2022-2023學年廣東省中山市五桂山學校高三物理期末試題含解析

2022-2023學年廣東省中山市五桂山學校高三物理期末試題含解析一、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.（單選）鐵路在彎道處的內外軌道高低是不同的，已知內外軌道對水平面傾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質量為m的火車轉彎時速度小于，則

A．內軌對內側車輪輪緣有擠壓B．外軌對外側車輪輪緣有擠壓C．這時鐵軌對火車的支持力大于D．這時鐵軌對火車的支持力等于參考答案：A?；疖囅喈斢谠谛泵嫔献鲌A周運動，根據(jù)受力分析和牛頓第二定律得：，當小于時，是內軌對內側車輪輪緣有擠壓，A對，B錯；這時鐵軌對火車的支持力小于，C、D答案都錯；故本題選擇A答案。2.為紀念伽利略將望遠鏡用于天文觀測400周年，2009年被定為以“探索我的宇宙”為主題的國際天文年。我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星繞月球經(jīng)過一年多的運行，完成了既定任務，于2009年3月1日16時13分成功撞月。如圖為“嫦娥一號”衛(wèi)星撞月的模擬圖，衛(wèi)星在控制點1開始進入撞月軌道，假設衛(wèi)星繞月球作圓周運動的軌道半徑為R，周期為T，引力常量為G。根據(jù)題中信息，以下說法正確的是A．可以求出月球的質量

B．可以求出月球對“嫦娥一號”衛(wèi)星的引力C．“嫦娥一號”衛(wèi)星在控制點1處應減速D．“嫦娥一號”在地面的發(fā)射速度大于11.2km/s參考答案：AC3.如圖所示，長為a寬為b的矩形區(qū)域內（包括邊界）有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外．0點有一粒子源，某時刻粒子源向磁場所在區(qū)域與磁場垂直的平面內所有方向發(fā)射大量質量為m電量為q的帶正電的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為T，最先從磁場上邊界射出的粒子經(jīng)歷的時間為，最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為，不計重力和粒子之間的相互作用，則（）A．粒子速度大小為B．粒子做圓周運動的半徑為3bC．a(chǎn)的長度為（+1）bD．最后從磁場中飛出的粒子一定從上邊界的中點飛出參考答案：C【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動．【專題】帶電粒子在磁場中的運動專題．【分析】根據(jù)左手定則可知，粒子在磁場中受到的洛倫茲力的方向向右，將向右偏轉，由運動的特點與運動的最短時間，即可判斷出偏轉的角度；然后由幾何關系求出粒子的半徑，洛倫茲力提供向心力求出粒子運動的速度．根據(jù)幾何關系，判斷出最后從磁場中飛出的粒子的軌跡，得出a的長度以及粒子飛出磁場的位置．【解答】解：A、B、根據(jù)左手定則可知，粒子在磁場中受到的洛倫茲力的方向向右，將向右偏轉．結合運動的特點可知，粒子向上的分速度越大，則越早從上邊界飛出．所以最早從上邊界飛出的粒子進入磁場的方向是豎直向上的．又由題最先從磁場上邊界射出的粒子經(jīng)歷的時間為，根據(jù)：，則粒子偏轉的角度：．做出這種情況下粒子運動的軌跡如圖1，由圖中幾何關系可知：粒子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，即：所以：．故A錯誤，B錯誤；C、D、粒子的入射的方向在90°的范圍以內，又r=2b，所以粒子運動的軌跡不會超過半個圓，運動的時間不超過半個周期，由可知，軌跡的圓心角越大，則運動的時間越長，而圓心角越大，對應的弦長越長，所以粒子運動的最長時間的軌跡，弦長也最長．所以最后射出磁場的粒子一定是從磁場的右邊射出，最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為，畫出運動的最長軌跡如圖2，則：所以：α=30°，β=90°﹣α=60°，由于最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為，則偏轉角等于90°，γ=90°﹣β=30°由幾何關系可得：．故C正確，D錯誤．故選：C4.如圖甲所示理想變壓器電路，其原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中Rt為NTC型熱敏電阻，R1為定值電阻。下列說法正確的是

A．交流電壓u的表達式u=36sin100πt(V)B．變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4C．變壓器輸入、輸出功率之比為1∶4D．Rt處溫度升高時，電壓表和電流表的示數(shù)均變大參考答案：AB5.（單選）如圖甲所示，在傾角為30°的足夠長的光滑斜面上，有一質量為m的物體，受到沿斜面方向的力F作用，力F按圖乙所示規(guī)律變化（圖中縱坐標是F與mg的比值，力沿斜面向上為正）。則物體運動的速度v隨時間t變化的規(guī)律是圖丙中的（物體的初速度為零，重力加速度取10m/s2）（

