2022-2023學(xué)年山西省大同市魏都中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

1、2022-2023學(xué)年山西省大同市魏都中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. A、B兩球在光滑水平面上做相向運(yùn)動(dòng)，已知mAmB，當(dāng)兩球相碰后，其中一球停止，則可以斷定 ()A碰前A的動(dòng)量等于B的動(dòng)量B碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量C若碰后A的速度為零，則碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量D若碰后B的速度為零，則碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量參考答案：C2. 一個(gè)初速度為6m/s做直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，受到力F的作用，產(chǎn)生一個(gè)與初速度方向相反、大小為2m/s2的加速度，當(dāng)它的位移大小為3m時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間可能為( ) ABCD參考答案：ABC3. （

2、單選）如圖所示，水平面上，質(zhì)量為10kg的物塊A拴在一個(gè)被水平拉伸的彈簧一端，彈簧的另一端固定在小車上，小車正在以v=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧對物塊的彈力大小為10N，物塊相對于小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，若小車突然以a=2m/s2的加速度剎車時(shí)（ ）A物塊A相對小車仍靜止B物塊A受到的摩擦力將減小C物塊A受到的摩擦力將增大D物塊A受到的彈簧彈力將增大參考答案：A 解析： 小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧表現(xiàn)為拉力，對A有：F=f=10N，知最大靜摩擦力大于等于10N，當(dāng)小車剎車時(shí)，加速度方向向右，則A的合力F合=ma=102N=20N，彈簧的拉力為10N，則靜摩擦力為10N，方向水平向右知物塊相

3、對于小車仍靜止，摩擦力的大小不變，方向改變，彈簧的彈力大小不變故A正確，B、C、D錯(cuò)誤故選A4. （多選）一列波源在x=0處的簡諧波，沿x軸正方向傳播，周期為0.02s，t0時(shí)刻的波形如圖所示此時(shí)x=12cm處的質(zhì)點(diǎn)P恰好開始振動(dòng)則下列說法正確的是（） A 質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸正方向 B 波源開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向 C 此后一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為8cm D 這列波的波速為4m/s參考答案： 解：A、根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)與波的傳播的關(guān)系知，質(zhì)點(diǎn)P處于上坡，向下振動(dòng)，故A錯(cuò)誤B、波傳到質(zhì)點(diǎn)P時(shí)向下振動(dòng)，故波源開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向，故B正確C、一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程4A=

4、4*5=20cm，故C錯(cuò)誤D、波速，故D正確故選：BD5. (單選題)利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以研究力的大小變化情況，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓某同學(xué)從桌子上跳下，自由下落H后雙腳觸地，他順勢彎曲雙腿，他的重心又下降了h.計(jì)算機(jī)顯示該同學(xué)受到地面支持力F隨時(shí)間變化的圖象如圖所示根據(jù)圖象提供的信息，以下判斷正確的是（ ）A在0至t2時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài)B在t2至t4時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài)Ct3時(shí)刻該同學(xué)的加速度為零Dt3時(shí)刻該同學(xué)的速度最大參考答案：B二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面

5、上端。開始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移。（空氣阻力對本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略）滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為_?；瑝K與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_。以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是_。滑塊的質(zhì)量 當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮￠L度測量時(shí)的讀數(shù)誤差 小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)參考答案：； ； 7. 人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，物體對支持面沒有壓力，

6、所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質(zhì)量。針對這種環(huán)境，某興趣小組通過查資料獲知，：彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為（其中m時(shí)振子的質(zhì)量，k時(shí)彈簧的勁度系數(shù)）。他們設(shè)計(jì)了一種裝置來間接測量物體的質(zhì)量，如圖所示，A是帶夾子的金屬塊，金屬塊和夾子的總質(zhì)量為m0，B是待測質(zhì)量的物體（可以被A上的夾子固定），彈簧的勁度系數(shù)k未知，當(dāng)他們有一塊秒表。 （1）請你簡要地寫出測量待測物體質(zhì)量的方法，測量的物理量用字母表示_； _。（2）用所測物理量和已知物理量求待測物體質(zhì)量的計(jì)算式為m_參考答案：(1) 不放B時(shí)用秒表測出彈簧振子完成30次全振動(dòng)的時(shí)間t1將B固定在A上，用秒表測出彈簧振子完成30次全振動(dòng)的時(shí)間

