安徽省淮北市體育中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

安徽省淮北市體育中學(xué)2022-2023學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在斜面體B上，若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做勻速直線運動，則A和B之間的相互作用力大小為A.mg

B.mgsin

C.mgcos

D.0參考答案：A2.（多選）如圖所示，三根絕緣輕桿構(gòu)成一個等邊三角形，三個頂點分別固定A、B、C三個帶正電的小球．小球質(zhì)量分別為m、2m、3m，所帶電荷量分別為q、2q、3q．CB邊處于水平面上，ABC處于豎直面內(nèi)，整個裝置處于方向與CB邊平行向右的勻強磁場中．現(xiàn)讓該裝置繞過中心O并與三角形平面垂直的軸順時針轉(zhuǎn)過120°角，則A、B、C三個球所構(gòu)成的系統(tǒng)的（）A．電勢能不變B．電勢能減小C．重力勢能減小D．重力勢能增大參考答案：【考點】：電勢能．【專題】：電場力與電勢的性質(zhì)專題．【分析】：根據(jù)電場力做功和重力做功的定義式求解總功，再根據(jù)電場力做做功電勢能減小，重力做做功重力勢能減小分析．：解：順時針轉(zhuǎn)過120°時，A到B位置，B到C位置，C到A位置A、設(shè)三角形的邊長為L，則：電場力做功WAB=0.5qEL，WBC=﹣2qEL，WCA=1.5qEL，故W總=0，電勢能不變，A正確B錯誤C、重力做功：WGAB=mgLcos30°=，WGBC=0，WGCA=3mgLcos30°=﹣，故WG總=﹣mgL，重力勢能增加，C錯誤D正確故選：AD【點評】：掌握電場力和重力做功與電勢能和重力勢能的變化關(guān)系．3.下列敘述中正確的是（）A．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的增加而增加C．對于一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高時，壓強可能減小D．已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量，則可以計算出阿伏加德羅常數(shù)E．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子之間存在空隙，同時分子在永不停息地做無規(guī)則運動參考答案：BCE【考點】分子間的相互作用力；布朗運動．【專題】分子間相互作用力與分子間距離的關(guān)系．【分析】布朗運動是固體微粒的運動，是液體分子無規(guī)則熱運動的反映．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的增加而增加．氣體壓強如何變化，可根據(jù)氣態(tài)方程分析．已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量，只能求出水的摩爾體積，求不出阿伏加德羅常數(shù)．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子在做無規(guī)則運動．【解答】解：A、布朗運動是懸浮在液體中固體微粒的運動，是由于其周圍液體分子的碰撞形成的，故布朗運動是液體分子無規(guī)則熱運動的反映，但并不是液體分子的無規(guī)則運動．故A錯誤．B、當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子距離增大時，分子引力做負(fù)功，分子勢能增加．故B正確．C、對于一定質(zhì)量的理想氣體，由理想氣體狀態(tài)方程可知，若溫度升高時，體積同時增大，且體積增大的比值大于溫度升高的比值；則壓強減??；故C正確；D、已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量，只能求出水的摩爾體積，求不出阿伏加德羅常數(shù)．故D錯誤．E、擴散現(xiàn)象說明分子之間存在空隙，同時分子在永不停息地做無規(guī)則運動；故E正確；故選：BCE4.傾角為45°的斜面固定于豎直墻上，為使質(zhì)量分布均勻的光滑球靜止在如圖所示的位置，對球施加了一個沿斜面向上的推力F，F(xiàn)的作用線通過球心。則下列說法正確的是A．球可能受四個力作用 B．球一定受三個力作用C．斜面對球一定有彈力 D．豎直墻對球一定有彈力參考答案：A5.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線表示t=0時刻的波形，虛線表示t=0.7s時刻的波形。則這列波的（

）

(A)波長為4m(B)周期可能為0.4s(C)頻率可能為0.25Hz(D)傳播速度可能約為5.7m/s參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某實驗小組用如圖所示裝置，采用控制變量的方法來研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。（1）此實驗小組所用電源頻率為50Hz，得到的紙帶如圖所示，舍去前面比較密集的點，從O點開始，在紙帶上取A、B、C三個計時點（OA間的各點沒有標(biāo)出），已知d1=3.0cm，d2=4.8cm,d3=6.8cm.則小車運動的加速度為

m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（2）某實驗小組得到的圖線AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）

