2022-2023學(xué)年陜西省西安市自達(dá)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年陜西省西安市自達(dá)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.已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30N，則（

）A.F1的大小是唯一的

B.F2的方向是唯一的C.F2有兩個(gè)可能的方向

D.F2可取任意方向參考答案：C2.對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力，當(dāng)力剛開始作用的瞬間A．物體立即獲得速度B．物體立即獲得加速度C．物體同時(shí)獲得速度和加速度D．由于物體未來得及運(yùn)動，所以速度和加速度都為零參考答案：B3.如圖所示，水平面上放置質(zhì)量為M的三角形斜劈，斜劈頂端安裝光滑的定滑輪，細(xì)繩跨過定滑輪分別連接質(zhì)量為m1和m2的物塊．m1在斜面上運(yùn)動，三角形斜劈保持靜止?fàn)顟B(tài)．下列說法中正確的是 A．若m2向下運(yùn)動，則斜劈受到水平面向左摩擦力 B．若m1沿斜面向下加速運(yùn)動，則斜劈受到水平面向右的摩擦力 C．若m1沿斜面向下運(yùn)動，則斜劈受到水平面的支持力大于（m1+m2+M）g D．若m2向上運(yùn)動，則輕繩的拉力一定大于m2g參考答案：B4.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移s與時(shí)間t的關(guān)系為s＝t＋t2(各物理量均采用國際單位制單位)，則該質(zhì)點(diǎn)()．A．第1s內(nèi)的位移是2mB．前2s內(nèi)的平均速度是3m/sC．任意相鄰的1s內(nèi)位移差都是1m

D．任意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s參考答案：ABD5.（單選）如圖，質(zhì)量為MA、MB的A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細(xì)線固定在傾角為30°的光滑斜面上，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為（

）A．0和

B．和0C．和0

D．都等于參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.從地面以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，設(shè)球在運(yùn)動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，它運(yùn)動的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，在t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地時(shí)速率為v1，且落地前球已做勻速運(yùn)動。則球受到的空氣阻力與其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。參考答案：，7.(6分)如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與高均為d，當(dāng)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)A恰好能看到桶底邊緣上得點(diǎn)B，當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿A、B方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的傳播速度=_________m/s。參考答案：

8.一根兩端開口的長玻璃管豎直插入水銀槽中并固定，如圖所示．管內(nèi)徑橫截面積為S，管中有一輕質(zhì)光滑活塞，活塞下方封閉L長度、熱力學(xué)溫度為To的氣柱，當(dāng)活塞上放一個(gè)質(zhì)量為m的小砝碼后，達(dá)到平衡時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差為________；然后對氣體加熱，使氣柱長度恢復(fù)到L，此過程中氣體的溫度升高了__________．（已知外界大氣壓為p0，水銀密度為ρ）．參考答案：；

9.

（5分）裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為：反應(yīng)方程下方的數(shù)字中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量（以原子質(zhì)量單位u為單位）。已知1u的質(zhì)量對應(yīng)的能量為9.3×102MeV，此裂變反應(yīng)釋放出的能量是________MeV。參考答案：答案：1.8×10210.（實(shí)驗(yàn)）（2013?朝陽區(qū)一模）（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測定物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，想出了很多方法．①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他使物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動，當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上．實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動過程的信息，1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動過程中的加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，則物塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ1=

（保留兩位有效數(shù)字），該測量結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）．②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面．將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)．分別測量OP、OQ的長度h和s．改變h，重復(fù)以上的操作，分別測出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出s﹣h關(guān)系圖線．實(shí)驗(yàn)中測得A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，則根據(jù)s﹣h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2=

