山西省忻州市尚宏高级中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

山西省忻州市尚宏高级中学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.（单选）如图所示，斜面角为45°，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞．已知AB两点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力．则小球落到C点时速度的大小为（）A．v=B．C．D．10参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：根据自由落体运动的位移时间公式求出小球从A点运动到B点的时间．小球与B点碰撞后做平抛运动，求出平抛运动的初速度，抓住平抛运动的水平位移和竖直位移相等求出平抛运动的时间，从而得出平抛运动到C点竖直方向上的分速度，根据平行四边形定则定则求出小球落到C点的速度大小．解答：解：根据h=得，t1=．平抛运动的初速度大小v0=gt1=．因为平抛运动到C点水平位移和竖直位移相等，有v0t=解得t=则小球运动到C点竖直方向上的分速度vy=gt=2v0则vc==．故选：A点评：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，结合运动学公式灵活求解．2.一个物体从某一确定的高度以的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为，整个运动过程的位移为s，则正确的说法是A．它的运动时间是

B．它的运动时间是C．它的位移是

D．它的位移是参考答案：B3.（单选）一物体静止在地面上，在竖直方向的拉力作用下开始向上运动(不计空气阻力)．在向上运动的过程中，以地面为参考平面，物体的机械能E与上升高度h的关系图象如图7所示，其中O-h1过程的图线是过原点的直线，h1~h2过程的图线为平行于横轴的直线．则A．在O~h2上升过程中，物体先做加速运动，后做匀速运动B．在O~h1上升过程中，物体的加速度不断增大C．在O~hl上升过程中，拉力的功率保持不变D．在h1~h2上升过程中，物体处于完全失重状态参考答案：D4.t=0，甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的v-t图象如图1所示，忽略汽车掉头所需时间，下列对汽车运动状况的描述正确的是

（

）A．在第1小时末，乙车改变运动方向B．在第2小时末，甲乙两车相距10kmC．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的小D．在第4小时末，甲乙两相遇参考答案：B5.机场常用传送带为顾客运送行李或货物，在传送带运送货物过程中主要有水平运送和沿斜面运送两种形式，如图所示，a为水平传送带，b为倾斜传送带．当行李随传送带一起匀速运动时，下列几种判断中正确的是（

）A．a情形中的物体所受的合力为零B．a情形中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用C．b情景中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用D．b情形中的物体所受支持力与重力是一对平衡力参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在空中某固定点，悬挂一根均匀绳子，然后让其做自由落体运动。若此绳经过悬点正下方H=20m处某点A共用时间1s(从绳下端抵达A至上端离开A)，则该绳全长为

m。参考答案：157.如图所示甲为用干涉法检查平面平整程度装置。如图所示乙中干涉条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是________（凹下或凸起）；若仅增大单色光的频率，干涉条纹将________（变密或变疏）；若仅减小薄片的厚度，干涉条纹将________（变密或变疏）。参考答案：

(1).凹下

(2).变密

(3).变疏【详解】薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，从弯曲的条纹可知，检查平面左边处的空气膜与后面的空气膜厚度相同，知该处凹下；增大光的频率，则波长变短，由可知，干涉条纹将密，若仅减小薄片的厚度即减小，干涉条纹将变疏。8.我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是图．参考答案：干涉，

C

9.(6分)如图所示，一储油圆桶，底面直径与高均为d，当桶内无油时，从某点A恰好能看到桶底边缘上得点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿A、B方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的传播速度=_________m/s。参考答案：

10.如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，Er

定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W．参考答案：6.4

3.8411.质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_______，方向

。参考答案：、向左

12.如图8-13所示，质量为0.1g的小球，带有5×10－4C的正电荷，套在一根与水平成37o的细长绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，杆所在空间有磁感应强度为0.4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑的最大加速度为

m/s2，最大速率为______多少？（g=10m/s2）参考答案：6m/s2

=10m/s13.一质量m＝1kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1s末撤去恒力F，其v－t图象如图所示，则恒力F的大小是

N，物体所受阻力Ff的大小是

N参考答案：9N，3N三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3－3（含2－2））（6分）一定质量的气体，从外界吸收了500J的热量，同时对外做了100J的功，问：①物体的内能是增加还是减少?变化了多少？(400J;400J)

②分子势能是增加还是减少？参考答案：解析：①气体从外界吸热：Q＝500J，气体对外界做功：W＝－100J

由热力学第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U为正，说明气体内能增加了400J

(1分)

②因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加。（2分）15.（12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：

