2022-2023學年山西省大同市馬脊梁礦中學高三物理下學期期末試題含解析

2022-2023學年山西省大同市馬脊梁礦中學高三物理下學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.質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運動視為勻速圓周運動。已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉的影響，則航天器的A.線速度 B.角速度C.運行周期

D.向心加速度參考答案：【知識點】萬有引力定律及其應用．D5【答案解析】AC解析：根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力和萬有引力等于重力得出：A、;故A正確；B、mg=mω2R?ω=;故B錯誤；

C、mg=mR?T=2π;故C正確；D、G=ma?a=G;故D錯誤．故選AC．【思路點撥】研究月航天器繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式求出問題．向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所要求解的物理量選取應用．不考慮月球自轉的影響，萬有引力等于重力．應用萬有引力定律進行衛(wèi)星加速度、速度、周期和中心天體質(zhì)量的估算．2.（單選）衛(wèi)星繞某一行星的運動軌道可近似看成是圓軌道，觀察發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時間t，衛(wèi)星運動所通過的弧長為，該弧長對應的圓心角為θ弧度，如圖所示．已知萬有引力常量為G，由此可計算出太陽的質(zhì)量為（）參考答案：B3.如圖所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O。

將等電荷量的正、負點電荷放在圓周上，它們的位置關于AC對稱．要使圓心O處的電場強度為零，可在圓周上再放置一個適當電荷量的正點電荷十Q，則該點電荷＋Q應放在：A．A點

B．B點

C．C點

D．D點參考答案：D4.在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻．關于科學家和他們的貢獻，下列說法中正確的是（）A． 牛頓根據(jù)理想斜面實驗，提出力不是維持物體運動的原因B． 卡文迪許發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律，并測出了靜電力常量k的值C． 庫侖通過扭秤實驗確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律D． 法拉第通過實驗研究，總結出法拉第電磁感應定律參考答案：CD考點： 物理學史．分析： 根據(jù)物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可．解答： 解：A、根據(jù)理想斜面實驗，提出力不是維持物體運動的原因，故A錯誤；B、庫侖發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律，并測出了靜電力常量k的值，故B錯誤；C、庫侖通過扭秤實驗確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律，故C正確；D、法拉第通過實驗研究，總結出法拉第電磁感應定律，故D正確；故選：CD．點評： 本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一．5.（多選）如圖所示，空間存在勻強電場，方向豎直向下，從絕緣斜面上的M點沿水平方向拋出一帶電小球，最后小球落在斜面上的N點．已知小球的質(zhì)量為m、初速度大小為v0、斜面傾角為θ，電場強度大小未知．則下列說法中正確的是（）A．可以判斷小球一定帶正電荷B．可以求出小球落到N點時速度的方向C．可以分別求出小球到達N點過程中重力和靜電力對小球所做的功D．可以斷定，當小球的速度方向與斜面平行時，小球與斜面間的距離最大參考答案：考點：勻強電場中電勢差和電場強度的關系．專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：小球在運動過程中受重力與電場力作用，做類平拋運動，對小球受力分析、應用牛頓第二定律、類平拋運動的規(guī)律分析答題．解答：解：A、小球做類平拋運動，電場力既可向上也可向下，故小球帶正電、負電都可以，故A錯誤；B、利用平拋知識有：===tanθ，速度偏向角設為α，則tanα==tanθ，可求出小上球落到N點時的速度大小和方向，故B正確；C、求出小球到達N點的速度，由動能定理可以求出小球到達N點過程中重力和電場力對小球所做的功，故C正確D、小球在垂直與斜面方向上做勻減速直線運動，當小球在垂直與斜面方向的速度為零，即小球速度平行與斜面時，小球與斜面間的距離最大，故D正確；故選：BCD．點評：類平拋可以分解為水平方向的勻速直線運動，豎直方向的勻加速運動，熟練應用類平拋運動規(guī)律即可正確解題；電荷在電場中受到的電場力方向與電荷的電性有關．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用的傳感器是____________傳感器。小王同學利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為____________m/s。

參考答案：光電門

10

7.幾個力如果都作用在物體的

，或者它們的

相交于同一點，這幾個力叫做共點力．參考答案：．同一點

延長線8.興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車在整個過程中小車所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：（a）該電動小車運動的最大速度為

m/s；（b）關閉小車電源后，小車的加速度大小為

m/s2；（c）該電動小車的額定功率為

W。參考答案：9.某學校物理興趣小組，利用光控實驗板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關系”，如圖甲所示。將數(shù)據(jù)記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組進行探究，得出結論。在數(shù)據(jù)分析過程中，小組先得出了vB—h圖像，繼而又得出vB2—h圖像，如圖丙、丁所示：請根據(jù)圖象回答下列問題：①小組同學在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過程機械能守恒，根據(jù)實驗操作及數(shù)據(jù)處理，求得丁圖圖像的斜率為k，則重力加速度g=

．參考答案：：①先作出的vB-h圖像，不是一條直線，根據(jù)形狀無法判斷vB、h關系，進而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關系．

