2022-2023學(xué)年山西省忻州市高城聯(lián)合學(xué)校高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年山西省忻州市高城聯(lián)合學(xué)校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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）—個(gè)質(zhì)量為m的物體，在幾個(gè)與水平面平行的力作用下靜止在—光滑水平面上，現(xiàn)將其中一個(gè)向東的力從F減小到，其他力未發(fā)生變化，那么物體在時(shí)間t內(nèi)的位移是A．,向東

B.,向西C.,向東

D．,向西參考答案：D2.下列說(shuō)法中正確的是(

)A.加速度為零的物體,其速度一定為零

B.物體的加速度減小時(shí),速度一定減小C.2m/s2的加速度比-4m/s2的加速度大

D.速度變化越快,加速度就越大參考答案：D3.（單選）如圖所示，水平細(xì)桿上套一細(xì)環(huán)A，環(huán)A和球B間用一輕質(zhì)細(xì)繩相連，質(zhì)量分別為mA、mB（mA>mB），B球受到水平風(fēng)力作用，細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，A環(huán)與B球都保持靜止，則下列說(shuō)法正確的是

(

)A．B球受到的風(fēng)力大小為mAgsinθB．當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，桿對(duì)A環(huán)的支持力不變C．A環(huán)與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D．當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，輕質(zhì)繩對(duì)B球的拉力仍保持不變參考答案：4.如圖所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜向向右做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B受到的摩擦力A、方向向左，大小不變

B、方向向左，逐漸減小C、方向向右，大小不變

D、方向向右，逐漸減小參考答案：C5.極限滑板運(yùn)動(dòng)深受青少年喜愛(ài)，某滑板運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過(guò)程中（

）A.所受支持力始終恒定B.所受合外力大小不變C.所受摩擦力大小不變D.所受合外力始終為零參考答案：B解：運(yùn)動(dòng)員從A到B的過(guò)程中，滑道與水平方向之間的夾角θ逐漸減小，可知運(yùn)動(dòng)員所受支持力mgcosθ逐漸變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)可知，運(yùn)動(dòng)員所受合外力大小不變，且不為零，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中受到重力、滑道的支持力與滑動(dòng)摩擦力，由圖可知，運(yùn)動(dòng)員從A到B的過(guò)程中，滑道與水平方向之間的夾角逐漸減小，則重力沿斜面向下的分力逐漸減小，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿滑道方向的合外力始終等于0，所以滑動(dòng)摩擦力也逐漸減小。故C錯(cuò)誤。故選B?！军c(diǎn)睛】本題抓住運(yùn)動(dòng)員做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率不變，而速度、加速度、合外力方向都是變化的。摩擦力的判斷要根據(jù)切向方向受力平衡來(lái)判斷，不能通過(guò)f=μFN來(lái)判斷.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.圖中畫(huà)出了氫原子的4個(gè)能級(jí)，并注明了相應(yīng)的能量E。處在n=4能級(jí)的1200個(gè)氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光子。若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則共發(fā)出________種_________個(gè)光子。（假設(shè)處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的）參考答案：（1）6

2200

解析：處在n=4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能發(fā)出不同光電子的數(shù)目為=6種，由題意知量子數(shù)為4的能級(jí)上的氫原子分別向量子數(shù)為3、2、1的能級(jí)上躍遷的氫原子數(shù)占總氫原子數(shù)的三分之一，產(chǎn)生總共產(chǎn)生1200個(gè)光子；

此時(shí)處于量子數(shù)為3的能級(jí)上的原子數(shù)目為：400個(gè)，處于n=3能級(jí)上的氫原子分別向量子數(shù)為2、1的能級(jí)上躍遷的氫原子數(shù)各占二分之一，產(chǎn)生400個(gè)光子；

此時(shí)處于量子數(shù)為2的能級(jí)上氫原子總共有：400+200=600個(gè)，氫原子向基態(tài)躍遷產(chǎn)生600個(gè)光子．所以此過(guò)程中發(fā)出的光子總數(shù)應(yīng)該是1200+400+600=22007.在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出力的

圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個(gè)力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測(cè)得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說(shuō)明共點(diǎn)

力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證．參考答案：8.兩個(gè)勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧、串接在一起，彈簧的一端固定在墻上，如圖所示.開(kāi)始時(shí)兩彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動(dòng)彈簧，已知彈的伸長(zhǎng)量為，則彈簧的伸長(zhǎng)量為

.參考答案：9.如圖所示，半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一小物體A，現(xiàn)給它一個(gè)水平初速度，當(dāng)這一水平初速度v0至少為_(kāi)______________時(shí)，它將做平拋運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小物體A的落地點(diǎn)P到球心O的距離=_______________.參考答案：;10.一物體從某行星上的一懸崖上從靜止開(kāi)始下落，1s后，從起點(diǎn)落下4m。該行星上的重力加速度為_(kāi)_______m/s2。若該物體再下落4s，它將在起點(diǎn)下面_______m處。參考答案：8

