山西省忻州市原平大林鄉(xiāng)聯合校2023年高三物理上學期期末試題含解析

山西省忻州市原平大林鄉(xiāng)聯合校2023年高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.質量為M的小球，用長為的細線懸掛在O點，在O點的正下方處有一光滑的釘子P，把小球拉到與釘子P等高的位置，擺線被釘子擋住。如圖所示，讓小球從靜止釋放，當小球第一次經過最低點時A.小球運動的線速度突然減小

B.小球的角速度突然減小C.小球的向心加速度突然增大

D.懸線的拉力突然增大參考答案：B小球第一次經過最低點時，由于慣性，線速度大小不變，故A錯誤；由ω=知，r突然變大，ω突然減小，故B正確；由a向=知，r突然變大，a向突然減小，故C錯誤；懸線拉力F=mg+m=mg+ma向應突然減小，故D錯誤。2.在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學發(fā)現推動了人類歷史的進步。對以下幾位物理學家所作科學貢獻的表述中，與事實相符的是（

）A．伽利略根據理想斜面實驗，提出了力不是維持物體運動的原因B．牛頓發(fā)現了萬有引力定律；卡文迪許利用扭秤實驗裝置比較準確地測出了引力常量GC．庫侖發(fā)現了電荷之間的相互作用規(guī)律—庫侖定律，并利用扭秤實驗測出了靜電力常量KD．法拉第發(fā)現磁場產生電流的條件和規(guī)律，奧斯特確定感應電流方向的定律參考答案：AB3.下列說法正確的是(

)

A．結合能越大表示原子核中核子結合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定

B．β射線和光電效應中逸出的電子都是原子核衰變產生的C．均勻變化的電場可以產生電磁波

D．在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速度都相同。參考答案：d4.下面是歷史上發(fā)現原子內部結構的幾個著名實驗的裝置圖，其中發(fā)現質子的裝置是（

）參考答案：A5.如圖所示為某一點電荷Q產生的電場中的一條電場線，A、B為電場線上的兩點，當電子以某一速度沿電場線由A運動到B的過程中，動能增加，則可以判斷（

）A.場強大小EA>EBB.電勢UA>UBC.電場線方向由B指向AD.若Q為負電荷，則Q在B點右側參考答案：C一電子以某一速度沿電場線由A運動到B的過程中，動能增加，電場力對電子做正功，電場力方向與運動方向相同，所以電場強度方向由B指向A，電場線方向由B指向A，沿電場線方向電勢降低，故B錯誤C正確；不知電場線的疏密，故無法知道電場的強弱．故A錯誤．Q可以為正電荷，也可以為負電荷，如是負電荷則在A的左側，故D錯誤．故選C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示,圓柱繞中心軸順時針轉動,穿過打點計時器的紙帶纏繞在圓柱邊緣,不計紙帶的厚度,圓柱的半徑為r=0.05m，打點計時器的打點周期T為0.02秒，圓柱勻速轉動時打點計時器持續(xù)打點，圓柱轉動一段時間后停止轉動,取下紙帶后發(fā)現紙帶上的點跡如圖，刻度尺測得OE兩點間的距離x，（1）用已知量和測得量寫出圓柱轉動的角速度表達式

；根據以上數據求得其值為

（2）這種研究問題的思想方法是

參考答案：X/10tr

7.32(7.32-7.38)

化曲為直7.“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖所示。(1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，打出了一條紙帶如圖所示。計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數點，量出相鄰計數點之間的距離，該小車的加速度a＝______m/s2。(結果保留兩位有效數字)(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數據如下表：砝碼盤中的砝碼總重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同學根據上面表格中的實驗數據在坐標紙上作出a－F的關系圖象，發(fā)現圖線不通過坐標原點，請說明主要原因是什么？參考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未計入砝碼盤的重力。8.我國航天計劃的下一個目標是登上月球，當飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實驗器材：A．計時表一只；B．彈簧測力計一把；C．已知質量為m的物體一個；D．天平一只(附砝碼一盒)。已知宇航員在繞行時及著陸后各做了一次測量，依據測量的數據，可求出月球的半徑R

及月球的質量M(已知萬有引力常量為G)(1)兩次測量所選用的器材分別為________、________和________(用選項符號表示)；(2)兩次測量的物理量是________和________；(3)試用所給物理量的符號分別寫出月球半徑R和質量M的表達式R＝________，M＝________。參考答案：9.（4分）按照有關規(guī)定，工作場所受到的電磁輻射強度（單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不得超過0.50瓦／米2。若某一小型無線通訊裝置的電磁輻射功率是1瓦，那么在距離該通訊裝置

