2022-2023學(xué)年山西省大同市馬脊梁礦中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年山西省大同市馬脊梁礦中學(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.質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的A.線速度 B.角速度C.運(yùn)行周期

D.向心加速度參考答案：【知識點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．D5【答案解析】AC解析：根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和萬有引力等于重力得出：A、;故A正確；B、mg=mω2R?ω=;故B錯(cuò)誤；

C、mg=mR?T=2π;故C正確；D、G=ma?a=G;故D錯(cuò)誤．故選AC．【思路點(diǎn)撥】研究月航天器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式求出問題．向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所要求解的物理量選取應(yīng)用．不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，萬有引力等于重力．應(yīng)用萬有引力定律進(jìn)行衛(wèi)星加速度、速度、周期和中心天體質(zhì)量的估算．2.（單選）衛(wèi)星繞某一行星的運(yùn)動(dòng)軌道可近似看成是圓軌道，觀察發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時(shí)間t，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所通過的弧長為，該弧長對應(yīng)的圓心角為θ弧度，如圖所示．已知萬有引力常量為G，由此可計(jì)算出太陽的質(zhì)量為（）參考答案：B3.如圖所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O。

將等電荷量的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱．要使圓心O處的電場強(qiáng)度為零，可在圓周上再放置一個(gè)適當(dāng)電荷量的正點(diǎn)電荷十Q，則該點(diǎn)電荷＋Q應(yīng)放在：A．A點(diǎn)

B．B點(diǎn)

C．C點(diǎn)

D．D點(diǎn)參考答案：D4.在物理學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法中正確的是（）A． 牛頓根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B． 卡文迪許發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律，并測出了靜電力常量k的值C． 庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律D． 法拉第通過實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律參考答案：CD考點(diǎn)： 物理學(xué)史．分析： 根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可．解答： 解：A、根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故A錯(cuò)誤；B、庫侖發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律，并測出了靜電力常量k的值，故B錯(cuò)誤；C、庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律，故C正確；D、法拉第通過實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律，故D正確；故選：CD．點(diǎn)評： 本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一．5.（多選）如圖所示，空間存在勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，從絕緣斜面上的M點(diǎn)沿水平方向拋出一帶電小球，最后小球落在斜面上的N點(diǎn)．已知小球的質(zhì)量為m、初速度大小為v0、斜面傾角為θ，電場強(qiáng)度大小未知．則下列說法中正確的是（）A．可以判斷小球一定帶正電荷B．可以求出小球落到N點(diǎn)時(shí)速度的方向C．可以分別求出小球到達(dá)N點(diǎn)過程中重力和靜電力對小球所做的功D．可以斷定，當(dāng)小球的速度方向與斜面平行時(shí)，小球與斜面間的距離最大參考答案：考點(diǎn)：勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系．專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：小球在運(yùn)動(dòng)過程中受重力與電場力作用，做類平拋運(yùn)動(dòng)，對小球受力分析、應(yīng)用牛頓第二定律、類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析答題．解答：解：A、小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，電場力既可向上也可向下，故小球帶正電、負(fù)電都可以，故A錯(cuò)誤；B、利用平拋知識有：===tanθ，速度偏向角設(shè)為α，則tanα==tanθ，可求出小上球落到N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向，故B正確；C、求出小球到達(dá)N點(diǎn)的速度，由動(dòng)能定理可以求出小球到達(dá)N點(diǎn)過程中重力和電場力對小球所做的功，故C正確D、小球在垂直與斜面方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球在垂直與斜面方向的速度為零，即小球速度平行與斜面時(shí)，小球與斜面間的距離最大，故D正確；故選：BCD．點(diǎn)評：類平拋可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的勻加速運(yùn)動(dòng)，熟練應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可正確解題；電荷在電場中受到的電場力方向與電荷的電性有關(guān)．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.“用DIS測變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)中，使用的傳感器是____________傳感器。小王同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)器材研究某物體沿X軸運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標(biāo)X與時(shí)間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時(shí)速度大小為____________m/s。

參考答案：光電門

10

7.幾個(gè)力如果都作用在物體的

，或者它們的

相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力．參考答案：．同一點(diǎn)

延長線8.興趣小組為測一遙控電動(dòng)小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用天平測出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝；③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期為0.02s）；④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（設(shè)小車在整個(gè)過程中小車所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示。請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：（a）該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為

m/s；（b）關(guān)閉小車電源后，小車的加速度大小為

m/s2；（c）該電動(dòng)小車的額定功率為

W。參考答案：9.某學(xué)校物理興趣小組，利用光控實(shí)驗(yàn)板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關(guān)系”，如圖甲所示。將數(shù)據(jù)記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組進(jìn)行探究，得出結(jié)論。在數(shù)據(jù)分析過程中，小組先得出了vB—h圖像，繼而又得出vB2—h圖像，如圖丙、丁所示：請根據(jù)圖象回答下列問題：①小組同學(xué)在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過程機(jī)械能守恒，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理，求得丁圖圖像的斜率為k，則重力加速度g=

．參考答案：：①先作出的vB-h圖像，不是一條直線，根據(jù)形狀無法判斷vB、h關(guān)系，進(jìn)而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關(guān)系．