．參考答案：①2.0；0.2；偏大．②0.4探究影響摩擦力的大小的因素解：①、由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為T=0.1s，進(jìn)而由逐差法可得加速度為：物體受摩擦力作用而減速運(yùn)動，可得：μMg=Ma解得：由于實(shí)際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動摩擦因素的真實(shí)值偏大．②、如圖：B下落至臨落地時(shí)根據(jù)動能定理有：在B落地后，A運(yùn)動到Q，有：解得：A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，在s﹣h圖象上任取一組數(shù)據(jù)h=10cm，s=9.5cm，代入可以得：．答：①2.0；0.2；偏大．②0.4．11.在《測定勻變速直線運(yùn)動的加速度》的實(shí)驗(yàn)中，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是用于測量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時(shí)間

交流電

220結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理以及器材的相關(guān)選擇注意事項(xiàng)易得答案。12.在某些恒星內(nèi)部，3個(gè)α粒子可以結(jié)合成一個(gè)C核，已知C核的質(zhì)量為1.99302×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，這個(gè)核反應(yīng)方程是

，這個(gè)反應(yīng)中釋放的核能為

（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：3He→C(2分)

9×10-13J13.一氫原子從能量為E2的能級躍遷至能量為E1的較低能級時(shí)釋放的光子的波長為______（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.指針式多用表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器，請完成下列問題：（1）在使用多用電表測量時(shí)，若選擇開關(guān)撥至“25mA”擋，指針的位置如圖（a）所示，則測量結(jié)果為

mA．（2）多用電表測未知電阻阻值的電路如圖（b）所示，電池的電動勢為E、內(nèi)阻為r，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關(guān)系圖象如圖（c）所示，則該圖象的函數(shù)關(guān)系式為I=

；（3）下列根據(jù)圖（c）中I﹣Rx圖線做出的解釋或判斷中正確的是

A．因?yàn)楹瘮?shù)圖線是非線性變化的，所以歐姆表的示數(shù)左小右大B．歐姆表調(diào)零的實(shí)質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0使Rx=0時(shí)電路中的電流I=IgC．Rx越小，相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏D．測量中，當(dāng)Rx的阻值為圖（c）中的R2時(shí)，指針位于表盤中央位置的左側(cè)（4）根據(jù)圖線可知該電池的電動勢E=

．參考答案：（1）11.50；（2）；（3）BCD；（4）IgR1．【考點(diǎn)】用多用電表測電阻．【分析】（1）根據(jù)量程與圖示表盤確定其分度值，然后根據(jù)指針位置讀出其示數(shù)．（2）根據(jù)圖示電路圖，應(yīng)用歐姆定律可以求出電流的表達(dá)式．（3）通過電流I與待測電阻的阻值Rx關(guān)系式判斷分析．（4）根據(jù)圖象圖示，由閉合電路的歐姆定律求電動勢．【解答】解：（1）若選擇開關(guān)撥至“25mA”擋，由圖1所示表盤可知，其分度值為0.5mA，所測電流為：11.5mA．（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：I==．（3）A、因?yàn)镽x=﹣r﹣R0﹣Rg，函數(shù)圖線是非線性變化的，當(dāng)電流比較大時(shí)，則電阻比較小，當(dāng)電流比較小時(shí)，則電阻比較大．故A錯(cuò)誤．B、當(dāng)Rx=0，I=，此時(shí)電流為滿偏電流．故B正確．C、Rx越小，相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏．故C正確．D、測量中，當(dāng)Rx的阻值為圖5中的R2時(shí)，電流比半偏電流小，指針位于表盤中央位置的左側(cè)．故D正確．故選：BCD．（4）由圖（c）所示圖象可知，Ig=，Ig=，解得，電源電動勢：E=IgR1；故答案為：（1）11.50；（2）；（3）BCD；（4）IgR1．15.（07年全國卷Ⅱ）（2）有一電流表，量程為1mA，內(nèi)阻rg約為100Ω。要求測量其內(nèi)阻?？蛇x用的器材有：電阻箱R0，最大阻值為99999.9Ω；滑動變阻器甲，最大阻值為10kΩ；滑動變阻器乙，最大阻值為2kΩ；電源E1，電動勢約為2V，內(nèi)阻不計(jì)；電源E2，電動勢約為6V，內(nèi)阻不計(jì)；開關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線若干。