7、t2（此兩步共4分，明確寫出只測一次全振動(dòng)時(shí)間的最多給2分）(2) （2分）8. 在畫線處寫出下列3個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的目的： ； ； 參考答案：懸掛法測重心；顯示微小形變；驗(yàn)證平行四邊形法則9. 利用光電管產(chǎn)生光電流的電路如圖所示。電源的正極應(yīng)接在端 （填“a”或“b”）；若電流表讀數(shù)為8A，則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是 個(gè)（已知電子電量為 l.610 -19 C）。參考答案：答案：a，51013 分析：要使電子加速，應(yīng)在A極接高電勢，故a端為電源正極。 由Ine/t，得 n =It/e 51013 。10. 在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，小明正常進(jìn)行操作，打出的一條紙帶只有三個(gè)清晰的點(diǎn)。標(biāo)

8、記為0、1、2，則紙帶的加速度為 ；而P點(diǎn)是紙帶上一個(gè)污點(diǎn)，小明想算出P點(diǎn)的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實(shí)現(xiàn)？你認(rèn)為不能實(shí)現(xiàn)，請說明理由；若能實(shí)現(xiàn)請算出P點(diǎn)的速度 。（如圖是小明用刻度尺測量紙帶時(shí)的示意圖。）參考答案：11. 某同學(xué)在進(jìn)行“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)前，查閱數(shù)據(jù)手冊得知：油酸的摩爾質(zhì)量M=0.283kgmol-1，密度=0.895103kgm-3.若100滴油酸的體積為1ml，則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多少？(取NA=6.021023mol-1.球的體積V與直徑D的關(guān)系為，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：10m 解析： 1ml油酸的質(zhì)量為：m=V=0.89510

9、3kg/m3110-6m3=8.9510-6kg，油酸分子的個(gè)數(shù)：N=個(gè)，油酸分子體積：，解得：r= =510-10m，油膜的面積約為：S= =10m2；12. 某同學(xué)在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，利用得到彈力F和彈簧總長度L的數(shù)據(jù)做出了FL圖象，如圖所示，由此可求得：（1）彈簧不發(fā)生形變時(shí)的長度Lo=cm，（2）彈簧的勁度系數(shù)k=N/m參考答案：（1）10 （2）200【考點(diǎn)】探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系【分析】該題考察了彈力與彈簧長度變化關(guān)系的分析圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)，表示彈力為零時(shí)彈簧的長度，即為彈簧不發(fā)生形變時(shí)的長度由畫得的圖線為直線可知彈簧的彈力大小與彈簧伸長量成正比圖線的斜率即為彈

10、簧的勁度系數(shù)【解答】解：（1）圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)，表示彈力為零時(shí)彈簧的長度，即為彈簧不發(fā)生形變時(shí)的長度彈簧不發(fā)生形變時(shí)的長度Lo=10cm（2）圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比由k=，可得k=200N/m故答案為：（1）10 （2）20013. 為了探究力對物體做功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，請思考回答下列問題(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率為50 Hz)： (1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施? (2)當(dāng)我們分別用同樣的橡皮筋l條、2條、3條并起來進(jìn)行第l次、第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度應(yīng)都保持一致

11、，我們把第l次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對小車做的功記為W (3)由于橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可以由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測出，如圖所示是其中四次實(shí)驗(yàn)打出的部分紙帶(4)試根據(jù)第(2)、(3)項(xiàng)中的信息，填寫下表 次數(shù) 1 2 3 4橡皮筋對小車做功 W 小車速度V (m/s) V2 (m2/s2)從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論： 參考答案：（1）墊高放置打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端，使自由釋放的小車做勻速運(yùn)動(dòng) 次數(shù) 1 2 3 4橡皮筋對小車做功 W2W3W4W 小車速度V (m/s)1.001.421.732.00 V2 (m2/s2)1.002.022.994.00（2）(3) 在誤差準(zhǔn)許的范圍內(nèi)，做功與速度的平方成正比

12、三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （填空）（2008?四川）一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)盤邊緣上固定一豎直的擋光片盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖1 所示圖2為光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的示意圖光源A中射出的光可照到B中的接收器上若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時(shí)間擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖3所示圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果如圖4所示由圖可知，（1）擋光片的寬度為10.243mm （2）圓盤的直徑為24.215cm（3）若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示的時(shí)間為50.0ms，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為1.69rad/s（保留

13、3位有效數(shù)字）參考答案：（1）10.243；（2）24.215；（3）1.69線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測微器的使用解：（1）由螺旋測微器讀出整毫米數(shù)為10mm，由可動(dòng)刻度讀出毫米的小部分為0.243mm則擋光片的寬度為D=10.243mm（2）由主尺讀出整毫米數(shù)為242mm，游標(biāo)尺上第3條刻度線與主尺對齊，讀出毫米數(shù)小數(shù)部分為30.05mm=0.15mm，則圓盤的直徑為d=242.15mm=24.215cm（3）圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為v=由v=r，得角速度=又r=聯(lián)立得=代入解得，=1.69rad/s故答案為：（1）10.243；（2）24.215；（3）1.691