米以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域（已知球面面積為S＝4πR2）。參考答案：答案：0.4010.某同學用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f=50Hz。在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數點，因保存不當，紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數點，僅能讀出其中3個計數點A、B、D到零點的距離：xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm.若無法再做實驗，可由以上信息推知：（1）相鄰兩計數點的時間間隔為___________s;（2）打C點時物體的速度大小為___________m/s(取2位有效數字）；（3）物體的加速度大小為_____________（用xA、xB、xD和f表示）.參考答案：(1)0.1(2)2.5(3)11.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系時，采用如圖所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質量用M表示，盤及盤中的砝碼質量用m表示．(1)當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．(2)某一組同學先保持盤及盤中的砝碼質量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．用天平測出m以及小車質量M，小車運動的加速度可直接用公式a＝求出(3)另兩組同學保持小車及車中的砝碼質量M一定，探究加速度a與所受外力F的關系，由于他們操作不當，這兩組同學得到的a－F關系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：圖1：____________________________________________________；圖2：_____________________________________________________.參考答案：（1）m?M

（2）B（3）圖1：m過大(或M過小)，造成m不是遠小于M圖2：沒有平衡摩擦力或木板的傾角過小12.質量為30㎏的小孩推著質量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對地)將冰車推出后，小孩的速度變?yōu)開______m/s，這一過程中小孩對冰車所做的功為______J．參考答案：1.010513.某實驗小組在探究加速度與力、質量的關系的實驗中，得到以下左圖所示的實驗圖線a、b，其中描述加速度與質量關系的圖線是

；描述加速度與力的關系圖線是

。為了便于觀察加速度與質量關系通常采用

關系圖線．⑵．（6分）在研究勻變速直線運動的實驗中，獲得反映小車運動的一條打點紙帶如右上圖所示，從比較清晰的點開始起，每5個打點取一個計數點（交流電源頻率為50HZ），分別標出0與A、B、C、D、E、F點的距離，則小車①做

運動，判斷依據

；②小車的加速度為______m/s2參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞15.如圖所示，質量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數為k=100N/m的輕質彈簧拴接在一起，物體A處于靜止狀態(tài)。在A的正上方h高處有一質量為的小球C，由靜止釋放，當C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機械能守恒：

聯立以上各式代入數據得：

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于x=-0.2m和x=1.2m處，兩列波的波速均為v=0.4m/s，波源的振幅均為A=2cm，圖示為t=0時刻兩列波的圖象，此刻平衡位置在x=0..2m和x=0.8m的P、Q兩質點恰好開始振動。質點M的平衡位置位于x=0.5m處。求： ①兩波相遇的時刻； ②至t=1.5s時刻質點M運動的路程。參考答案：①兩列簡諧波的波前相距s=0.6m，設兩列波經時間t=2vt，解得t=0.75s。②兩列波經t=0.75s相遇在PQ的中點M，所以，M點在t=0.75s時開始振動。兩列波的周期T=λ/v=1.0s。由圖可知，兩列波同時到達M點時，引起質點振動的方向均沿y軸負方向。所以，兩列波在M點的振動加強，即M點的振幅為A’=2A=4cm。t=1.5s時，M點振動了△t=0.75s，即3T/4。根據簡諧運動的周期性，M點運動的路程s=3A’=12cm。17.某駕駛員以30m/s的速度勻速行駛，發(fā)現前方70m處車輛突然停止，如果駕駛員看到前方車輛停止時的反應時間為0.5s，該汽車是否會有安全問題？已知該車剎車的最大加速度大小為7.5m/s．參考答案：解：汽車在反應時間內做勻速直線運動，位移為s1=vt1=30×0.5m=15m汽車剎車做勻減速運動直到停車的位移為所以汽車的總位移為s=s1+s2=75m＞70m故該駕駛員一定會碰到前面的車，存在安全問題．答：該駕駛員會碰到前面的車，存在安全問題．18.在寒冷的冬天，路面很容易結冰，在冰雪路面上汽車一定要低速行駛．在冰雪覆蓋的路面上，車輛遇緊急情況剎車時，車輪會抱死而“打滑”．如圖所示，假設某汽車以10m/s的速度行駛至一斜坡的頂端A時，突然發(fā)現坡底前方有一行人正以2m/s的速度同向勻速行駛，司機立即剎車，但因冰雪路面太滑，汽車仍沿斜坡滑下．已知斜坡長AC=11m，θ=37°，司機剎車時行人距坡底C點距離CE=6m，從廠家的技術手冊中查得該車輪胎與冰雪路面的動摩擦因數約為0.5．（1）求汽車沿斜坡滑下的加速度大??；（2）試分析此種情況下，行人是否有危險．

參考答案：【知識點】動能定理的應用；勻變速直線運動的速度與時間的關系；牛頓第二定律．A2C2E2【答案解析】（1）2m/s2．（2）行人有危險，應抓緊避讓．解析：（1）由牛頓第二定律知，汽車在斜坡上滑下時的加速度mgsinθ-μmgcosθ=ma1

由數學知識知：sinθ=，cosθ=故由①②得：a1=2

m/s2

（2）汽車在水平冰雪路面上的加速度μmg=ma2

汽車到達坡底C時的速度滿足

vC2-vA2=2a1xAC

代入數據解得vC=m/s

經歷