2022-2023学年吉林省长春市向阳镇中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年吉林省长春市向阳镇中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.(单选)一同学为探月宇航员估算环绕月球做匀速圆周运动的卫星的最小周期，想出了一种方法：在月球表面以初速度竖直上抛一个物体，测出物体上升的最大高度为h，假设物体只受月球引力作用，又已知该月球的直径为d，则卫星绕月球做圆周运动的最小周期为A、

B、

C、

D、参考答案：B2.已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出A．地球的平均密度与月球的平均密度之比约为81：64B．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为81：16C．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8：9

D．靠近地球表面沿圆轨道远行的航大器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为9：2参考答案：3.（单选）如图质量均为5kg的物块l、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连，今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2，且F1=20N、F2=10N，则弹簧秤的示数为A．30N

B．15N

C．20N

D．10N参考答案：B4.(单选)如图所示，一长为L的木板，倾斜放置，倾角为450，今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰板前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为（

）

A.L/2

B.L/3

C.L/4

D.L/5参考答案：D5.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L0。现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L0。斜面倾角为30，如图所示。则物体所受摩擦力(

)A.等于零B.大小为,方向沿斜面向下C.大小为，方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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：7.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中________是F1、F2合力的理论值，

是合力的实验值，通过本实验可以得出结论：在误差允许的范围内，

是正确的。参考答案：F

F′

力的平行四边形定则8.（6分）一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子，设正、负电子对撞前的质量均为m，动能均为EK，光速为C，普朗克常为h，则对撞过程中的质量亏损为________转化为光子波长为_____________。参考答案：2m；9.某星球密度与地球相同，又知其表面重力加速度为地球表面重力加速度的2倍，则该星球的质量是地球质量的

倍。参考答案：

810.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得x1=7.68cm，x3=12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：9.72,

9.84(填对1个空3分,2个空5分)由，可得答案。

11.如图所示，A、B两点间电压为U，所有电阻阻值均为R，当K闭合时，UCD=______，当K断开时，UCD=__________。参考答案：0

U/312.某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体，而在一个加速下降的电梯里，最多能举起质量为80kg的物体，那么此时电梯的加速度大小应为

m／s2，若电梯以5m／s2的加速度上升时，那么此人在电梯中，最多能举起质量为

kg的物体．(g＝10m／s2)参考答案：

2.5_40

13.一个静止的质点，在0～4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在第2s末位移

方向（填不变，改变），第4s末运动速度为

。参考答案：

答案：不变，零三、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.(4分)在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。①他们碰撞后的共同速率是；②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：。参考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向见图（1分）

能得分（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.串列静电加速器是加速质子、重离子进行核物理基础研究以及核技术应用研究的设备，右图是其构造示意图。S是产生负离子的装置，称为离子源；中间部分N为充有氮气的管道，通过高压装置H使其对地有V的高压。现将氢气通人离子源S，S的作用是使氢分子变为氢原子，并使氢原子粘附上一个电子，成为带有一个电子电量的氢负离子。氢负离子（其初速度为0)在静电场的作用下，形成高速运动的氢负离子束流，氢负离子束射入管道N后将与氮气分子发生相互作用，这种作用可使大部分的氢负离子失去粘附在它们上面的多余的电子而成为氢原子，又可能进一步剥离掉氢原子的电子使它成为质子。已知氮气与带电粒子的相互作用不会改变粒子的速度。质子在电场的作用下由N飞向串列静电加速器的终端靶子T。试在考虑相对论效应的情况下，求质子到达T时的速度。

电子电荷量C，质子的静止质量kg。参考答案：带电粒子在静电场内从S到T的运动过程中，经历了从S到N和从N到T的两次加速，粒子带的电荷量q的大小均为，若以U表示N与地之间的电压，则粒子从电场获得的能量

(1)质子到达T处时的质量

(2)式中v为质子到达T时的速度．质子在S处的能量为，到达T处时具有的能量为，电子的质量与质子的质量相比可忽略不计，根据能量守恒有

（3）由（1）、（2）、（3）式得

代入数据解得

（4）

17.如图甲所示，水平方向的直线MN下方有与MN垂直向上的匀强电场，现将比荷为的带正电粒子从电场中的O点由静止释放，经过后，粒子以的速度通过MN进入其上方的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度B随时间t变化B—t图象如图乙所示，其中磁场以垂直纸面向外为正，以粒子第一次经过MN时为t=0时刻.最终结果计算时取，粒子重力不计，求：（1）匀强电场的电场强度E；（2）图乙中时刻粒子与第一次通过MN时的位置相距多远；（3）设粒子第一次通过MN时的位置到N点的距离d=68cm，在N点垂直于MN放置一足够大的挡板，求粒子从O点出发到与挡板相碰所经历的时间；（4）粒子与挡板的碰撞点p（图中未标出）与N点间的距离.参考答案：18.雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象．在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路．一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心Ｏ到入射光线的垂直距离为ｄ．水的折射率为ｎ．（1）在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图．

（2）求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度．参考答案：1）光路如图（ａ）所示．（2）