采用的測量電路圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.斷開S1和S2，將R調(diào)到最大；b.合上S1，調(diào)節(jié)R使?jié)M偏；c.合上S2，調(diào)節(jié)R1使半偏，此時(shí)可認(rèn)為的的內(nèi)阻rg＝R1。試問：（?。┰谏鲜隹晒┻x擇的器材中，可變電阻R1應(yīng)該選；為了使測量盡是精確，可變電阻R應(yīng)該選擇；電源E應(yīng)該選擇。（ⅱ）認(rèn)為內(nèi)阻rg＝R1，此結(jié)果與的rg真實(shí)值相比。（填“偏大”、“偏小”、“相等”）參考答案：答案：（?。㏑0，滑動變阻器甲，E2；（ⅱ）偏小。解析：（?。└鶕?jù)半偏法的測量原理，R1必須選R0；由于電流表的滿偏電流很小，要求R1的阻值很大，故R應(yīng)選滑動變阻器甲；電源選擇E2，誤差較小。（ⅱ）根據(jù)閉合電路的歐姆定律及電路特點(diǎn)可得：合上S1，調(diào)節(jié)R使?jié)M偏：Ig＝合上S2，調(diào)節(jié)R1使半偏（電路中的總電流）：I＝故：I＞Ig。所以，通過電阻箱的電流IR1：IR1＞Ig用U表示電阻箱兩端電壓，則R1＝＜＝Ig即：rg＞R1故：認(rèn)為內(nèi)阻rg＝R1，此結(jié)果與的rg真實(shí)值相比偏小。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10﹣11kg、電荷量q=+1.0×10﹣5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=60°，并接著沿半徑方向進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，微粒射出磁場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角也為θ=60°．已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=2cm，圓形勻強(qiáng)磁場的半徑R=10cm，重力忽略不計(jì)．求：（1）帶電微粒經(jīng)U1=100V的電場加速后的速率；（2）兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E；（3）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動．專題：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題．分析：（1）根據(jù)動能定理求解帶電微粒經(jīng)U1=100V的電場加速后的速率；（2）帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用，做類平拋運(yùn)動，運(yùn)用運(yùn)動的分解法研究：在水平方向微粒做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合求解電場強(qiáng)度．（2）帶電微粒進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，軌跡對應(yīng)的圓心角就等于速度的偏向角，作出軌跡，得到軌跡的圓心角，由幾何知識求出軌跡半徑，由牛頓第二定律求解磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。獯穑航猓海?）帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v1，根據(jù)動能定理：qU1=得：v1==1.0×104m/s（2）帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用，做類平拋運(yùn)動．在水平方向微粒做勻速直線運(yùn)動．水平方向：v1=帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，加速度為a，出電場時(shí)豎直方向速度為v2豎直方向：a=由幾何關(guān)系：tanθ=，由題θ=60°解得：E=10000V/m．（3）設(shè)帶電粒子進(jìn)磁場時(shí)的速度大小為v，則：=2×104m/s由粒子運(yùn)動的對稱性可知，入射速度方向過磁場區(qū)域圓心，則出射速度反向延長線過磁場區(qū)域圓心，粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡如圖所示，則軌跡半徑為：r=Rtan60°=0.3m由：qvB=m得：B==0.13T答：（1）帶電微粒經(jīng)U1=100V的電場加速后的速率是1.0×104m/s；（2）兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E是10000V/m；（3）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是0.13T．點(diǎn)評：本題的難點(diǎn)是作出粒子的運(yùn)動軌跡，根據(jù)幾何知識得到軌跡半徑與磁場邊界半徑的關(guān)系．17.在傾角θ=30°的斜面上，固定一金屬框，寬L=0.25m，接入電動勢E=12V、內(nèi)阻不計(jì)的電池，垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab，它與框架的動摩擦因數(shù)μ=，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T，垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場中，如