10011.瞬時(shí)速度是一個(gè)重要的物理概念。但在物理實(shí)驗(yàn)中通常只能通過(guò)（Ds為擋光片的寬度，Dt為擋

光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)所經(jīng)歷的時(shí)間）的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)近似表征物體的瞬時(shí)速度。這是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)Dt

或Ds趨近零。為此人們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)研究物體的瞬時(shí)速度。如圖所示，在傾斜導(dǎo)軌的A處放置一光

電門(mén)，讓載有輕質(zhì)擋光片（寬度為Ds）的小車(chē)從P點(diǎn)靜止下滑，再利用處于A處的光電門(mén)記錄下?lián)豕馄?/p>

經(jīng)過(guò)A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間Dt。按下來(lái)，改用不同寬度的擋光片重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，最后運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算出

不同寬度的擋光片從A點(diǎn)開(kāi)始在各自Ds區(qū)域內(nèi)的，并作出-Dt圖如下圖所示。

在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，請(qǐng)繼續(xù)完成下列實(shí)驗(yàn)任務(wù)：

(1)依據(jù)實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為

；

(2)依據(jù)實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn)，擋光片經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為

；

(3)實(shí)驗(yàn)操作須注意的主要事項(xiàng)是

。參考答案：12.(12分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。如圖(a)為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車(chē)，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砂的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)?yán)等于砂和砂桶總重量，小車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上點(diǎn)求得：

(1)圖(b)為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶(交流電的頻率為50Hz)，試由圖中數(shù)據(jù)求出小車(chē)加速度值；

(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量m，分別得到小車(chē)加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：

根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀(guān)反映：F不變時(shí)，a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量，建立坐標(biāo)系，并作出圖線(xiàn).從圖線(xiàn)中得到：F不變時(shí)，小車(chē)加速度a與質(zhì)量之間定量關(guān)系式是_____________.

(3)保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變砂和砂桶重量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線(xiàn)，如圖(d)所示，該圖線(xiàn)不通過(guò)原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是_______________________________________________.參考答案：答案：(1)，T=0.04s，a=3.0m/s2(4分)

(2)如圖所示，(作圖2分，結(jié)論3分)(3)實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力(3分)

13.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線(xiàn)相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動(dòng)量大小為_(kāi)________kgm/s；兩者相碰后，A沿原方向運(yùn)動(dòng)，速度大小為4m/s，則B的速度大小為_(kāi)________m/s。

參考答案：．40；10三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3－3（含2－2））（6分）一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收了500J的熱量，同時(shí)對(duì)外做了100J的功，問(wèn)：①物體的內(nèi)能是增加還是減少?變化了多少？(400J;400J)

②分子勢(shì)能是增加還是減少？參考答案：解析：①氣體從外界吸熱：Q＝500J，氣體對(duì)外界做功：W＝－100J

由熱力學(xué)第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U為正，說(shuō)明氣體內(nèi)能增加了400J

(1分)

②因?yàn)闅怏w對(duì)外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大，分子力做負(fù)功，氣體分子勢(shì)能增加。（2分）15.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動(dòng)前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過(guò)程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對(duì)整個(gè)過(guò)程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一個(gè)用絕緣材料制成的扁平薄圓環(huán)，其內(nèi)、外半徑分別為、，厚度可以忽略。兩個(gè)上下表面都帶有電荷，每個(gè)面的電荷面密度為已知常量。薄圓環(huán)繞通過(guò)環(huán)心垂直環(huán)面的軸以轉(zhuǎn)動(dòng)。將一半徑為、電阻為并與薄圓環(huán)共面的導(dǎo)線(xiàn)圓環(huán)與薄圓環(huán)同心放置。試求：

（1）薄圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？

（2）若薄圓環(huán)以大小不變的角加速度減速轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)刻的角速度為，在薄圓環(huán)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少？提示：（1）角加速度表示單位時(shí)間里角速度的變化量。

（2）半徑為、通有電流的圓線(xiàn)圈（環(huán)形電流），在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（為已知常量）參考答案：（1）（2）17.如圖所示，MN、PQ是相互交叉成60角的光滑金屬導(dǎo)軌，O是它們的交點(diǎn)且

接觸良好。兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi)，并置于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（圖中經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的虛線(xiàn)即為磁場(chǎng)的左邊界）。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，并在彈簧S的作用下沿導(dǎo)軌以速度向左勻速運(yùn)動(dòng)。已知在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧始終