圖線過原點，故甲同學(xué)對；圖線的斜率為電阻，故四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，輕質(zhì)支架ABO可繞水平軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，支架A端擱在水平地面上，BO與地面垂直，AB長度為L，與水平地面夾角為θ=37°．可看作質(zhì)點的帶正電小物塊P，質(zhì)量為m，帶電量為q，P與支架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，在運動過程中其電量保持不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）給小物塊P一個初速度，使其從A端開始沿AB向上滑，求P滑到距A端多遠時支架即將發(fā)生翻轉(zhuǎn)．（2）把另一可看作質(zhì)點的帶正電小物塊W固定在支架的A端，小物塊P能靜止在AB的中點處，已知物塊P與AB間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，求小物塊W可能的帶電量Q．（3）改變小物塊W的帶電量，將物塊P從B點由靜止釋放，P沿斜面剛好能到達AB的中點．求物塊P從斜面中點應(yīng)以多大的初速度v0上滑才能剛好到達B點（支架不會發(fā)生翻轉(zhuǎn)）．參考答案：解：（1）設(shè)當(dāng)物塊P滑到距A端為x時支架即將發(fā)生翻轉(zhuǎn)．根據(jù)力矩平衡，有mgcos37°×（Lcos237°﹣x）=μmgcos37°×Lcos37°sin37°解得：x=0.4L（2）設(shè)小物塊W至少應(yīng)帶電量Qmin，此時物塊P受到最大靜摩擦力fm作用且方向由A指向B．根據(jù)物塊P的受力平衡，有mgsin37°=Fmin+fm=解得：設(shè)小物塊W至多應(yīng)帶電量Qmax，此時物塊P受到最大靜摩擦力fm作用且方向由B指向A．根據(jù)物塊P的受力平衡，有mgsin37°=Fmax﹣fm=解得：所以小物塊W可能的帶電量范圍是．（3）設(shè)物塊P從B點沿斜面到達AB的中點過程中克服電場力做功W，由動能定理根據(jù)對稱性，物塊P從斜面中點向上運動到達B點的過程電場力對其做功也為W，由動能定理解得：答：（1）給小物塊P一個初速度，使其從A端開始沿AB向上滑，P滑到距A端0.4L時支架即將發(fā)生翻轉(zhuǎn)．（2）小物塊W可能的帶電量是．（3）物塊P從斜面中點應(yīng)以的初速度v0上滑才能剛好到達B點．17.如圖所示，AB面水平，BC是位于豎直平面內(nèi)半徑R=0.225m的半圓形光滑軌道，軌道在B點與水平面相切，滑塊從水平軌道上距離B點1.2m的A點以初速度V0=6m/s運動，經(jīng)過水平和半圓軌道后從最高點C飛出，最后剛好落回軌道上的A點。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）滑塊從C點飛出時速度的大??；

（2）水平軌道與滑塊的動摩擦因數(shù)

參考答案：18.在圖