2022-2023学年山西省忻州市五台山中学高三物理期末试卷含解析

1、2022-2023学年山西省忻州市五台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. 神舟八号和天宫一号顺利完成第二次对接分离后，北京时间18日19时22分，在北京航天飞行控制中心的控制下，天宫一号成功实施第二次升轨控制，轨道高度由337Km抬升到382Km，顺利由对接轨道进入管理轨道，天宫一号在对接轨道和管理轨道运动时可视为匀速圆周运动，则A、天宫一号在对接轨道的运行速度小于在管理轨道的运行速度B、天宫一号在对接轨道上通过制动减速后才能到达管理轨道C、天宫一号在对接轨道上具有的机械能大于在管理轨道上的机械能D、天宫一号在对接轨道上

2、的加速度大于在管理轨道的加速度参考答案：D2. 如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。有无数个带有相同电荷和相同质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的。将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2，结果相应的弧长变为圆周长的，则等于A. B. C. D. 参考答案：A【详解】设圆的半径为，磁感应强度为时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，如图所示，所以粒子做圆周运动的半径R，则有，解得；磁感应强度为时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为

3、N，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，如图所示，所以粒子做圆周运动的半径，则有，由带电粒子做圆周运动的半径，由于相等，则得，故选项A正确，B、C、D错误；故选选项A。3. （单选）空间存在一个匀强磁场B，其方向垂直纸面向里，还有一点电荷Q的电场，如图2所示，一带电粒子q以初速度v0从图示位置垂直于电场、磁场入射，初位置到点电荷Q的距离为r，则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能为 （）A以点电荷Q为圆心，以r为半径，在纸平面内的圆周B初阶段在纸面内向右偏的曲线C初阶段在纸面内向左偏的曲线D沿初速度v0方向的直线参考答案：D4. （单选）氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子已知基态的

4、氦离子能量为E1=54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）A40.8eVB43.2eVC51.0eVD54.4eV参考答案：解：根据量子理论可以知道，处于基态的离子在吸收光子能量时是成份吸收的，不能积累的因此当其它能级和基态能量差和光子能量相等时，该光子才能被吸收A、由能级示意图可知：第2能级和基态能级差为：E1=E2E1=13.6（54.4）=40.8eV，故A选项中光子能量能被吸收，故A错误；B、没有能级之间的能量差和B中光子能量相等，故B正确；C、第4能级和基态能级差为：E2=E4E1=3.4（54.4）=51.0eV；故C选

5、项中光子能量能被吸收，故C错误；D、当光子能量大于等于基态能量时，将被处于基态离子吸收并能使其电离，故选项D中的光子能量能被吸收，故D错误故选B5. 紧靠在一起的线圈A与B如图甲所示,当给线圈A通以图乙所示的电流（规定由a进入b流出为电流正方向）时，则线圈B两端的电压变化应为下图中的 参考答案：A解析：当在线圈A中通以均匀变化的电流时，则在线圈B中将产生恒定的电流，故可以排除C、D。由楞次定律可知在0-1s，线圈B中的电流为正向，所以正确图象为A。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （多选）两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的A、B两点，两电荷连线上各点电势随x变化

6、的关系图线如图所示，其中P点电势最低，且APBP，则（） A P点的电场强度大小为零 B q1的电荷量大于q2的电荷量 C q1和q2是同种电荷，但不一定是正电荷 D 负电荷从P点左侧移到P点右侧，电势能先减小后增大参考答案： 解：A、在P点，x图线切线斜率为零，则P点的电场强度大小为零故A正确 B、P点的电场强度大小为零，说明q1和q2两点电荷在P点产生的场强大小相等，方向相反，由公式E=k，APBP，则q1的电荷量大于q2的电荷量故B正确 C、A到P的电势降低，从P到B电势升高，则电场线方向A到P，再从P到B，则q1和q2是同种电荷，一定是正电荷故C错误 D、负电荷从P点左侧移到P点右侧，

7、电场力先做负功，后做正功，电势能先增大后减小故D错误故选AB7. 如图所示，质量均为0.1kg的带等量同种电荷的小球A、B，现被绝缘细线悬挂在O点，悬线长均为10cm平衡时，OA悬线处于竖直方向，A球倚于绝缘墙上，而B球却偏离竖直方向60，此时A球对B球的库仑力为1N若由于漏电B球逐渐摆下，则悬挂A球的细绳拉力将变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）参考答案：考点：库仑定律分析：对B球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解库仑力和细线的拉力；先对B球受力分析求解拉力；再对AB球整体受力分析，根据平衡条件列式求解细线对A球拉力的变化情况解答：解：对B球受力分析，受重力、拉力和库仑力，如图所示：结

