2022-2023学年山西省太原市傅山中学高三物理期末试卷含解析

1、2022-2023学年山西省太原市傅山中学高三物理期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如下图所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，悬绳与竖直墙壁的夹角为，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2，空中作业时工人与玻璃的水平距离为定值，则 （ ）ABC在空中同一位置作业，当桶中的水不断减少，F1与F2同时减少D若缓慢增加悬绳的长度，F1减小，F2增大参考答案：C由受力分析可知，；在空中同一位置作业，当桶中的水不断减少，不变，重力变小，F1与F2同时减少；若缓慢增加悬绳的长度，变小，重

2、力不变，F1与F2同时减少。2. 蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中t0时刻加速度约为A B C t0Dg 参考答案：B3. 由于万有引力和库仑力具有相似的规律，所以引力场和静电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以采用类比的方法.例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为,在引力场中可以用一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱.设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量

3、为G。如果一个质量为m的物体位于距地表R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（ ）A B. C. D.参考答案：d4. 在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小A一样大 B水平抛的最大 C斜向上抛的最大 D斜向下抛的最大参考答案：A试题分析：三个小球被抛出后，均仅在重力作用下运动，三球从同一位置落至同一水平地面时，设其下落高度为h，并设小球的质量为m，根据动能定理有：mgh，解得小球的末速度大小为：v，与小球的质量无关，即三球的末速度大小相等，故选项A正确。考点：抛体运动特点、动能定理（或机械能守恒定律）的理解

4、与应用。5. 如图所示，半径为R的半球形碗绕过球心的竖直轴水平旋转，一质量为m的小球随碗一起做匀速圆周运动，已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为，小球与碗面的动摩擦因数为，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。要想使小球始终与碗保持相对静止，则碗旋转的最大角速度大小为A. B. C. D. 参考答案：C【详解】当角速度最大时，摩擦力方向沿半球形碗壁切线向下达最大值，设此最大角速度为，由牛顿第二定律得，fcos+FNsinm2Rsin，fsin+mg=FNcos，f=FN；联立以上三式解得： ，故选C.二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某研究性学习

5、小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v=8cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（3，8）,此时R的速度大小为 cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是 。（R视为质点）参考答案：10 cm/s， D 7. 静电场是_周围空间存在的一种物质；通常用_来描述电场的能的性质。参考答案：静止电荷；电势8. P、Q是一列简谐横波中的两质点，已知P离振源较近，P、Q两点的平衡位置相距15m（小于一个波长），各自的振

6、动图象如图所示。此列波的波速为 m/s。参考答案：9. 两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇。则该时刻在x =012m范围内，速度最大的是平衡位置为x= m的质点；从图示时刻起再经过1.5s，平衡位置为x=3m处的质点的位移y= cm。参考答案： 6 20 10. 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示。比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰

7、壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以v02m/s的速度沿虚线滑出。若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离O点_m，为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为_m。 参考答案：5 10 11. （4分）在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线，线的一端系一质量为m，带电量为q的小球。当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态。现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开始运动。若v很小，则小球第一次回到平衡位置所需时间为_。 参考答

8、案：答案： 12. 放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是。参考答案：+He He+Ne+H。根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是+He。用射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：He+Ne+H。13. 如图，质量为kg的木板放在光滑水平面上，一质量为kg的物块放在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长开始时两者都以m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为m/s时，物块的速度大小为 m/s，木板和物块最终的共同速度大小为 m/s 参考答案：0.8 ；

9、 2 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （4分）图为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)参考答案：解析：由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长，；由波速公式，联立以上两式代入数据可得。t=0.3s时的波形图如图所示。15. “水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m、水深3 m设水的摩尔质量为M1.810-2kg

10、mol，试估算该游泳池中水分子数参考答案：1.31032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，圆形导线框中磁场B1 的大小随时间周期性变化，使平行金属板M、N间获得如图乙的周期性变化的电压。M、N中心的小孔P、Q的连线与金属板垂直，N板右侧匀强磁场（磁感应强度为B2）的区域足够大。绝缘档板C垂直N板放置，距小孔Q点的距离为h。现使置于P处的粒子源持续不断地沿PQ方向释放出质量为m、电量为q的带正电粒子（其重力、初速度、相互间作用力忽略不计）。（1）在0时间内，B1大

11、小按的规律增大，此时M板电势比N板高，请判断此时B1的方向。试求，圆形导线框的面积S多大才能使M、N间电压大小为U？（2）若其中某一带电粒子从Q孔射入磁场B2后打到C板上，测得其落点距N板距离为2h，则该粒子从Q孔射入磁场B2时的速度多大？（3）若M、N两板间距d满足以下关系式：，则在什么时刻由P处释放的粒子恰能到达Q孔但不会从Q孔射入磁场？结果用周期T的函数表示。参考答案：（1）由楞次定律可知，B1 垂直纸面向里。 （“楞次定律”1分，“B1 垂直纸面向里”1分，共2分）（或 ） 故（结果写成或的不给此分） （2）设粒子从Q点射入磁场时速度为v，粒子做圆周运动的半径为R，则 （或）（写成不给

12、此分） 解得（结果中磁感应强度不是的不给此分） （3）解法一：设此粒子加速的时间为t0，则由运动的对称性得或（写成的不给此分） 解得 即此粒子释放的时刻 此后粒子反向加速的时间（此式不写能正确作出下式判断的，此式的1分累积到下式中，即此时，下式计3分）。 由于，则粒子反向运动时一定会从P点射出电场 因而此粒子释放的时刻为（，1，2） 解法二：设此粒子加速的时间为t0，则由运动的对称性得 解得 即此粒子释放的时刻 此后粒子反向加速的时间 该时间内粒子运动的位移为 解得 故粒子此后粒子反向从P点射出电场。因而此粒子释放的时刻为（，1，2） 解法三：若粒子从时刻由P点释放，则在时间内的位移为 解得

13、而，从时刻由P点释放的粒子会在时间内从Q点射出电场。故在内的某一时刻释放的粒子，会经过一个加速与减速的过程，恰好到达Q点时速度为零，此后将折返，并将从P点射出电场。 设此粒子加速的时间为t0，则由运动的对称性得 解得 即此粒子释放的时刻 以及 17. 如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d8cm，B板比A板电势高300V，即UBA300V。一带正电的粒子电量q10-10-C，质量m10-20-kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v02106m/s，粒子飞出平行板电场后经过无场区域后，进入界面为MN、PQ间匀强磁场区域，从磁场的PQ边界出来后刚好打在中心线上离PQ边界4

14、L/3处的S点上。已知MN边界与平行板的右端相距为L,两界面MN、PQ相距为L,且L12cm。求（粒子重力不计）（1）粒子射出平行板时的速度大小v；（2）粒子进入界面MN时偏离中心线RO的距离多远？（3）画出粒子运动的轨迹，并求匀强磁场的磁感应强度B的大小。参考答案：（1）粒子在电场中做类平抛运动 （ 1分） （1分）竖直方向的速度 （2分）代入数据，解得: vy=15106m/s （1分）所以粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为： （1）（2）设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h, 穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y，则： h=at2/2 （1分） 即： （1分）代入数据，解得： h=003m=3cm （1分）带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,