②（2分）k/2．解析：若小球下落過程機械能守恒，則有mgh=mvB2，即vB2=2gh。vB2-h圖像的斜率k=2g，重力加速度g=k/2．10.如圖所示，一列沿+x方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻剛好傳到x=6m處，已知波速v=10m/s，則圖中P點開始振動的方向沿

（選填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的點在t=

s第二次出現(xiàn)波峰．參考答案：11.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內(nèi)，測力計的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，某同學通過改變l而測出對應的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長l0＝_________cm。參考答案：12.為了測定木塊A和木板B之間的動摩擦因數(shù)，某同學設計了一個實驗，圖甲為其實驗裝置示意圖。該同學在實驗中的主要操作有：A．用彈簧秤測出木塊A的重力為G=6.00N；B．用彈簧秤測出木板B的重力為Gˊ=9.25N；C．按圖甲的裝置安裝器材，安裝過程中用手按住木塊和木板；D．松開按住木塊和木板的手，讓其運動，待彈簧秤指針穩(wěn)定時再讀數(shù)。①該同學的上述操作中多余的步驟是

。（填步驟序號）②在聽取意見后，該同學按正確方法操作，讀數(shù)時彈簧秤的指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為

N。根據(jù)該同學的測量數(shù)據(jù)，可得到木塊A和木板B之間的動摩擦因數(shù)為

。參考答案：①

B

；②

2.10

0.35

13.13．在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時經(jīng)過A點。自行車做勻速運動，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運動．則自行車追上汽車所需時間為

s，自行車追上汽車時，汽車的速度大小為

m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；16三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了探究動能定理，一位同學設計了如圖所示的實驗裝置。他先固定并調(diào)整斜槽，讓末端O點的切線水平，再將一木板豎直放置并固定，木板到斜槽末端O的距離為s，使小球從斜槽上某一標記點由靜止釋放，若小球到達斜槽底端時下落的高度為H、小球從O點做平拋運動擊中木板時下落的高度為y。（1）假定斜槽光滑，小球由靜止滑下到擊中木板的過程中，滿足動能定理的關系式為：__________。（2）若斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ（只考慮滑動摩擦力，且小球與水平槽之間的摩擦不計），小球由靜止滑下到擊中木板的過程中，滿足動能定理的關系式是：___________。（3）改變小球在斜槽上的釋放位置，進行多次測量，能得到多組關于H和y的數(shù)據(jù)，若以H為橫坐標，從（1）、（2）中的關系式可知以________為縱坐標，通過描點作圖，能得到一條傾斜的直線。

參考答案：15.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，需測量一個標有“3V，1.5W”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流。現(xiàn)有如下器材：直流電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計）電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω）電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約5Ω）電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約200kΩ）滑動變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流1A）滑動變阻器R2（阻值0~1kΩ，額定電流300mA）①在該實驗中，電流表應選擇________（填“A1”或“A2”），電壓表應選擇_______（填“V1”或“V2”），滑動變阻器應選擇__________（填“R1”或“R2”）。②某同學用導線a、b、c、d、e、f、g和h連接成如圖甲所示的電路，請在方框中完成實驗的電路圖。③該同學連接電路后檢查所有元器件都完好，電流表和電壓表已調(diào)零，經(jīng)檢查各部分接觸良好。但閉合開關后，反復調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，但電壓表和電流表示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導線為_______。④下表是學習小組在實驗中測出的6組數(shù)據(jù)，某同學根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上已畫出了5個數(shù)據(jù)的對應點，請你畫出第4組數(shù)據(jù)的對應點，并作出該小燈泡的伏安特性曲線。

U（V）I（A）10020.50.1731.00.3041.50.3952.00.4562.50.49

⑤若將該燈泡與一個6.0Ω的定值電阻串聯(lián)，直接接在題中提供的電源兩端，請估算該小燈泡的實際功率P=_________W（保留兩位有效數(shù)字）。(若需作圖，可直接畫在第④小題圖中)參考答案：①A2

V1

R1②如圖所示③h

④如圖所示⑤0.35～0.38（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(10分)載人飛船在起飛階段，宇航員的血液處于超重狀態(tài)，嚴重時會發(fā)生黑視，甚至危及生命，(1)假設飛船起飛時的加速度大小a=6g，方向豎直向上，宇航員景海鵬躺在飛船內(nèi)的水平躺椅上，則躺椅對他的作用力約為他體重的多少倍?(2)為使宇航員適應(1)中的情況，必須進行專門的適應性訓練。若訓練時宇航員乘坐的轉椅在豎直平面內(nèi)做半徑R=13.5m的勻速圓周運動，則轉椅每分鐘至少應轉多少圈?(已知≈g)參考答案：解析：(1)設宇航員質(zhì)量m．所受支持力F

…………（2分）

…………………（2分）

(2)當運動到最低點時支持力最大

………………………（2分）

…………………（2分）

…………………（2分）17.（14分）以波長為λ的單色光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應放出電子，讓其中具有最大初動能的光電子垂直射入磁感應強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，其軌道半徑為R，則求：（1）該金屬的逸出功；（2）該金屬的極限頻率。參考答案：解析：（1）=eVB

（2分）V=

（2分）Ek=mV2=

（2分）又h=Ek+W