2022-2023学年山西省运城市圣惠中学高三物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年山西省运城市圣惠中学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.（多选题）如图，AB为半圆弧ACB水平直径，C为ACB弧的中点，AB=1.5m，从A点平抛出一小球，小球下落0.3s后落到ACB上，则小球抛出的初速度V0可能为取g＝10m/s2（

）A．0.5m/s

B．1.5m/s

C．3m/s

D．4.5m/s参考答案：AD2.如图所示，一个质量为m=2.0kg的物体，放在倾角为θ=300的面上静止不动，若用竖直向上的大小为F=5.0N的力提物体，物体仍静止（g取10m/s2），下列结论正确的是

A．物体受到合外力减少5.0NB．物体受到摩擦力减少5.0NC．斜面受到压力减少5.0ND．物体对斜面的作用力减少5.0N参考答案：D3.距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．图中所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦．据此可知，下列说法中正确的是（

）

A．甲车与地面间的动摩擦因数较大，甲车的刹车性能好

B．乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好

C．以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好

D．甲车的刹车距离s随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好参考答案：B4.如图3所示，在一辆由动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连。设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于拉伸状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在这段时间内小车可能是（

）A．向右做加速运动B．向右做减速运动C．向左做加速运动D．向左做减速运动参考答案：BC5.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如图所示。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。以下判断中正确的是(

)A．这两颗卫星的向心加速度大小相等，均为B．卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为C．如果使卫星l加速，它就一定能追上卫星2D．卫星l由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功参考答案：A根据=ma得，对卫星有=ma，可得a=，取地面一物体由=mg，联立解得a=，可见A正确．根据得，①，又GM=g②，t=③，联立①②③可解得t=，故B错误．若卫星1加速，则卫星1将做离心运动，所以卫星1不可能追上卫星2，C错误。卫星1由位置A运动到位置B的过程中，由于万有引力始终与速度垂直，故万有引力不做功，D错误．故选A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示(a)，一个质量为m0的物体放在光滑的水平桌面上，当用20N的力F通过细绳绕过定滑轮拉它时，产生2m/s2的加速度．现撤掉20N的拉力，在细绳下端挂上重为20N的物体m，如图所示(b)，则前、后两种情况下绳的拉力分别为T1=_________N，T2=_________N(g取10m/s2)参考答案：20N,16.7N7.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。水对铁球的浮力大小为_________，若___________，就说明了作用力与反作用力大小相等。参考答案：8.如图所示，是一个多用表欧姆档内部电路示意图，电流表（量程0~0.5mA，内阻100Ω）,电池电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。（1）欧姆表的工作原理是利用了___________定律。调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻（包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值）是________Ω。（2）若表内电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变________，测得的电阻值将偏________。（填“大”或“小”）（3）若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V时刻度的，当电动势下降到1.2V时，测得某电阻是400Ω，这个电阻真实值是________Ω。参考答案：（1）闭合电路欧姆（2分），3000（2分）（2）变小（1分），偏大（1分）（3）320（2分）9.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10－7m的激光，屏上点距双缝和的路程差为7.95×10－7m。则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_________（填“变宽”、“变窄”或“不变”）。参考答案：暗条纹（2分）；变宽（2分）10.在《研究有固定转动轴的物体平衡》实验中：（1）判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是轻转，看能否停在任意位置；（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤是因为：易找到平衡位置．参考答案：考点：力矩的平衡条件．分析：（1）实验原理是研究力矩盘平衡时四个拉力的力矩关系，通过轻转判断重心是否在盘的转轴上．（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置．解答：解：（1）实验前要时重力、摩擦力的合力矩近似为零，轻轻拨动力矩盘，观察其是否能自由转动并随遇平衡，即判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是轻转，看能否停在任意位置．（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置．故答案为：（1）轻转，看能否停在任意位置．（2）易找到平衡位置．点评：本题关键要抓住实验原理，根据实验要求进行分析．考查分析设计实验操作要求和技巧的能力．11.目前核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的．请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：