A、小車與軌道之間存在摩擦

B、導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C、砝碼盤添加砝碼的總質(zhì)量太大

D、所用小車的質(zhì)量太大參考答案：5.0,C7.面積為S的矩形線框abcd，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框面成角（見圖），當(dāng)線框以ab為軸順時針轉(zhuǎn)90°時，穿過abcd面的磁通量變化量_____。參考答案：8.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(biāo)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9.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運動，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運動周期為T，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為，星球的質(zhì)量為．（萬有引力恒量為G）參考答案：：解：衛(wèi)星的軌道半徑為r，運動周期為T，根據(jù)圓周運動的公式得衛(wèi)星的加速度a=根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運動的向心力，=mM=故答案為：，10.為了定性研究阻力與速度的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗。接通打點計時器，將拴有金屬小球的細(xì)線拉離豎直方向—個角度后釋放，小球撞擊固定在小車右端的擋板，使小車和擋板一起運動，打點計時器在紙帶上打下了一系列的點，用刻度尺測出相鄰兩點間的距離，可以判斷小車所受的阻力隨速度的減小而____________（填“增大”或“減小”），判斷的依據(jù)是_______________________。參考答案：減小，相鄰相等時間內(nèi)的位移差減小11.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼．實驗測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對應(yīng)點已在下圖中標(biāo)出．(g＝9.8m/s2)(1)作出m－l的關(guān)系圖線；(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：(1)如圖所示(2)0.26(0.24～0.27)12.隨著人們生活水平的提高，高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂。如圖所示，某人從高h(yuǎn)的坡上水平擊出一個質(zhì)量為m的高爾夫球。由于恒定的水平風(fēng)力的作用，高爾夫球飛到A處時恰豎直落入距擊球點水平距離為L的洞內(nèi)。已知洞深為h/3，直徑略大于球。則水平風(fēng)力的大小為______________；以地面為零勢能面，小球觸到洞底前瞬間的機械能為______________。參考答案：mgL/h，mgh13.一個同學(xué)在研究小球自由落體運動時，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得x1=7．68cm，x3=12．00cm，用上述數(shù)據(jù)通過計算可得小球運動的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：9.72m/s2

9.84cm

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分16、在用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中：(1)所用重錘的質(zhì)量m=1.0kg,打點計時器所用電源頻率50Hz，打下的紙帶如右圖所示(圖中的數(shù)據(jù)為從起始點O到該點的距離)，則在打B點時，重錘的速度=_____________m/s,重錘的動能=___________J，從開始下落到打B點時，重錘的勢能減小量=_________J(取兩位有效數(shù)字)．(2)根據(jù)紙帶算出各點的速度,量出下落距離h，則以為縱軸，以h為橫軸，畫出的圖線應(yīng)是下圖所示中的哪個（

）（3）根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)和可以得到的結(jié)論是：

。參考答案：15.在“長度的測量”實驗中，調(diào)整20分度游標(biāo)卡尺兩測腳間距離，主尺和游標(biāo)的位置如圖所示。此時卡尺兩測艘間狹縫寬度為

mm。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的xOy坐標(biāo)系中，y軸右側(cè)空間存在范圍足夠大的勻強磁場，方向垂直于xOy平面向里．P點的坐標(biāo)為（﹣L，0），M1、M2兩點的坐標(biāo)分別為（0，L）、（0，﹣L）．質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電粒子A1，靠近極板經(jīng)過加速電壓為U的電場靜止加速后，沿PM1方向運動．有一質(zhì)量也為m、不帶電的粒子A2靜止在M1點，粒子A1經(jīng)過M1點時與A2發(fā)生碰撞，碰后粘在一起成為一個新粒子A3進入磁場（碰撞前后質(zhì)量守恒、電荷量守恒），通過磁場后直接到達M2，在坐標(biāo)為（﹣L，0）處的C點固定一平行于y軸放置絕緣彈性擋板，C為擋板中點．假設(shè)帶電粒子與彈性絕緣擋板碰撞前后，沿y方向分速度不變，沿x方向分速度大小不變、方向相反．不計所有粒子的重力及粒子間的相互作用力．（1）粒子A1與A2碰后瞬間的速度大?。?）磁感應(yīng)強度的大?。?）若粒子A2帶負(fù)電，且電荷量為q'，發(fā)現(xiàn)粒子A3與擋板碰撞兩次，能返回到P點，求粒子A2的電荷量q'．參考答案：解：（1）粒子A1經(jīng)電壓U加速：與靜止的A2發(fā)生碰撞，由動量守恒定律：mv=2mv3聯(lián)立可得：v3=（2）粒子A3在磁場中做勻速圓周運動，畫出運動軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系可知粒子A3做勻速圓周運動的半徑r3=O3M1=對粒子A3，洛侖茲力提供向心力：從而求得：B=（3）若讓A2帶上負(fù)電q′，由于總的電荷量變大，則A3粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑減小設(shè)為r4，由題設(shè)畫出粒子的運動軌跡如圖所示，進入磁場的方向與PM1平行，每次在磁場中偏轉(zhuǎn)一次，沿y軸的負(fù)方向下移距離：離開磁場的方向與M2P平行．從磁場出來與C板碰撞再進入磁場時，粒子沿y軸正方向上移的距離：由題意經(jīng)過兩次與C板碰撞后回到P點，則有：

