江蘇省揚(yáng)州市文津中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

江蘇省揚(yáng)州市文津中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示為宇宙中一個恒星系的示意圖，A為該星系的一顆行星，它繞中央恒星O運(yùn)行軌道近似為圓，天文學(xué)家觀測得到A行星運(yùn)動的軌道半徑為R0，周期為T0。長期觀測發(fā)現(xiàn)，A行星實(shí)際運(yùn)動的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地每隔t0時間發(fā)生一次最大的偏離。天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B(假設(shè)其運(yùn)行軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同），它對A行星的萬有引力引起A軌道的偏離，根據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè)，下列對未知行星B的運(yùn)動的有關(guān)量的預(yù)測正確的是：A．TB＝

B．C．

D．參考答案：AD2.一個靜止的物體，在0～4s時間內(nèi)受到力F的作用，力的方向始終在同一直線上，力F所產(chǎn)生的加速度a隨時間的變化如圖所示，則物體在()A．0～4s時間內(nèi)做勻變速運(yùn)動

B．第2s末位移改變方向C．0～4s時間內(nèi)位移的方向不變

D．第4s末運(yùn)動速度最大參考答案：C3.（單選）水平放置的三個不同材料制成的圓輪A、B、C，用不打滑皮帶相連，如圖3所示（俯視圖），三圓輪的半徑之比為RA：RB：RC＝3：2：1，當(dāng)主動輪C勻速轉(zhuǎn)動時，在三輪的邊緣上分別放置一小物塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)），P均恰能相對靜止在各輪的邊緣上，設(shè)小物塊P所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，小物塊P與輪A、B、C接觸面間的動摩擦因素分別為μA、μB、,μC，A、B、C三輪轉(zhuǎn)動的角速度分別為、、，則

A．：：＝2：3：6

B．：：＝6：3：2

C．：：＝1：2：3

D．：：＝6：3：2參考答案：答案：A．解析：小物塊P水平方向只受最大靜摩擦力，提供向心力，所以向心加速度，而，ABC三輪邊緣的線速度大小相同，所以，所以：：=2：3：6；由可知，，所以：：=2：3：6，故正確答案為A。4.火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為（）A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g參考答案：B解：根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力知道=mg得出：g=火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和所以火星表面的重力加速度g′=g=0.4g故選B．5.如圖所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L。在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場，左側(cè)磁場方向垂直紙面向外，右側(cè)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取沿順時針的感應(yīng)電逋方向?yàn)檎?，由圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是（

）參考答案：D由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向可得D是正確的二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計(jì)時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用游標(biāo)尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點(diǎn)間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點(diǎn)由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為，算出木塊經(jīng)B點(diǎn)時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）7.小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速為6m/s的豎直上拋運(yùn)動，設(shè)它們在空中不相碰，第1個小球在拋出點(diǎn)以上能遇到的小球個數(shù)為

。（g取10m/s2）參考答案：58.P、Q是一列簡諧橫波中的兩質(zhì)點(diǎn)，已知P離振源較近，P、Q兩點(diǎn)的平衡位置相距15m（小于一個波長），各自的振動圖象如圖所示。此列波的波速為

m/s。參考答案：9.（5分）裝煤機(jī)在2s內(nèi)將10t煤無初速裝入水平勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)，車廂速度為5m/s，若不計(jì)阻力，車廂保持原速勻速前進(jìn)，則需要增加的水平牽引力的大小為________N。參考答案：

答案：2.5×10410.利用α粒子散射實(shí)驗(yàn)最早提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是

；他還利用α粒子轟擊（氮核）生成和另一種粒子，寫出該核反應(yīng)方程

．參考答案：盧瑟福，11.

（5分）某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00秒鐘第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50秒鐘再次聽到回聲。已知聲速為340m/s，則兩峭壁間的距離為

m。參考答案：答案：425解析：測量員先后聽到兩次回聲分別是前（離他較近的墻）后兩墻對聲波的反射所造成的。設(shè)測量員離較近的前墻壁的距離為x，則他到后墻壁的距離為。所以有解得兩墻壁間的距離s＝425m。12.如圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2=(t1＋0.2)s時刻的波形圖．若波速為35m/s，則質(zhì)點(diǎn)M在t1時刻的振動方向?yàn)?/p>

