2022-2023學(xué)年山西省大同市鐵路職工子弟第二中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年山西省大同市鐵路職工子弟第二中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.（多選）如圖所示，水平光滑長(zhǎng)桿上套有小物塊A，細(xì)線跨過O點(diǎn)的輕小定滑輪一端連接A，另一端懸掛小物塊B，C為O點(diǎn)正下方桿上一點(diǎn)，滑輪到桿距離OC=h.開始時(shí)A位于P點(diǎn)，PO與水平方向的夾角為30°.現(xiàn)將A、B由靜止釋放，則A．物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，加速度不斷增大B．物塊B從釋放到最低點(diǎn)過程中，動(dòng)能不斷增大C．物塊A在桿上長(zhǎng)為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D．物塊B的機(jī)械能最小時(shí)，物塊A的動(dòng)能最大參考答案：CD2.（單選）若用假想的引力場(chǎng)線描繪質(zhì)量相等的兩星球之間的引力場(chǎng)分布，使其它星球在該引力場(chǎng)中任意一點(diǎn)所受引力的方向沿該點(diǎn)引力場(chǎng)線的切線上并指向箭頭方向。則描述該引力場(chǎng)的引力場(chǎng)線分布圖是參考答案：答案：B：假想的引力場(chǎng)線描繪質(zhì)量相等的兩星球之間的引力場(chǎng)分布，使其它星球在該引力場(chǎng)中任意一點(diǎn)所受引力的方向沿該點(diǎn)引力場(chǎng)線的切線上并指向箭頭方向，可類比成等量正電荷的電場(chǎng)對(duì)一個(gè)負(fù)的點(diǎn)電荷的引力情況分析，不共線時(shí)電荷的受力方向和大小都是變化的，B正確。3.（雙選）已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G。有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是(

)A.衛(wèi)星距離地心的高度為

B.衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C.衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為

D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度參考答案：BD4.如圖所示，在沿水平方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電小球A與B處在同一條豎直線上，其中小球B帶正電荷并被固定，小球A與一水平放置的光滑絕緣板C接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將絕緣板C沿水平方向抽去后，以下說法正確的是A．小球A仍可能處于靜止?fàn)顟B(tài)B．小球A將可能沿軌跡1運(yùn)動(dòng)C．小球A將可能沿軌跡2運(yùn)動(dòng)D．小球A將可能沿軌跡3運(yùn)動(dòng)參考答案：

答案：AB5.如圖甲所示為分壓器電路圖，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻不計(jì)，變阻器總電阻為R0=50Ω。閉合開關(guān)S后，負(fù)載電阻RL兩端的電壓U隨變阻器a端至滑動(dòng)頭間的阻值Rx變化而改變，當(dāng)負(fù)載電阻分別為RL1=200Ω和RL2=20Ω時(shí)，關(guān)于負(fù)載電阻兩端的電壓U隨Rx變化的圖線大致接近圖乙中哪條曲線的下列說法中，正確的是（

）（A）RL1大致接近曲線①，RL2大致接近曲線②（B）RL1大致接近曲線②，RL2大致接近曲線①（C）RL1大致接近曲線③，RL2大致接近曲線④（D）RL1大致接近曲線④，RL2大致接近曲線③參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（多選題）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其V-T圖象如圖所示，pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強(qiáng)，下列判斷正確的是