．已知、、和中子的质量分别为、、和，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为

；参考答案：（2分）

12.2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：

；

．参考答案：相对论；光的量子性13.一矿井深125m，在井口每隔一相同的时间落下一个小球，当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，则：（1）相邻两个小球下落的时间间隔时

s；（2）这时第3个球与第5个小球相距

m。（g取）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图1所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：①为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做___________运动。②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0.2N，小力车的质量为0.2kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek，补填表中空格（结果保留至少小数点后第四位）。分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W=△Ek，与理论推导结果一致。③实验前已测得托盘的质量7.7×10－3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_________kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位)参考答案：匀速运动

0.11150.1105

0.01515.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）B．电流表A1（量程0—3mA，内阻＝10Ω）C．电流表A2（量程0—0.6A，内阻＝0.1Ω）D．滑动变阻器R1（0—20Ω，10A）

E．滑动变阻器R2（0—200Ω，lA）F．定值电阻R0（990Ω）

G．开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是______图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______（填写器材前的字母代号）。（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝____________V，内阻r＝____________Ω。（结果保留小数点后2位）（3）若将图线的纵坐标改为_______________，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。参考答案：（1）b，D；（2）、；（3）：（1）没有电压表，可以将电流表串联一个电阻，可以改装成电压表，根据欧姆定律若将电流表与定值电阻串联有U=I1R0=0.003×（500+10）=1.53V，与电源电动势接近，故应将电流表A1与定值电阻串联使用，故合理的是b图；电源电动势约为1.5V，内阻约为1欧姆，为方便实验操作，滑动变阻器应选D．

（2）由电路图可知，在闭合电路中，电源电动势：，则：，由图象可知，图象的截距：则电源电动势为：图象斜率：电源内阻为：（3）由闭合电路欧姆定律可知，在图线中，图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小，故当图线的纵坐标改为时，图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。故答案为：（1）b，D；（2）、；（3）。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，与地面的动摩擦因数均为μ，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.图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切.点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面.一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力.（1）若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的D点，OD=2R，求游客滑到B点时的速度VB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf（2）若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h.（提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为）参考答案：（1）mg（2R-H）（2）（2）设OP与OB最近的夹角是θ，游客在P点时的速度为vP，受到的支持力为N，B到P的过程中只有重力做功，机械能守恒，得：mg(R?Rcosθ)＝mvP2?0在P点，根据向心力公式，有：又知N=0，，联立相关公式得：18.如图所示，MN为绝缘板，CD为板上两个小孔，AO为CD的中垂线，在MN的下方有匀强磁场，方向垂直纸面向外（图中未画出），质量为m电荷量为q的粒子（不计重力）以某一速度从A点平行于MN的方向进入静电分析器，静电分析器内有均匀辐向分布的电场（电场方向指向O点），已知图中虚线圆弧的半径为R，其所在处场强大小为E，若离子恰好沿图中虚线做圆周运动后从小孔C垂直于MN进入下方磁场．（1）求粒子运动的速度大小；（2）粒子在磁场中运动，与MN板碰撞，碰后以原速率反弹，且碰撞时无电荷的转移，之后恰好从小孔D进入MN上方的一个三角形匀强磁场，从A点射出磁场，则三角形磁场区域最小面积为多少？MN上下两区域磁场的磁感应强度大小之比为多少？（3）粒子从A点出发后，第一次回到A点所经过的总时间为多少？参考答案：【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【专题】：带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】：粒子进入静电分析器做圆周运动，根据牛顿第二定律求出粒子运动的速度大小．粒子从D到A匀速圆周运动，根据几何关系和粒子在磁场中运动的半径公式、周期公式求解．：解：（1）粒子进入静电分析器做圆周运动，根据牛顿第二定律得：Eq=v=（2）粒子从D到A匀速圆周运动，故由图示三角形区域面积最小值为S=在磁场中洛伦兹力提供向心力Bqv=R=，设MN下方的磁感应强度为B1，上方的磁感应强度为B2，若只碰撞一次，则R1==，R2=R=，故=\frac{1}{2}，若碰撞n次，R1==，R2=R=，故=（3）粒子在电场中运动时间t1==，在下方的磁场中运