；若在t1到t2的時間內(nèi)，M通過的路程為1m，則波速為

m/s．參考答案：向下2513.（4分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律，下面的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成，具有一定的結(jié)構(gòu)特征。則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點(diǎn)是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。參考答案：答案：在確定方向上原子有規(guī)律地排列在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同原子排列具有一定對稱性等三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場進(jìn)入電場后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場時，電場強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場做類平拋運(yùn)動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；15.（12分）位于處的聲源從時刻開始振動，振動圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動的位移隨時間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動開始經(jīng)過

s，位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測者之間設(shè)置一堵長為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，x軸正方向有以(0，0.10m)為圓心、半徑為r=0.10m的圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0×10-3T，方向垂直紙面向里。PQ為足夠大的熒光屏，在MN和PQ之間有方向豎直向下、寬度為2r的勻強(qiáng)電場(MN與磁場的右邊界相切)。粒子源中有帶正電的粒子不斷地由靜止電壓U=800V的加速電場加速。粒子經(jīng)加速后，沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場區(qū)域，再經(jīng)電場作用恰好能垂直打在熒光屏PQ上，粒子重力不計(jì)。粒子的比荷為=1.0×1010C/kg，。求：(1)粒子離開磁場時速度方向與x軸正方向夾角的正切值。(2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小。(3)將粒子源和加速電場整體向下平移一段距離d(d<r)，粒子沿平行于x軸方向進(jìn)入磁場且在磁場中運(yùn)動時間最長。求粒子在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中運(yùn)動的總時間(計(jì)算時π取3)。參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)帶電粒子在電場中加速，由動能定理可得:，解得：進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力聯(lián)立解得，R=0.2m；設(shè)速度偏離原來方向的夾角為θ，由幾何關(guān)系可得，故(2)豎直方向，水平方向，，解得:(3)粒子從C點(diǎn)入射，粒子在磁場中運(yùn)動的最大弧弦長CD=2r=0.2m，該粒子在磁場中運(yùn)動時間最長，由幾何關(guān)系可得偏向角為，解得:α=60°；在磁場中運(yùn)動時間，得：在電場中，水平方向做勻速直線運(yùn)動，則：17.小車上有一個固定支架，支架上用長為的絕緣細(xì)線懸掛質(zhì)量為m、電量為q的小球，處于水平方向的勻強(qiáng)電場中。小車在距離矮墻x處，向著矮墻從靜止開始做加速度a勻加速運(yùn)動，此時，細(xì)線剛好豎直，如圖所示。當(dāng)小車碰到矮墻時，立即停止運(yùn)動，且電場立刻消失。已知細(xì)線最大承受拉力為7mg。（1）求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；（2）若小球能通過最高點(diǎn)，寫出最高點(diǎn)時細(xì)線的拉力與x的關(guān)系式；（3）若要使細(xì)線不斷裂也不松弛，確定x的取值范圍。參考答案：

（1）以小球?yàn)檠芯繉ο螅捎谛≤囅蜃蠹铀龠\(yùn)動時，細(xì)線豎直，所以電場力為合外力，設(shè)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E，據(jù)牛頓第二定律得：所以；（2）設(shè)小車與墻碰撞時車的速度為v，由運(yùn)動學(xué)公式得：當(dāng)小車靜止后，小球由于慣性，小球以繩長為半徑，做圓周運(yùn)動，且運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒．設(shè)小球在最高點(diǎn)時繩子的拉力為F，速率為v1，在最高點(diǎn)時，由牛頓第二定律得：小球由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒得：解得：；（3）由題境知，細(xì)線最大承受拉力為7mg所以x的最大值為：當(dāng)T=0時，小球恰好能到達(dá)最高點(diǎn)，保證繩子不松弛所以x的最小值為：所以要使細(xì)線不斷裂也不松弛。18.（18分）如圖甲所示，質(zhì)量分別為m=1kg，M=2kg的A、B兩個小物塊用經(jīng)彈簧相連而靜止在光滑水平面上，在A的左側(cè)某處另有一個質(zhì)量也為m=1kg的小物塊C以v0=4m/s的速度正對A向右勻速運(yùn)動，一旦與A接觸就將粘合在一起運(yùn)動，若在C與A接觸前對A施加一個水平向右的瞬時沖量I，從A獲得瞬時沖量作用的時刻開始計(jì)時，向右為正方向，其速度隨時間變化的圖像如圖乙所示（C與A未接觸前），彈簧始終未超過彈簧性限度。（1）求對A施加的