山西省阳泉市石铁分局铁路中学2023年高三物理下学期期末试题含解析

1、山西省阳泉市石铁分局铁路中学2023年高三物理下学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 右图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子 A. 带正电，由下往上运动B. 带正电，由上往下运动C. 带负电，由上往下运动D. 带负电，由下往上运动参考答案：A解析：粒子穿过金属板后，速度变小，由半径公式可知，半径变小，粒子运动方向为由下向上；又由于洛仑兹力的方向指向圆心，由左手定则，粒子带正电。选A。2

2、. 16材料相同的甲、乙两木块仅在摩擦力作用下沿同一水平面滑动，它们的动能(Ek)位移(x)图象如图所示，则两木块的速度(v)时间(t)图象正确的是参考答案：C3. 银河系的恒星中大约有1/4是双星，假设某双星由质量不等的星体s1和s2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点c做匀速圆周运动，由天文观察测得其运动周期为T， s1到c点的距离为r1，s1和s2的距离为r，已知引力常量为G，由此可求出s2的质量，下列计算错误的是（ ）ABCD参考答案：D4. 面积为的单匝矩形线圈放在磁感应强度为的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是( )A.Wb B. Wb

3、C. Wb D. Wb参考答案：A5. 大国工匠节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是A. 工人对绳的拉力一直变大B. 绳OD的拉力一直变小C. OD、CD两绳拉力的合力大小等于mgD. 当绳CD与竖直方向

4、的夹角为30时，工人对绳的拉力为参考答案：CD【详解】A.对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示，绳OD的拉力为F1，与竖直方向的夹角为，绳CD的拉力为F2，与竖直方向的夹角为。根据几何知识知：+2=90，由正弦定理可得F1增大，F2减小，A错误，B.根据选项A的分析，B错误C.两绳拉力的合力大小等于mg，C正确D.=30时，=30，可求出，D正确。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）若取小车质量M0.4 kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下

5、m的值不合适的是 .Am15 gBm21kg Cm310 g Dm4400 g图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。（保留二位有效数字）为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先 .该操作是否成功判断的依据是 .四计算题:（本题有3小题，共40分）参考答案：7. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知，P点电势小于Q点电势；带电质点在P点具有的电势能大于在Q点具有的电势能；带电质点通过P点时的动能小

6、于通过Q点时的动能；带电质点通过P点时的加速度大于通过Q点时的加速度（均选填：“大于”，“小于”或“等于”）参考答案：考点：电场线；牛顿第二定律版权所有分析：作出电场线，根据轨迹弯曲的方向可知，负电荷受力的方向向下，电场线向上故c的电势最高；根据推论，负电荷在电势高处电势能小，可知电荷在P点的电势能大；总能量守恒；由电场线疏密确定出，P点场强小，电场力小，加速度小解答：解：负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上，故c等势面电势最高，则Q点的电势最高，利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道质点在P点电势能大，只有电场力做功，电势能和动能之

7、和守恒，故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和，P点电势能大，动能小，等差等势面的疏密可以表示电场的强弱，P处的等势面密，所以P点的电场强度大，粒子受到的电场力大，粒子的加速度大故答案为：小于、大于、小于、大于点评：根据电场线与等势面垂直，作出电场线，得到一些特殊点（电场线与等势面交点以及已知点）的电场力方向，同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用方法8. 如图所示是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V - T图象已知气体在状态A时的压强是1.5105 Pa试分析：根据图象提供的信息，计算气体在图中A点时温度TA= K，及C点时压强pC = Pa ；由状

8、态A变为状态B的过程中，气体对 (选填“内”或“外”)做功；由状态B变为状态C的过程中，气体 (选填“吸收”或“放出”)热量；由状态A变为状态C的过程中，气体分子的平均动能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)参考答案：9. 现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量（已知重力加速度为g）参考答案：找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点

9、，它将尺分为长短不等的两段用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示设木块质量为m，直尺质量为M记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有 (1) (2)(1)、(2)式联立可得 (3) (4)给出必要的说明占8分，求出r 占10分10. (5分)如图所示，一定质量的理想气体可由状态1经等容过程到状态2，再经等压过程到状态3，也可先经等压过程到状态4，再经等容过程到状态3。已知状态1的温度和状态3的温度相同，状态2的温度为T2，状态4的温

10、度为T4，则状态1和状态3的温度T1=T3= 。参考答案： 答案：11. (选修模块3-4)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=O时刻的波形如图甲所示。图甲中某质点的振动图象如图乙所示。质点N的振幅是 m，振动周期为 s，图乙表示质点 (从质点K、L、M、N中选填)的振动图象。该波的波速为 ms。参考答案：答案：0.8；4；L；0.5解析：从甲、乙图可看出波长=2.0m，周期T= 4s，振幅A = 0.8m；乙图中显示t=0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x轴正方向传播，则L质点正在平衡位置向上振动，波速v =/T=0.5m/s。12. 某探究小组为了测定重力加速度，设计了如