）參考答案：C。當F與mg的比值為1時，有此時加速度a=0.5g=5m/s2，在1s末速度增大到正向5m/s，在1s到2s間撤去F后物體在重力沿斜面向下的分力提供加速度，為5m/s2，在2s末速度減小到零。可細分析如下：在0-1s內，根據(jù)牛頓第二定律得：，方向沿斜面向上，物體向上做勻加速直線運動；在1-2s內，拉力為零，根據(jù)牛頓第二定律得：，方向沿斜面向下，物體沿斜面向上做勻減速直線運動，2s末速度為零．在2-3s內，根據(jù)牛頓第二定律得：．方向沿斜面向下，物體沿斜面向下做勻加速直線運動，3s末的速度大小v=a3t=15m/s．故C正確，A、B、D錯誤．故選擇C答案。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v= （1）關于這個平均速度，有如下討論： A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度 C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確 D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律。滑塊和遮光片總質量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運動學公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關鍵。7.利用α粒子散射實驗最早提出原子核式結構模型的科學家是

；他還利用α粒子轟擊（氮核）生成和另一種粒子，寫出該核反應方程

．參考答案：8.

（5分）一個蓄電池輸出電壓為12V，若輸出的電能為4.3×106J，則它放出的電量為_____________C。參考答案：答案：3.6×1059.在研究有固定轉動軸物體平衡條件的實驗中（1）實驗開始前需要檢查力矩盤重心是否在轉軸處，描述檢查的操作過程．在任意位置（轉過任意角度）能靜止/平衡（2）某同學采用50g的鉤碼，力矩盤平衡后如圖所示，彈簧秤讀數(shù)1.1N，盤面中3個同心圓半徑分別是2cm、4cm、6cm．填寫下表（g取9.8m/s2，答案精確到0.001N?m）：順時針力矩逆時針力矩0.059N?m0.064N?m參考答案：考點：力矩的平衡條件．專題：實驗題．分析：（1）動后，停下時事先的標記能夠處于任意位置，即轉盤能隨遇平衡，說明轉盤的重心在轉軸上；（2）簧秤讀數(shù)1.1N，一個鉤碼重50g，根據(jù)力矩等于力與力臂的乘積．解答：解：（1）心在轉軸上，力矩盤本身的重力才可以忽略不計，轉動后，停下時事先的標記能夠處于任意位置，即轉盤能隨遇平衡，說明轉盤的重心在轉軸上；（2）逆時針力矩為M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案為：（1）在任意位置（轉過任意角度）能靜止/平衡（2）0.064N?m點評：題是驗證力矩平衡的實驗，關鍵求出順時針力矩之和和逆時針力矩之后，然后判斷是否相等，實驗前要將支點調節(jié)到重心處．10.兩靠得較近的天體組成的系統(tǒng)成為雙星，它們以兩者連線上某點為圓心做勻速圓周運動，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。設兩天體的質量分布為和，則它們的軌道半徑之比__________；速度之比__________。參考答案：；11.一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時刻波形如圖所示，此時質點P沿y軸負方向運動，質點Q經(jīng)過0．3s第一次到達平衡位置，則該波的傳播方向為沿x軸___（填”正”“負”）方向，傳播波速為______m／s，經(jīng)過1．2s，質點P通過的路程為______cm。參考答案：

(1).負

(2).10

(3).8（1）此時質點P沿y軸負方向運動，由波的形成原理可知此波沿沿x軸負方向傳播。（2）Q經(jīng)過0．3s第一次到達平衡位置，可知波的周期為，所以波速為（3）經(jīng)過1．2s，質點P通過的路程為12.做“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，取下一段紙帶研究其運動情況，如圖所示。設0點為計數(shù)的起點，兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，則第一個計數(shù)點與起始點的距離x1為_______cm，打第一個計數(shù)時的瞬時速度為_______cm/s，物體的加速度大小為_________m/s2。參考答案：4，45，113.參考答案：311