8、合几何关系可知图中的力三角形是等边三角形，故：库仑力：F=mg=0.110=1N；拉力：T=mg=0.110=1N漏电后，先对B球分析，如图所示：根据平衡条件，有：T=mg再对AB球整体，有：T=Tcos+mg解得：T=mg+mgcos变小，故T变大；故答案为：1，变大点评：本题关键是灵活选择研究对象，根据共点力平衡条件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析，不难8. 建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常

9、数叫做杨氏模量用E表示，即:；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器； 游标卡尺；米尺；天平；固定装置等设计的实验如图所示该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h（横截面面积的变化可忽略 不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m(不超量程)用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是 。用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为: E = 参考答案：（1）8.9

10、4mm (2分) （2）9. 直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角= 60已知这种玻璃的折射率n =，则：这条光线在AB面上的的入射角为 ；图中光线ab （填“能”或“不能”）从AC面折射出去参考答案：45(2分) 不能10. 为了测定一根轻质弹簧被压缩x时存储的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一个带有凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面上，如图所示。用钢球将弹簧压缩x，然后突然释放钢球，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：（1）需要测定的物理量是 （2）凹槽轨道的光滑与否对实验结果 （填“有”或“无”）影响。参考答案：（1）桌面里地的高度h、球落

11、地点到桌边的距离x （2）有11. 某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为 （2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动设小车的质量为，正方体木块的边长为，并用刻度尺量出图中AB的距离为，重力加速度为，则小车向下滑动时受到的摩擦力为 （结果用字母表示，很小时）（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量，测出对应的加速度，则下列图象中能正确反映小车加速度与所挂重物质量的关系的是 参

12、考答案：（1）3.150 （2） （3）C12. （6分）为了估算水库中水的体积，可取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变6107次，已知这种同位素的半衰期为2天，现将这瓶溶液倒入水库，8天后可以认为溶液已均匀分布在水库里，这时取1立方米水库的水样，测的水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约为 m3（保留二位有效数字）。参考答案： 13. 图甲为某实验小组测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器，电火花计时器的打点时间间隔是t。 下面是该实验的实验步骤： I使电火花计时

13、器与圆形卡纸保持良好接触； ：启动电动机，使圆形卡纸转动起来； 接通电火花计时器的电源，使它正常工作； 关闭电动机，拆除电火花计时器。研究卡纸上留下n个点的一段痕迹，如图乙所示，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值。 要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是 A秒表 B游标卡尺 C圆规 D量角器 写出的表达式为 ，表达式中各个物理量的含义是： 。为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。这对测量结果 （选填“

14、有影响”或“没有影响”），理由是：有 。参考答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示，是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处，并通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在B处，测得滑块（含遮光板）质量为M、钩码总质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g，将滑块在图示A位置释放后，光电计时器记录Ks5u下遮光板通过光电门的时间为t；实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M （填：是、否）。实验中还需要测量的物理量是 （用文字及相应的符号表示）。本实验中验证机械能守恒的表达式为: （

15、用以上对应物理量的符号表示）。如果实验结果系统动能增加量大于重力势能减少量，请指出实验的调节可能出的问题 。 参考答案：否(2分) 两光电门中心之间的距离L (2分) (2分) 气垫导轨不水平 (2分) 15. 在“探究”加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图A所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸 带由打点计时器打出的点计算出当M与m的大小关系满足 时，才可以认为绳对小车的拉力大小近似等于盘和盘中砝码的重力。一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度采用图象法

16、处理数据为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与_的图象。如图B所示为甲同学根据测量数据作出的aF图象，说明实验存在的问题是 。乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图象如图C所示，两个同学做实验时取值不同的物理量是_ _ 。参考答案：当M与m的大小关系满足 Mm 时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度采用图象法处理数据为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与_1/M_的图象。如图B所示为甲同学根据测量数据作出的aF图象，说明实验

17、存在的问题是 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 。乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图象如图C所示，两个同学做实验时取值不同的物理量是 小车及车中砝码的质量用M 。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. (14分)如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数=0.5一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于

18、静止状态现剪断细线，求：滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小；滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离（取g=10m/s2）参考答案： 解析：设滑块P滑上乙车前的速度为v，对整体应用动量守恒和能量关系有：mv2MV = 0 （3分） E0=mv2/2+2MV2/2 （3分）解之得v = 4m/s V=1m/s （1分） 设滑块P和小车乙达到的共同速度v，对滑块P和小车乙有：mvMV = (mM)v （3分） （3分）代入数据解得： （1分）17. 如图所示，AB是固定在竖直平面内半径为R的光滑半圆弧，CD是与AB在同一竖直平面内半径为1.5R的1/4光滑圆弧轨道，其底端D切线水平，且与AB弧 圆心O1等高现将质量为m的小球（可视为质点）从圆弧CD上与圆心O2等高的C处由静止开始释放，小球落进半圆弧AB并与之内壁碰撞，并以原速率返回，结果小球刚好能回到D点并能沿DC弧返回C处。求：（1）小球刚滑到D点时，对D端的压