②（2分）k/2．解析：若小球下落過程機(jī)械能守恒，則有mgh=mvB2，即vB2=2gh。vB2-h圖像的斜率k=2g，重力加速度g=k/2．10.如圖所示，一列沿+x方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻剛好傳到x=6m處，已知波速v=10m/s，則圖中P點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿

（選填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的點(diǎn)在t=

s第二次出現(xiàn)波峰．參考答案：11.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時(shí)彈簧的下端位于筒內(nèi)，測力計(jì)的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，若本實(shí)驗(yàn)的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，某同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長l0＝_________cm。參考答案：12.為了測定木塊A和木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，圖甲為其實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的主要操作有：A．用彈簧秤測出木塊A的重力為G=6.00N；B．用彈簧秤測出木板B的重力為Gˊ=9.25N；C．按圖甲的裝置安裝器材，安裝過程中用手按住木塊和木板；D．松開按住木塊和木板的手，讓其運(yùn)動(dòng)，待彈簧秤指針穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)。①該同學(xué)的上述操作中多余的步驟是

。（填步驟序號）②在聽取意見后，該同學(xué)按正確方法操作，讀數(shù)時(shí)彈簧秤的指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為

N。根據(jù)該同學(xué)的測量數(shù)據(jù)，可得到木塊A和木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

。參考答案：①

B

；②

2.10

0.35

13.13．在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時(shí)經(jīng)過A點(diǎn)。自行車做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點(diǎn)的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)．則自行車追上汽車所需時(shí)間為

s，自行車追上汽車時(shí)，汽車的速度大小為

m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；16三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了探究動(dòng)能定理，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。他先固定并調(diào)整斜槽，讓末端O點(diǎn)的切線水平，再將一木板豎直放置并固定，木板到斜槽末端O的距離為s，使小球從斜槽上某一標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，若小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度為H、小球從O點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)擊中木板時(shí)下落的高度為y。（1）假定斜槽光滑，小球由靜止滑下到擊中木板的過程中，滿足動(dòng)能定理的關(guān)系式為：__________。（2）若斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（只考慮滑動(dòng)摩擦力，且小球與水平槽之間的摩擦不計(jì)），小球由靜止滑下到擊中木板的過程中，滿足動(dòng)能定理的關(guān)系式是：___________。（3）改變小球在斜槽上的釋放位置，進(jìn)行多次測量，能得到多組關(guān)于H和y的數(shù)據(jù)，若以H為橫坐標(biāo)，從（1）、（2）中的關(guān)系式可知以________為縱坐標(biāo)，通過描點(diǎn)作圖，能得到一條傾斜的直線。

參考答案：15.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，需測量一個(gè)標(biāo)有“3V，1.5W”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流?，F(xiàn)有如下器材：直流電源（電動(dòng)勢3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω）電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約5Ω）電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約200kΩ）滑動(dòng)變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流1A）滑動(dòng)變阻器R2（阻值0~1kΩ，額定電流300mA）①在該實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選擇________（填“A1”或“A2”），電壓表應(yīng)選擇_______（填“V1”或“V2”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇__________（填“R1”或“R2”）。②某同學(xué)用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h連接成如圖甲所示的電路，請?jiān)诜娇蛑型瓿蓪?shí)驗(yàn)的電路圖。③該同學(xué)連接電路后檢查所有元器件都完好，電流表和電壓表已調(diào)零，經(jīng)檢查各部分接觸良好。但閉合開關(guān)后，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，但電壓表和電流表示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為_______。④下表是學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)中測出的6組數(shù)據(jù)，某同學(xué)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上已畫出了5個(gè)數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)，請你畫出第4組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)，并作出該小燈泡的伏安特性曲線。

U（V）I（A）10020.50.1731.00.3041.50.3952.00.4562.50.49

⑤若將該燈泡與一個(gè)6.0Ω的定值電阻串聯(lián)，直接接在題中提供的電源兩端，請估算該小燈泡的實(shí)際功率P=_________W（保留兩位有效數(shù)字）。(若需作圖，可直接畫在第④小題圖中)參考答案：①A2

V1

R1②如圖所示③h

④如圖所示⑤0.35～0.38（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(10分)載人飛船在起飛階段，宇航員的血液處于超重狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)會發(fā)生黑視，甚至危及生命，(1)假設(shè)飛船起飛時(shí)的加速度大小a=6g，方向豎直向上，宇航員景海鵬躺在飛船內(nèi)的水平躺椅上，則躺椅對他的作用力約為他體重的多少倍?(2)為使宇航員適應(yīng)(1)中的情況，必須進(jìn)行專門的適應(yīng)性訓(xùn)練。若訓(xùn)練時(shí)宇航員乘坐的轉(zhuǎn)椅在豎直平面內(nèi)做半徑R=13.5m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)椅每分鐘至少應(yīng)轉(zhuǎn)多少圈?(已知≈g)參考答案：解析：(1)設(shè)宇航員質(zhì)量m．所受支持力F

…………（2分）

…………………（2分）

(2)當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)支持力最大

………………………（2分）

…………………（2分）

…………………（2分）17.（14分）以波長為λ的單色光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)放出電子，讓其中具有最大初動(dòng)能的光電子垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R，則求：（1）該金屬的逸出功；（2）該金屬的極限頻率。參考答案：解析：（1）=eVB

（2分）V=

（2分）Ek=mV2=

（2分）又h=Ek+W