1.56三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖（甲）所示，在利用重物自由下落驗證機械能守恒定律的實驗中，某實驗小組打出了三條紙帶，但是由于實驗操作不規(guī)范，三條打點紙帶的第1個點和第2個點之間的距離都明顯的大于2mm，于是他們選擇了如圖（乙）所示的一條點跡清晰且在一條直線上的紙帶進行數(shù)據(jù)處理．他們首先在所選擇紙帶的前四個點的下方標上1、2、3、4，在后面適當位置又選了五個計數(shù)點A、B、C、D、E；然后，他們又設計了四種數(shù)據(jù)處理方案來驗證機械能守恒定律．方案1：選擇第1個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第1個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，再數(shù)出計數(shù)點B、C、D到第1個點的時間間隔數(shù)k，利用Vn=gkT算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，比較“和”是否相等來驗證機械能是否守恒．方案2：選擇第1個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第1個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用Vn=算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，比較“和”是否相等來驗證機械能是否守恒．方案3：選擇第3個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第3個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，再數(shù)出計數(shù)點B、C、D到第1個點的時間間隔數(shù)k，利用Vn=gkT算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，利用V3=2gT求出打第3個點時重物的速度，比較“和（–）”是否相等來驗證機械能是否守恒．方案4：選擇第3個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第3個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用Vn=算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，再測出第2個點到第4個點之間的距離S，利用求出打第3個點時重物的速度，比較“和（–）”是否相等來驗證機械能是否守恒．（1）你認為最合適的方案是

．（2）說出兩條你認為其他方案不合適的理由：理由1：

．理由2：

．參考答案：答案：（1）方案4

（4分）（2）理由1：研究過程的起點不能選在第1點（或者“打第1點和紙帶的釋放不同步”、“打第1點時重物已經(jīng)有了一個初速度”、“打第1點時重物已經(jīng)下落了一段距離”、或者表達了相同的意思均可）（4分）理由2：不能用V=gt計算速度（由于空氣阻力、摩擦阻力、打點阻力的影響，重物實際下落的加速度小于重力加速度g，用V=gt計算速度會使動能增量的測量值偏大，甚至會出現(xiàn)“動能的增加量大于重力勢能的減少量的結果”）（4分）15.圖1是利用兩個電流表

和測量干電池電動勢E和內阻r的電路原理圖。圖中為開關，為滑動變阻器，固定電阻和內阻之和為比和滑動變阻器的總電阻都大得多），為理想電流表。

①按電路原理圖在圖2中各實物圖之間畫出連線。②在閉合開關前，將滑動變阻器的滑片移動至

（填“端”、“中央”或“端”）。③閉合開關，移動滑動變阻器的滑片至某一位置，讀出電流表和的示數(shù)和。多次改變滑動端的位置，得到的數(shù)據(jù)為

I1（mA）0.120[0.1250.1300.1350.1400.145I2（mA）48040032023214068

在圖3所示的坐標紙上以為縱坐標、為橫坐標畫出所對應的曲線。④利用所得曲線求的電源的電動勢=

V，內阻=

．（保留兩位小數(shù)）參考答案：解：①

連線

（3分）②

端”

（2分）

③

作圖

（2分）④（均給分）

（2分）；

（均給分）（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在固定的粗糙斜面上依次放有兩塊質量相等m1=m2=10kg的平板A、B，長度均為L=1.6m，斜面傾角很小為θ（sinθ=0.1，cosθ≈1），一個質量為m3=20kg的小滑塊C以v0＝5m/s的初速度滑上平板A的上表面。A與斜面之間的動摩擦因素為μ1=0.2，B與斜面之間的動摩擦因素μ2=0.1,滑塊C與平板A、B之間的動摩擦因數(shù)相同，設為μ3。設最大靜摩擦力與相對應的滑動摩擦力大小相等，g=10m/s。(1)若小滑塊C滑上平板A時，平板均不動，而滑上平板B時，平板B開始滑動，求μ3應滿足的條件；（2）若μ3=0.4，求滑塊C從開始滑上平板A到最終相對斜面靜止時運動的時間和平板B沿斜面上滑的最大距離。參考答案：(1)要使小滑塊滑上平板A時，平板不動，則：

要使小滑塊滑上平板B時，平板B開始滑動，則：解得：（4分）(2)設C在A上滑動時，C的加速度為ac，經(jīng)t1時間滑出A時的速度為v1則

C滑到B上以后，B開始滑動，加速度為aB，假設經(jīng)t2時間后B、C達到共同速度v2時C還沒有從B上滑出對B：對C：解得：C相對于B滑動的距離假設成立之后C和B一起沿斜面減速，加速度為a，經(jīng)t3速度變?yōu)榱銓C整體：

（1分）由于BC最終靜止在斜面上C從開始滑上平板A最終相對斜面靜止時運動的時間：平板B沿斜面上滑的最大距離：（10分）17.質量M=3kg的長木板放在水平光滑的平面上，在水平恒力F=11N作用下由靜止開始向右運動，如圖所示，當速度達到1m/s時，將質量m=4kg的物體輕輕放到木板的右端，已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2，（g=10m/s2），求：（1）物體