安徽省合肥市第二十三中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

安徽省合肥市第二十三中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析一、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.下列说法正确的是__________A.卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型B.宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性C.衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D.爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说E.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应F.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大参考答案：ADE2.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，除电阻R外其余电阻不计，导轨所在平面与一匀强磁场垂直，静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为Δl。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（

）（A）释放瞬间金属棒的加速度为g（B）电阻R中电流最大时，金属棒在A处上方的某个位置（C）金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mg（D）从释放到金属棒最后静止的过程中，电阻R上产生的热量为mgΔl参考答案：ABC3.一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为A．

B．C．

D．参考答案：D解析：如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ，有：。则下落高度与水平射程之比为，D正确。命题意图与考点定位：平抛速度和位移的分解4.如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接．已知b球质量为m，杆与水平面成角θ，不计所有摩擦，重力加速度为g．当两球静止时，Oa绳与杆的夹角也为θ，Ob绳沿竖直方向，则下列说法正确的是（）A．a可能受到2个力的作用 B．b可能受到3个力的作用C．绳子对a的拉力等于mg D．a的重力为mgtanθ参考答案：C【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】分别对ab两球分析，运用合成法，用T表示出ab两球的重力，同一根绳子上的拉力相等，即绳子ab两球的拉力是相等的，根据正弦定理列式求解．【解答】解：A、对a球受力分析可知，a受到重力，绳子的拉力以及杆对a球的弹力，三个力的合力为零，故A错误；B、对b球受力分析可知，b受到重力，绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对b球没有弹力，否则b不能平衡，故B错误；C、由于b受到重力和绳子拉力处于平衡状态，则绳子拉力T=mg，同一根绳子上的拉力相等，故绳子对a的拉力等于mg，故C正确；D、分别对AB两球分析，运用合成法，如图，根据正弦定理列式得：解得：，故D错误．故选：C5.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为0。下列关系正确的是A．

B．F＝mgtan0C．

D．FN=mgtan0参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两列简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为υ＝0.4m/s，波源的振幅均为A＝2cm。如图所示为t＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点恰好开始振动。质点M的平衡位置位于x＝0.5m处。则两列波相遇的时刻为t＝______s，当t＝2.0s时质点M运动的路程为_______cm。参考答案：0.75，20

7.一只标有“18V，10W”的灯泡，正常工作时的电阻为Ω；若用多用电表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻，则测出的阻值应（填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作时的电阻。参考答案：32.4Ω，小于8.某一单摆在小角度自由摆动时的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为

△△m，摆动的最大偏角正弦值约为

。参考答案：1

0.049.如图甲，水平面内的三个质点分别位于直角三角形ABC的三个顶点上，已知AB=3m，AC=4m。t0=0时刻A、B同时开始振动，此后形成的波动图象均如图乙，所形成的机械波在水平面内传播，在t=4s时C点开始振动。则该机械波的传播速度大小为_________；两列波相遇后，C点振动_________（填“加强”或“减弱”）。该列波的波长是______m，周期是______s。参考答案：（1）1m／s

减弱

2m

2s

10.如图所示，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为?．开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为．

参考答案：μmgL

11.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

12.特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面。开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的水平拉力为____________；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为____________。（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦）

参考答案：13.图是某地区1、7月份气温与气压的对照表，7月份与1月份相比较，从平均气温和平均大气压的角度来说正确的是A．空气分子无规则热运动的激烈情况几乎相同B．空气分子无规则热运动减弱了C．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数增多了D．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数减少了参考答案：D三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）电火花计时器是一种使用

电源的计时仪器，它的工作电压是

。当电源频率是50Hz时，它每隔

s打一次点。参考答案：交流

220V

0.02s15.某同学利用如图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”，图中装有砝码的小车放在长木板上，左端栓有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的滑轮与一砝码盘相连．在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，图乙是该同学做实验时打点计时器在纸带上打出的一些连续的点，该同学测得相邻点之间的距离分别是S1、S2、S3、S4、S5、S6，打点计时器所接交流电的周期为T．小车及车中砝码的总质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，当地重力加速度为g．（1）根据以上数据可得小车运动的加速度表达式为a=