。（填寫正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A．過程ab中氣體一定吸熱

B．pc=pb>paC．過程bc中分子勢(shì)能不斷增大D．過程bc中每一個(gè)分子的速率都減小E．過程ca中氣體吸收的熱量等于對(duì)外做的功參考答案：ABE【知識(shí)點(diǎn)】理想氣體狀態(tài)方程解析：A、由a到b，氣體做等容變化，根據(jù)，溫度升高、內(nèi)能增大，故氣體一定吸熱，故A正確；B、從b到c做的是等壓變化，故pc=pb，，a到b為等容變化，溫度升高，壓強(qiáng)變大pb>pa，故B正確；C、氣體沒有分子勢(shì)能，故C錯(cuò)；D、b到c，溫度降低，分子平均動(dòng)能降低，平均速率減小，但不是每一個(gè)分子的速率都減小，故D錯(cuò)誤；E、c到a,氣體等溫變化根據(jù)，氣體吸收的熱量等于對(duì)外做的功，故E正確，故選ABE【思路點(diǎn)撥】由a到b做的是等容變化，從b到c做的是等壓變化，從c到a做的是等溫變化，根據(jù)熱力學(xué)定律和理想氣體狀態(tài)方程求解各部分的溫度，從而判斷分子動(dòng)能和吸熱、放熱情況。7.如圖所示，半圓形玻璃磚半徑為8cm，使直徑AB垂直于屏幕并接觸于B點(diǎn)，當(dāng)激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃磚的圓心O時(shí)，在屏幕上M點(diǎn)出現(xiàn)光斑，測(cè)得M到B的距離為8cm。則玻璃磚的折射率為________。要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為___________。參考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根據(jù)幾何關(guān)系求解光線的折射角，然后根據(jù)折射定律求解折射率；要使激光束不能從AB面射出，則入射角大于臨界角，根據(jù)求解臨界角.【詳解】因MB=OB=8cm，可知折射角為r=450，根據(jù)光的折射定律可得：；臨界角，可得C=450，即要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為450.8.（4分）圖示電路中，R1＝12W，R2＝6W，滑動(dòng)變阻器R3上標(biāo)有“20W，2A”字樣，理想電壓表的量程有0-3V和0-15V兩檔，理想電流表的量程有0-0.6A和0-3A兩檔。閉合電鍵S，將滑片P從最左端向右移動(dòng)到某位置時(shí)，電壓表、電流表示數(shù)分別為2.5V和0.3A；繼續(xù)向右移動(dòng)滑片P到另一位置，電壓表指針指在滿偏的1/3，電流表指針指在滿偏的1/4，則此時(shí)電流表示數(shù)為__________A，該電源的電動(dòng)勢(shì)為__________V。

參考答案：0.15，7.5解析：由于題意當(dāng)“繼續(xù)向右移動(dòng)滑片P到另一位置”電壓表示數(shù)一定大于2.5V，電流表示數(shù)一定小于0.3A，再結(jié)合電壓表指針指在滿偏的1/3，電流表指針指在滿偏的1/4，可知電壓表的量程為0-15V，電流表的量程為0-0.6A，因此當(dāng)滑片滑到下一位置是電流表的實(shí)數(shù)為；電壓表的示數(shù)為5V；由串并聯(lián)電路規(guī)律得：，得，由閉合電路歐姆定律得；同理：，得，由閉合電路歐姆定律以上各式聯(lián)立解得：。9.歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，經(jīng)過加速后用動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：①

②10.天然放射性元素放出的α、β、g三種射線的貫穿本領(lǐng)和電離本領(lǐng)各不相同，圖為這三種射線貫穿物體情況的示意圖，①、②、③各代表一種射線。則③為_________射線，它的貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)；射線①的電離本領(lǐng)__________（選填“最強(qiáng)”或“最弱”）。參考答案：g，最強(qiáng)

11.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振動(dòng)）振動(dòng)周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：(1)如圖，某同學(xué)嘗試用DIS測(cè)量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應(yīng)接到__________．使重物做豎直方向小幅度振動(dòng)，當(dāng)力的測(cè)量值最大時(shí)重物位于__________．若測(cè)得連續(xù)N個(gè)力最大值之間的時(shí)間間隔為t，則重物的周期為__________．(2)為了探究周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系，某同學(xué)改變重物質(zhì)量，多次測(cè)量，得到了下表中所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了得到T與m的明確關(guān)系，該同學(xué)建立了右下圖的坐標(biāo)系，并將橫軸用來表示質(zhì)量m，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出縱軸表示的物理量，然后在坐標(biāo)系中畫出圖線。(3)周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系是