14、5. （6分）一根長為1m的均勻電阻絲需與一“10V，5W”的燈同時(shí)工作，電源電壓恒為100V，電阻絲阻值R100（其阻值不隨溫度變化）。現(xiàn)利用分壓電路從電阻絲上獲取電能，使燈正常工作。（1）在右面方框中完成所需電路；（2）電路中電流表的量程應(yīng)選擇(選填：“00.6A”或“03A”)；（3）燈正常工作時(shí)，與其并聯(lián)的電阻絲長度為m(計(jì)算時(shí)保留小數(shù)點(diǎn)后二位)。參考答案：答案：(1)如答圖1(2)0-3A(3)0.17(或)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖在xOy坐標(biāo)系第象限，磁場方向垂直xOy平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=1.0T ；電場方向水平向右，電場強(qiáng)度大小均為E=NC。一

15、個(gè)質(zhì)量m=2.010-7kg，電荷量q=2.010-6C的帶正電粒子從x軸上P點(diǎn)以速度v0射入第象限，恰好在xOy平面中做勻速直線運(yùn)動(dòng)。0.10s后改變電場強(qiáng)度大小和方向，帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，取g=10ms2。求：（1）帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v0大小和方向；（2）帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)電場強(qiáng)度的大小和方向；（3）若勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好未離開第象限，x軸上入射P點(diǎn)應(yīng)滿足何條件？參考答案：(1)如圖粒子在復(fù)合場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度v0與x軸夾角為，依題意得：粒子合力為零 （1分）重力mg=2.010-6N，電場力F電=Eq=210-6N洛倫茲

16、力=4.010-6N （2分）由f=qv0B得 v0=2 ms （2分）= =60 （2分）速度v0大小2 ms，方向斜向上與x軸夾角為60(2) （5分）帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力F電必須與重力平衡，洛倫茲力提供向心力。故電場強(qiáng)度， （3分） 方向豎直向上； （2分）(3) （8分）如圖帶電粒子勻速圓周運(yùn)動(dòng)恰好未離開第1象限，圓弧左邊與y軸相切N點(diǎn)； （2分）（或正確畫出軌跡圖的給2分）PQ勻速直線運(yùn)動(dòng)，PQ=v0t=0.2 m （1分）洛倫茲力提供向心力， （2分）整理并代入數(shù)據(jù)得R= 0.2 m 由幾何知識得OP=R+Rsin60 -PQcos60?=0.27 m x

17、軸上入射P點(diǎn)離O點(diǎn)距離至少為0.27 m 17. （16分）如甲圖所示，兩個(gè)幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，水平置于水平方向的勻強(qiáng)磁場中（磁場區(qū)域足夠大），兩電容器極板的左端和右端分別在同一豎直線上，已知P、Q之間和M、N之間的距離都是d，極板本身的厚度不計(jì)，板間電壓都是U，兩電容器的極板長相等。今有一電子從極板PQ中軸線左邊緣的O點(diǎn)，以速度v0沿其中軸線進(jìn)入電容器，并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此后經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又沿水平方向進(jìn)入到電容器MN之間，且沿MN的中軸線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又通過O點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入電容器PQ之間，如此循環(huán)往復(fù)。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e。不計(jì)電容之外的電場對電

18、子運(yùn)動(dòng)的影響。（1）試分析極板P、Q、M、N各帶什么電荷？（2）求Q板和M板間的距離x ；（3）若只保留電容器右側(cè)區(qū)域的磁場，如圖乙所示。電子仍從PQ極板中軸線左邊緣的O點(diǎn)，以速度v0沿原方向進(jìn)入電容器，已知電容器極板長均為。則電子進(jìn)入電容器MN時(shí)距MN中心線的距離？要讓電子通過電容器MN后又能回到O點(diǎn)，還需在電容器左側(cè)區(qū)域加一個(gè)怎樣的勻強(qiáng)磁場？參考答案：解析：（1）電子受磁場力向下，則受電場力向上，所以P板帶正電，Q板帶負(fù)電（2分）同理可知，M板帶負(fù)電，N板帶正電 （2分）（2）電子在電容器中由平衡條件有： （2分）電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，則： （1分）Q板和M板間的距離，應(yīng)滿足： （1分）（3）電子離開電容器P、Q時(shí)的側(cè)移量為： （2分）， ， （2分） 電子進(jìn)入電容器M、N之間的位置在中軸線以上y處。 電子進(jìn)入電容器M、N后，在電場力作用下作類拋體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對稱性可知，電子在豎直方向上的位移為y,離開電容器M、N的位置在中軸線以上2y處，速度大小為，方向與中軸線平行 （2分）， （1分）方向垂直于紙面向里（水平）