（2）该同学先探究合外力不变的情况下，加速度与质量的关系，以下说法正确的是

A．平衡摩擦力时，要把装有砝码的砝码盘用细线通过定滑轮系在小车上，把木板不带滑轮的一端缓慢抬起，反复调节直到纸带上打出的点迹均匀为止B．由于小车受到的摩擦力与自身重力有关，所以每次改变小车质量时，都要重新平衡摩擦力C．用天平测出M和m后，小车运动的加速度可以直接用公式a=求出D．在改变小车质量M时，会发现M的值越大，实验的误差就越小（3）该同学接下来探究在质量不变的情况下，加速度与合外力的关系．他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，用天平测得砝码盘及盘中砝码的总质量m，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度．得到多组数据后，绘出如图丙a﹣F图象，发现图象是一条过坐标原点的倾斜直线．图象中直线的斜率表示

（用本实验中可测量的量表示）．（4）该同学在这个探究实验中采用的物理学思想方法为

A．理想化模型法

B．控制变量法

C．极限法

D．比值法．参考答案：（1）

（2）D

（3）

（4）B【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）注意为了减小实验误差，应采用逐差法求木块的加速度．（2）探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力；小车的加速度应由纸带求出．（3）对M、m分别由牛顿第二定律列式，结合合力F等于mg，导出a与F的函数关系式，分析图线的斜率；（4）该实验采用控制变量法，先控制小车的质量不变，研究加速度与力的关系，再控制砝码盘和砝码的总重力不变，研究加速度与质量的关系．【解答】解：（1）为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，有：S6﹣S3=3a1T2，S5﹣S2=3a2T2，S4﹣S1=3a3T2，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）解得：a=．（2）A、在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故A错误；B、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故B错误；C、小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过a=求出．故错误；D、本实验中，只有满足盘和砝码的总质量远小于小车质量M时，近似认为细线拉力等于细线的拉力，所以在改变小车质量M时，会发现M的值越大，实验的误差就越小，故D正确；故选：D（3）对盘和砝码：mg﹣F=ma①对小车：F=Ma②联立①②得：mg=（M+m）a认为合力F=mg所以F=（M+m）a即，a﹣F图象是过坐标原点的倾斜直线，直线的斜率表示（4）该实验采用控制变量法，先控制小车的质量不变，研究加速度与力的关系，再控制砝码盘和砝码的总重力不变，研究加速度与质量的关系．故选：B故答案安为：（1）（2）D

（3）

（4）B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.航天飞机是能往返于地球与太空间的载人飞行器，利用航天飞机既可将人造卫星送入预定轨道，也可以到太空去维修出现故障的地球卫星。（1）航天飞机对圆形轨道上的卫星进行维修时，两者的速度必须基本相同。待维修的卫星所在的圆形轨道离地面的高度是h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g,试求维修卫星时航天飞机的速度；（2）航天飞机无动力滑翔着陆，当速度达到某值时从尾部弹出减速伞，以使航天飞机迅速减速。若航天飞机质量为m，弹出减速伞后在水平跑道上滑行的距离为s，受到的平均阻力为f，求刚从尾部弹出减速伞时航天飞机的速度。参考答案：（1）（2）17.如图(a)所示，平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图（b）所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，电压的正向值为U0，反向值也为U0，现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO＇的速度v0=不断射入，所有粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响。试求：（1）粒子打出电场时位置

离O＇点的距离范围（2）粒子射出电场时的速度大小及方向（3）若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后，都能通过圆形磁场边界的一个点处，而便于再收集，则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大？参考答案：（1）当粒子由时刻进入电场，向下侧移最大，则

（3分）当粒子由时刻进入电场，向上侧移最大，则

（3分）在距离O/中点下方至上方范围内有粒子打出。(2分)（2）打出粒子的速度都是相同的，在沿电场线方向速度大小为高考资源网版权所有

(2分)所以打出速度大小为

(2分)设速度方向与v0的夹角为θ，则

°

(2分)（3）要使平行粒子能够交于圆形磁场区域边界且有最小区域时，磁场直径最小值与粒子宽度相等，粒子宽度

(2分)故磁场区域的最小半径为

(1分)粒子在磁场中作圆周运动有

(1分)解得

(2分)18.在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间(s-t)图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于-2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切．求：(1)t=3s时b车速度大小；(2)t=0s时a车和b车的距离多大？参考答案：(1)2m/s

(2)9m试题分析：(