2022-2023学年山东省泰安市城西中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年山东省泰安市城西中学高三物理期末试卷含解析一、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.放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了（）A．48J B．14J C．10J D．2J参考答案：B解：运用动能定理：△E=w合=6J+8J=14J所以该物体的动能增加了14J．故选B．2.如图所示，长度L=10m的水平传送带以速率v0=4m/s沿顺时针方向运行，质量m=1kg的小物块（可视为质点）以v1=6m/s的初速度从右端滑上传送带。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g=10m/s2，则物块：A．相对地面向左运动的最大距离为4.5mB．相对地面向左运动的最大距离为10.5mC．从滑上传送带到滑下传送带所用的时间2.5sD．从滑上传送带到滑下传送带所用的时间3.125s参考答案：AD3.甲车以加速度3m／s2从静止开始做匀加速直线运动，乙车落后2s在同一地点从静止出发，以4m／s2开始做匀加速直线运动，两车运动方向一致，在乙车追上甲车前，两车的最大距离是(

)

A．18m

B、23.5m

C、24m．

D．28m参考答案：C4.（单选）图为喜庆节日里挂的灯笼，由于天气刮风，重量为G的灯笼向右飘起，设风对灯笼的作用力F恒定，灯笼看成质点。在某一时间内灯笼偏离竖直方向的角度恒为θ，设轻绳对灯笼的拉力为T。下列说法正确的是 A．T与F的合力方向竖直向下 B．T与F的合力大于G C．T和G是一对平衡力 D．绳索所受拉力的大小为参考答案：答案：D：取灯笼为研究对象，共受到三个力作用重力G、拉力T、风力F，T和F的合力大小等于重力方向竖直向上，A、B、C错误；由矢量三角得，D正确。5.两个电荷量分别为q和－q的带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，已知A、B连线与磁场边界垂直，如图所示，则（

） A．两粒子的轨道半径之比Ra∶Rb＝∶1 B．两粒子的质量之比ma∶mb＝1∶2 C．a粒子带正电，b粒子带负电 D．两粒子的速度之比va∶vb＝1∶2参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则I1：I2=

，斜面对导体A的弹力大小之比N1：N2=

。参考答案：cosθ：1

cos2θ：17.质量M=500t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为3.75×105W，机车运动中受到的平均阻力为2.5×104N．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P．根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力．解答：解：机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s．以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得

Pt﹣fx=当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm由以上两式得P=3.75×105W机车匀速运动时，阻力为f=F==2.5×104N故答案为：3.75×105；2.5×104点评：本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题．8.做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，则小车运动的加速度是

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：______o.75______9.为了用弹簧测力计测定木块A和长木板B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的甲、乙两个试验方案。（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案

更易于操作。简述理由

。（2）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为

。

参考答案：（1）甲；因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动（2）0.410.某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=10m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣0.03sin5πtm．参考答案：：解：由题意得：+（+T）=0.7s，得该波的周期为T=0.4s由图知波长为λ=4m，则波速为v==10m/s横波在介质中沿x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣Asin（t）=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案为：10，y=﹣0.03sin5πt．11.（5分）一质量为，电量为的带正电质点，以的速度垂直于电场方向从点进入匀强电场区域，并从点离开电场区域。离开电场时的速度为。由此可知，电场中、两点间的电势差____________V；带电质点离开电场时，速度在电场方向的分量为______________。不考虑重力作用。参考答案：答案：，

12.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。气缸外部温度恒定不变，则缸内的气体压强

，内能

。（选填“增大”、“减小”、“不变”）参考答案：增大

不变13.沿半径为R的半球型碗底的光滑内表面，质量为m的小球正以角速度ω，在一水平面内作匀速圆周运动，此时小球离碗底部为h=

。

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。15.如图所示，在滑雪运动中一滑雪运动员，从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台，从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s，斜坡足够长，不计空气阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离；(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.参考答案：18.75m

试题分析：（1）根据位移时间公式求出下落的高度，结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。（2）根据水平位移和时间求出初速度的大小。（1）平抛运动下落的高度为：则落点与斜坡顶点间的距离为：（2）平抛运动的初速度为：【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和数学公式进行求解，并且要知道斜面的倾角是与位移有关，还是与速度有关。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，在平静的水面下深d处有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，其半径为R．周边为环状区域，其宽度为△L且为a光的颜色（见图乙）则：两种色光的折射率na、nb分别是多少？参考答案：解：由全反射规律可得：由几何知识：，则，则答：两种色光的折射率na、nb分别是，．【考点】光的折射定律．【分析】通过照亮的圆形区域，作出光路图，由几何知识得到两束光的临界角正弦值，由全反射定律得到折射率．17.如图所示，竖直平面坐标系的第一象限有垂直面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为B和E；第四象限有垂直面向里的水平匀强电场，大小也为；第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为的半圆轨道，轨道最高点与坐标原点相切，最低点与绝缘光滑水平面相切于。一质量为的带电小球从轴上（）的点沿轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点，且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动，过点水平进入第四象限，并在电场中运动）已知重力加速度为）。（1）判断小球的带电性质并求出其所带电荷量；（2）点距坐标原点至少多高；（3）若该小球以满足（2）中最小值的位置和对应速度进入第一象限，通过点开始计时，经时间小球距坐标原点的距离为多远？参考答案：（1）小球进入第一象限正交的电场和磁场后，在垂直磁场的平面内做圆周运动，说明重力与电场力平衡。设小球所带电荷量为，则有

①（1分）解得

②（1分）又电场方向竖直向上故小球带正电。（1分）（2）设匀速圆周运动的速度为、轨道半径为由洛伦兹力提供向心力得

③（2分）小球恰能通过半圆轨道的最高点并沿轨道运动，则应满足

④（1分）由③④得

⑤2分）即的最小距离为

⑥（1分）（3）小球由运动到的过程中设到达点的速度为，由机械能守恒得

⑦（1分）由④⑦解得

⑧（1分）小球从点进入电场区域后，在绝缘光滑水平面上作类平抛运动。设加速度为，则有：沿轴方向有

⑨（1分）沿电场方向有

⑩（1分）由牛顿第二定律得

（11）（1分）时刻小球距点为

（2分）18.电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成；偏转电场的极板由相距为d的两块水平平行放置的导体板组成，如图甲所示；大量电子由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿水平方向从两板正中间OO′射入偏转电场．当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0；当在两板上加如图乙所示的电压时（U0为已知），所有电子均能从两板间通过，然后进入垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，最后都垂直打在竖直放置的荧光屏上．已知电子的质量为m、电荷量为e，其重力不计．求：（1）电子离开偏转电场时的位置到OO′的最小距离和最大距离；（2）偏转磁场区域的水平宽度L；（3）偏转磁场区域的最小面积S．参考答案：（1），（