山西省忻州市师家湾学校2022-2023学年高三物理期末试题含解析

山西省忻州市师家湾学校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.子弹头射入置于光滑水平面的木块中，以下说法正确的是A．子弹头损失的机械能等于木块内能的增加量B．子弹头损失的机械能等于木块和子弹头内能的增加量C．不计空气阻力，木块和子弹头组成的系统总能量保持不变D．由于发热，木块和子弹头组成的系统总能量要减少参考答案：C2.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是A．库仑通过扭秤实验，得出了库仑定律B．奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律C．牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力恒量D．伽利略通过理想斜面实验，提出了力是维持物体运动状态的原因参考答案：A3.关于对永动机的认识，下列说法正确的是：A．第一类永动机和第二类永动机都违背了能量守恒定律，所以都不可能制成B．第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机没有违背能量守恒定律，因此，随着科学技术的迅猛发展，第二类永动机是可以制成的C．第一类永动机违反了热力学第一定律，第二类永动机违反了热力学第二定律，这两类永动机都不可能制成D．两类永动机的实质和工作原理是相同的，都是人们的美好设想，是永远不会实现的参考答案：C4.下列说法中正确的是（）A．玻尔通过对氢原子光谱的研究建立了原子的核式结构模型B．核力存在于原子核内任意两个核子之间C．天然放射现象的发现使人类认识到原子具有复杂的结构D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关参考答案：D【分析】卢瑟福α粒子散射实验提出原子核式结构模型；核力与万有引力性质不同．核力只存在于相邻的核子之间；天然放射现象说明原子核具有复杂结构；根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．【解答】解：A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，故A错误；B、核力与万有引力、库伦力的性质不同，核力是短程力，作用范围在1.5×10﹣15m，原子核的半径数量级在10﹣15m，所以核力只存在于相邻的核子之间，核力是原子核能稳定存在的原因，故B错误；C、天然放射现象的发现使人类认识到原子核具有复杂的结构，故C错误；D、根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．故D正确．故选：D．5.两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是光照射时形成的图样，图乙是光照射时形成的图样，下列关于两束单色光的说法中，正确的是(

)A．光子的能量较大B．在水中传播的速度较小C．若光从水中射向空气，则光全反射的临界角较大D．透明介质对光的折射率大于对光的折射率参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.19．如上右图所示，物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是

N；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力是

N。参考答案：30

207.一根柔软的弹性绳，a、b、c、d…为绳上的一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图所示．现用手拉着绳子的端点a使其上下做简谐运动，在绳上形成向右传播的简谐横波，振幅为2cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，（ad距离小于一个波长）．则绳子形成的简谐横波波速可能值为3或2m/s，此时j质点的位移为0cm．参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．版权所有专题：振动图像与波动图像专题．分析：由题，a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，速度方向可能向下，也可能向上，结合波形得到波长，由时间得到周期，由v=求出波速．解答：解：若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向下时，则有，得T=0.4s，=xad，得λ=4xad=1.2m，波速v==3m/s．波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向上时，则得T=0.2s，λ=xad，得λ=xad=0.4m，波速v==2m/s，波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．故答案为：3或2，0．点评：本题中a的速度方向未知，有两种情况，可能向上，也可能向下，是多解问题，结合波形得到波长和周期，即可求出波速．8.从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件？________（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？________参考答案：v0≥，≤v0≤9.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，波长大于10m，再经过6s，质点a通过的路程是___cm，这列波的波速是_____m/s．参考答案：60

10（2分，每空1分）由题意可知a、b两点相距，该简谐横波波长为40m,周期为4s。故波速为10m/s。10.如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时，A、B两点相对各自轴心的线速度之比vA∶vB＝

；A、B两点相对各自轴心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B两点相对各自轴心的向心加速度之比为aA∶aB＝

参考答案：1:1;

1:2；1:211.如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。参考答案：

0.3P0。当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。当S1闭合、S2断开时，电路中电流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=R/2，E=。当S1、S2都断开时，电路中电流I3=E/(7R+r)=，电源的总功率为P=EI3=0.3P0。.12.如图所示是岩盐的平面结构，实心点为氯离子，空心点为钠离子，如果将它们用直线连起来将构成一系列大小相同的正方形．岩盐是________(填“晶体”或“非晶体”)．固体岩盐中氯离子是________(填“运动”或“静止”)的．参考答案：晶体运动13.某热机在工作中从高温热库吸收了8×106kJ的热量，同时有2×106kJ的热量排放给了低温热库（冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了kJ的功，热机的效率％。参考答案：6×106，75三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A、B），其加速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则：

（1）物体的运动情况是___________________。（2）4S末物体的速度是______，0-4S内物体的平均速度是________。（3）请根据图画出该物体运动的速度-时间图像。参考答案：（1）一直向A运动（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如图（4分）

15.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，空间存在竖直向下的有界匀强磁场B，一单匝边长为L，质量为m的正方形线框abcd放在水平桌面上，在水平外力作用下从左边界以速度v匀速进入磁场，当cd边刚好进入磁场后立刻撤去外力，线框ab边恰好到达磁场的右边界，然后将线框以ab边为轴，以角速度ω匀速翻转到图示虚线位置．已知线框与桌面间动摩擦因数为μ，磁场宽度大于L，线框电阻为R，重力加速度为g，求：（1）当ab边刚进入磁场时，ab两端的电压Uab；（2）水平拉力F的大小和磁场的宽度d；（3）匀速翻转过程中线框产生的热量Q．参考答案：

（1）（2），撤去拉力后，线框匀减速运动，，所以，（3）线框在绕ab轴翻转过程中，，有效值，产生焦耳热17.(12分)如图所示，固定在水平面上的斜面与水平面的连接处为一极小的光滑圆弧(物块经过Q点时不损失机械能)，斜面与地面是用同种材料制成的。斜面的最高点为P，P距离水平面的高度为h=5m。在P点先后由静止释放两个可视为质点的小物块A和B，A、B的质量均为m=1kg，A与斜面及水平面的动摩擦因数为μ1=0.5，B与斜面及水平面的动摩擦因数为μ2=0.3。A物块从P点由静止释放后沿斜面滑下，停在了水平面上的某处。求：(1)A物块停止运动的位置距离斜面的直角顶端O点的距离是多少?(2)当A物块停止运动后准备再释放B物块时发现它们可能会发生碰撞，为了避免AB碰撞，此时对A另外施加了一个水平向右的外力F，把A物体推到了安全的位置，之后再释放B就避免了AB碰撞。求外力F至少要做多少功，可使AB不相撞?(g取10m/s2，此问结果保留三位有效数字)参考答案：（1）设斜面倾角为θ，物块所停位置到Q点距离为S。

斜面长

①

摩擦力

②

依动能定理

③

停位置到O点距离

④

由以上得

⑤

A物块

⑥18.在如图的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为θ＝30°.用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向α＝60°.现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动．已知乙物体的质量为m＝1kg，若取重力加速度g＝10m/s2.试求：(1)乙物体运动经过最高点和最低点时悬绳的拉力大小；(2)甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力．参考答案：解析：(1)设乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力为FT1对乙物体FT1＝mgcosα＝5N当乙物体运动