參考答案：（1）數(shù)據(jù)采集器（1分），最低點(diǎn)（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動(dòng)周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）12.某同學(xué)為估測(cè)摩托車在水泥路面上行駛時(shí)所受的牽引力，設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學(xué)騎摩托車，先使之加速到某一速度，然后熄火，讓摩托車沿直線滑行，如圖是某次實(shí)驗(yàn)中水泥路面上的部分水滴（左側(cè)是起點(diǎn)）。設(shè)該同學(xué)質(zhì)量為50kg，摩托車的質(zhì)量為75kg，根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可估算（）（下圖長(zhǎng)度單位：ｍ）（1）騎摩托車行駛至D點(diǎn)時(shí)的速度大小為_________；（2）騎摩托車加速時(shí)的加速度大小為________；（3）騎摩托車加速時(shí)的牽引力大小為__________N。參考答案：（1）__14.5________;

（2）___4.0_______;（3）

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;13.（4分）驗(yàn)證一切物體相同的下落規(guī)律已成為物理學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一，1971年，“阿波羅15號(hào)”宇航員斯科特剛踏上月球表面，他就忍不住在電視鏡頭面前重做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)：讓一根羽毛和一柄錘子同時(shí)落下，隨后激動(dòng)地說，如果沒有

的發(fā)現(xiàn)，他就不可能到達(dá)他正踏著的那個(gè)地方。月球是目前人類到達(dá)的除地球外的惟一星體。月球上沒有空氣，是進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)的理想場(chǎng)所。參考答案：

答案：伽利略；自由落體三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動(dòng)一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無(wú)初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動(dòng)能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對(duì)絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移，剛好不相碰(2)整個(gè)過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。15.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1和m2，由輕質(zhì)彈簧相連，置于光滑水平面上，把兩滑塊拉至最近，使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后用一輕繩綁緊，兩滑塊一起以恒定的速率v0向右滑動(dòng)。若突然斷開輕繩，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，滑塊A的動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?，求彈簧第一次恢?fù)到原長(zhǎng)時(shí)B的速度。參考答案：設(shè)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)m1、m2的速度分布為v1、v2，則有題意知解的由動(dòng)量守恒定律知解得。17.．過山車是游樂場(chǎng)中常見的設(shè)施．如圖17所示是一種過山車的簡(jiǎn)易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成，B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C間距與C、D間距相等，半徑R1=2.0m、R2=1.4m．一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距L1=6.0m．小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，圓形軌道是光滑的．假設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng)，圓形軌道間不相互重疊．重力加速度取g=10m/s2，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字．試求：

（1）小球在經(jīng)過第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球作用力的大小；

（2）如果小球恰能通過第二圓形軌道，B、C間距應(yīng)是多少；

（3）在滿足（2）的條件下，如果要使小球不能脫離軌道，在第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑R3應(yīng)滿足的條件和小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn)間的距離．Ks5u參考答案：（1）（4分）設(shè)小于經(jīng)過第一個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度為v1根據(jù)動(dòng)能定理

①

小球在最高點(diǎn)受到重力mg和軌道對(duì)它的作用力F，根據(jù)牛頓第二定律Ks5u

②由①②得

③（2）（4分）設(shè)小球在第二個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)的速度為v2，由題意

④

⑤由④⑤得

⑥（3）（4分）要保證小球不脫離軌道，可分兩種情況進(jìn)行討論：I．軌道半徑較小時(shí)，小球恰能通過第三個(gè)圓軌道，設(shè)在最高點(diǎn)的速度為v3，應(yīng)滿足

⑦

⑧由⑥⑦⑧得

II．軌道半徑較大時(shí)，小球上升的最大高度為R3，根據(jù)動(dòng)能定理

解得

為了保證圓軌道不重疊，R3最大值應(yīng)滿足Ks5u

解得

R3=27.9m綜合I、II，要使小球不脫離軌道，則第三個(gè)圓軌道的半徑須滿足下面的條件

或

當(dāng)時(shí)，小球最終焦停留點(diǎn)與起始點(diǎn)A的距離為L(zhǎng)′，則