11、图甲所示的实验装置工型挡光片悬挂于光电门的正上方，释放挡光片后，工型挡光片竖直下落，它的两臂A、B依次通过光电门，光电计时器记录A、B分别通过光电门的时间（1）用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂A、B的宽度d1和d2，某次用20分度的游标卡尺测量A的宽度d1时如图所示，则臂A的宽度d1为_mm（2）若计时器显示臂A、B通过光电门的时间分别为t1和t2，则臂A、B通过光电门的速度表达式分别为_、_（3）若测得臂A、B之间的距离为L（L远大于d1、d2），用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为_参考答案： (1). （1）3.35， (2). （2） (3). (4). （3） 试题分析：游标卡

12、尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据极短时间内平均速度等于瞬时速度，求出壁A、B通过光电门的速度；结合速度位移公式求出当地的重力加速度解：（1）游标卡尺的主尺读数为3mm，游标读数为0.057mm=0.35mm，则最终读数为3.35mm（2）极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，可知壁A通过光电门的速度，（3）根据速度位移公式得，解得g=故答案为：（1）3.35，（2），（3）点评：解决本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小，以及掌握游标卡尺的读数方法，注意不需要估读13. （6分）某举重运动员举重，记录是90Kg，他在以加速度2m/s2竖直加速上升的电梯里能举_Kg

13、的物体，如果他在电梯里能举起112.5Kg的物体，则此电梯运动的加速度的方向_，大小是_。参考答案：75Kg，竖直向下，2m/s2三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图14甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置其步骤如下：a易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，接上纸带，合理调整木板倾角，使小车和易拉罐一起沿木板匀速下滑b取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量Mc取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)O为打下的第一点已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g 步骤c中小车做_运动.所受的合外力为

14、 为验证从OC 过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x1，OC间距离为x2，则C点的速度为 需要验证的关系式为 (用所测物理量的符号表示) 参考答案：匀加速直线运动 mg VC=X1/2T mgX2=MX12/8T215. 某同学根据平抛运动规律，利用图a的装置验证机械能守恒定律物块P于A点由静止沿光滑轨道滑下，并在末端B处水平抛出，落在水平地面C点用刻度尺量出A点与桌面的高h，B点与地面的高H，B点正下方的D点与C点距离x其中某次对x的测量结果如图b所示，x=20.50cm若P的质量为m、重力加速度为g，根据测得的h、H、x写出P下滑到B点时，势能减少量的表达式mgh

15、，动能增量的表达式若P的运动过程机械能守恒，则x2与h之间应满足关系式参考答案：考点：研究平抛物体的运动.专题：实验题；平抛运动专题分析：根据平抛运动的规律求出物块离开B点的速度，结合动能的增加量和重力势能的减小量是否相等验证机械能守恒定律解答：解：刻度尺的读数x=30.5010.00cm=20.50cmP下滑到B点，下降的高度为h，则重力势能的减小量为mgh，根据H=得，t=，则B点的速度，则动能的增加量=若机械能守恒，有：，即h=故答案为：20.50mgh，；四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R，质量均为m，与地面

16、的动摩擦因数均为，最初A、B静止在水平地面上，现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面，整个过程中B保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求：（1）未拉动A时，B对C的作用力大小为多少？（2）动摩擦因数的最小值为多少？参考答案：（1）；（2）；(1)对C受力分析，2Fcos300=mg, (2)当C恰好着地时，对C受力分析有：2Fcos600=mg，F=mg保持静止，对B受力分析，正交分解有：17. 一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运

17、动，直至t=1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板已知碰撞后1s时间内小物块的vt图线如图（b）所示木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2求（1）木板与地面间的动摩擦因数1及小物块与木板间的动摩擦因数2；（2）木板的最小长度；（3）木板右端离墙壁的最终距离参考答案：解：（1）规定向右为正方向木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M由牛顿第二定律有1（m+M）g=（m+M）a1 由图可知，木板与墙壁碰前瞬间速度v1=4m/s，由运动学公式得 v1=v0

18、+at 式中，t1=1s，s0=4.5m是木板碰前的位移，v0是小木块和木板开始运动时的速度联立式和题给条件得 1=0.1 在木板与墙壁碰撞后，木板以v1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v1的初速度向右做匀变速运动设小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律有2mg=ma2 由图可得 式中，t2=2s，v2=0，联立式和题给条件得 2=0.4 （2）设碰撞后木板的加速度为a3，经过时间t，木板和小物块刚好具有共同速度v3由牛顿第二定律及运动学公式得 2mg+1（M+m）g=Ma3 v3=v1+a3t v3=v1+a2t 碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中，木板运动的位移为（11）小物块运动的位移为 （12）小物块相对木板的位移为s=