3△y1﹣2△y2=2L聯(lián)立以上兩式可得：而對粒子A3做勻速圓周運動時有：聯(lián)立以上可得：q′=4q答：（1）粒子A1與A2碰后瞬間的速度大小為．（2）磁感應(yīng)強度的大小為．（3）若粒子A2帶負(fù)電，且電荷量為q'，發(fā)現(xiàn)粒子A3與擋板碰撞兩次，能返回到P點，則粒子A2的電荷量q'為4q．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動．【分析】（1）粒子A1經(jīng)電場加速，由動能定理可以求出碰前的速度v，碰撞前后動量守恒，就能求出粒子A1與A2碰后瞬間的速度大?。?）粒子A3在磁場中做勻速圓周運動直接到達M2點，由幾何關(guān)系求出A3做勻速圓周運動的半徑，由洛侖茲力提供向心力就能求出磁感應(yīng)強度的大?。?）碰后由于總電量增大，則粒子A3在磁場中做勻速圓周運動的半徑r4減小，但離開磁場后恰能與C板碰撞兩次又回到P點．由粒子做勻速圓周運動和碰撞的對稱性，畫出粒子的軌跡，由幾何關(guān)系求出粒子做勻速圓周運動的半徑r4，由洛侖茲力提供向心力就能求出A3的總電量，也就求出了A2的電量．17.如圖，在柱形容器中密閉有一定質(zhì)量氣體，一具有質(zhì)量的光滑導(dǎo)熱活塞將容器分為A、B兩部分，離氣缸底部高為49cm處開有一小孔，與U形水銀管相連，容器頂端有一閥門K。先將閥門打開與大氣相通，外界大氣壓等于p0＝75cmHg，室溫t0＝27°C，穩(wěn)定后U形管兩邊水銀面的高度差為Δh＝25cm，此時活塞離容器底部為L＝50cm。閉合閥門，使容器內(nèi)溫度降至－57°C，發(fā)現(xiàn)U形管左管水銀面比右管水銀面高25cm。求：（1）此時活塞離容器底部高度L′；（2）整個柱形容器的高度H。參考答案：（1）U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差為Δh＝25cm

A中氣體pA1＝p0＋pΔh＝75＋25＝100cmHg

B中為大氣，所以活塞產(chǎn)生的壓強p塞＝25cmHg（1分）閉合閥門后，兩部分氣體溫度降低，壓強均減小且A處降低較多，活塞會下移（1分）設(shè)此時U形管表示的是A中壓強，pA2＝p0－pΔh＝75－25＝50cmHg（1分）對A中氣體

，解得LA2＝72cm＞49cm假設(shè)不成立。說明此時U形管表示的應(yīng)該是B中壓強pB2＝50cmHg（1分）則A中氣體壓強

pA2＝pB2＋p塞＝50＋25＝75cmHg（1分）對A中氣體

（1分）

解得LA2＝48cm（1分）活塞離容器底部高度L′＝LA2＝48cm（判斷、討論共2分，得出48cm的解題過程共3分）（2）對B中氣體

（1分）（1分），解得H＝75cm（2分）18.如圖所示，與水平面成37°傾斜軌道AB，其沿直線在C點與半徑R=1m的半圓軌道CD相切，全部軌道為絕緣材料制成且放在豎直面內(nèi)．整個空間存在水平向左的勻強電場，MN的右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強磁場．一個質(zhì)量為m＝0.4kg的帶電小球從A點無初速開始沿斜面下滑，至B點時速度為，接著沿直線BC（此處無軌道）運動到達C處進入半圓軌道，進入時無動能損失，且剛好到達D點，從D點飛出時磁場立即消失，不計