（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为

mm。（2）从声源振动开始经过

s，位于x=68m的观测者开始听到声音。（3）如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个质量m=2.0×10-11kg、电荷量q=1.0×10-5C的带电粒子（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电场加速后，沿两平行金属板间中线水平进入电压U2=100V的偏转电场，带电粒子从偏转电场射出后，进入垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的左右边界均与偏转电场的金属板垂直。已知偏转电场金属板长L=20cm、两板间距，匀强磁场的宽度D=10cm。求：（1）带电粒子进入偏转电场时的速度v0；（2）带电粒子射出偏转电场时速度v的大小和方向；（3）为了使带电粒子不从磁场右边界射出，匀强磁场磁感应强度的最小值B。参考答案：解答：带电粒子在加速电场中，由动能定理：

解得：

（2分）带电粒子在偏转电场中做水平方向的匀速直线运动，和竖直方向的匀加速直线运动。

飞出电场时，速度偏转角的正切值为：带电粒子射出偏转电场时速度的大小：

（4分）带电粒子不从磁场右边界射出，则其最大半径的运动轨迹如图所示，设带电粒子在磁场中运动的最大半径为r，由几何关系有：洛伦兹力提供向心力：联立可得：

代入数据：

（4分）17.如图甲所示，竖直放置的金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线沿水平放置的金属板C、D的中间线，粒子源P可以间断地产生质量为m、电荷量为q的带正电粒子(初速不计)，粒子在A、B间被加速后，再进入金属板C、D间偏转并均能从此电场中射出。已知金属板A、B间的电压UAB=U0，金属板C、D长度为L，间距d=L/3。两板之间的电压UCD随时间t变化的图象如图乙所示。在金属板C、D右侧有一个垂直纸面向里的均匀磁场分布在图示的半环形带中，该环带的内、外圆心与金属板C、D的中心O点重合，内圆半径Rl=L/3，磁感应强度B0=。已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期(电场变化的周期T未知)，粒子重力不计。(1)求粒子离开偏转电场时，在垂直于板面方向偏移的最大距离。(2)若所有粒子均不能从环形磁场的右侧穿出，求环带磁场的最小宽度。(3)若原磁场无外侧半圆形边界且磁感应强度B按如图丙所示的规律变化，设垂直纸面向里的磁场方向为正方向。t=T/2时刻进入偏转电场的带电微粒离开电场后进入磁场，t=3T/4时该微粒的速度方向恰好竖直向上，求该粒子在磁场中运动的时间为多少?参考答案：解：（１）设粒子进入偏转电场瞬间的速度为v0，对粒子加速过程由动能定理得

①(1分)进入偏转电场后，加速度

②(1分)设运动时间为t，则有

③(1分)

只有t=T/2时刻进入偏转电场的粒子，垂直于极板方向偏移的距离最大，

带入数据解得

④(2分)

（２）t=时刻进入偏转电场的粒子刚好不能穿出磁场时的环带宽度为磁场的最小宽度．设粒子进入磁场时的速度为v，对粒子的偏转过程有⑤(2分)

解得

⑥(1分)在磁场中做圆周运动的半径为⑦(1分)如图所示，设环带外圆半径为R2，

⑧(1分)

解得R2=L

⑨(1分)

所求d'=R2-R1=

⑩(1分)（３）微粒运动轨迹如图所示，微粒在磁场中做匀速圆周运动的周期为

⑾(1分)设粒子离开电场时偏转角为，则

解得

⑿(2分)由几何关系可知微粒运动时间轨迹对应的圆心角为：

⒀（1分）此过程微粒运动的时间为⒁(1分)由图可知微粒在磁场中运动的时间

⒂(3分)18.如图所示，用特殊材料制成的PQ界面垂直于x轴，只能让垂直打到PQ界面上的电子通过．PQ的左右两侧有两个对称的直角三角形区域，左侧的区域内分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，右侧区域内分布着竖直向上匀强电场．现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射向三角形区域，不考虑电子间的相互作用．已知电子的电量为e，质量为m，在△OAC中，OA＝l，θ＝60°．(1)求能通过PQ界面的电子所具有的最大速度及其从O点入射时与y轴的夹角；(2)若以最大速度通过PQ界面的电子刚好被位于x轴上的F处的接收器所接收，求电场强度E；(3)在满足第（2）问的情况下，求所有能通过PQ界面的电子最终穿越x轴的区间宽度．参考答案：（1）要使电子能通过PQ界面，电子飞出磁场的速度方向必须水平向右，由Bev＝m可知，，r越大v越大，从C点水平飞出的电子，运动半径最大，对应的速度最大，即r＝2l时，电子的速度最大

故vm＝(2分)其从O点入射时与y轴夹角为30°(2分)（2）以最