山西省长治市常平中学校2023年高三物理上学期期末试卷含解析

1、山西省长治市常平中学校2023年高三物理上学期期末试卷含解析一、 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. 在光滑水平绝缘的足够大的桌面上建立xoy坐标系，空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，有两个完全相同的质量为m的带正电小球A、B分别位于y轴上纵坐标为y2、y1的位置，电荷量都为q，两个小球都以垂直于y轴、大小为v的速度同时射入磁场。如图所示(两球若发生碰撞只能是弹性正碰)，要让B球到(0， y2)处，那y2 y1可能的值为A. B. C. D. 参考答案：BD【详解】两球在匀强磁场中运动的轨迹半径相等，由洛伦兹力提供向心力有，得。B球要到达处

2、，第一种情况是运动半个周期直接到达，如图甲所示，则；第二种情况，如图乙所示，A、B两个球各自运动半个周期后发生弹性正碰，因为两球质量相等，在满足系统动量守恒和碰撞过程中动能不损失的条件下，两球只能交换速度后又各自运动半个周期达到另一点，。故BD两项正确，AC两项错误。2. （单选）一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（）A物体在2s末的速度是20m/sB物体在第5s内的平均速度是3.6m/sC物体在第2s内的位移是20mD物体在5s内的位移是50m参考答案：考点：自由落体运动专题：自由落体运动专题分析：第5s内的

3、位移等于5s内的位移减去4s内的位移，根据自由落体运动的位移时间公式求出星球上的重力加速度再根据速度时间公式v=gt，位移时间公式h=求出速度和位移解答：解：A、第5s内的位移是18m，有：，t1=5s，t2=4s，解得：g=4m/s2所以2s末的速度：v=gt=8m/s故A错误 B、第5s内的平均速度：故B错误 C、t=2s，t=1s，物体在第2s内的位移：故C错误 D、物体在5s内的位移：x=故D正确故选D点评：解决本题的关键掌握自由落体运动的规律，注意星球上重力加速度和地球的重力加速度不同3. （单选题）如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体，m1W2 BW1； OFF或交流电压最高

4、(每空2分)。11. 某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验，如图所示，小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W当用2条、3条实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、交流电源和 (填测量工具)。 (2)实验中小车会受到摩擦阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在 (填“左”或“右”)侧垫高木板。参考答案：12. 某同学从冰箱冷冻室中取出经较长时间冷冻的空烧瓶后，迅速把一个气球紧密地套在瓶口上，并将烧瓶放进盛有热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示烧瓶和气球里的

5、气体内能(选填“增大”、“不变”或“减小”)，外界对气体(选填“做正功”、“做负功”或“不做功”)参考答案：增大 做负功13. 甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，其线速度大小之比为，则这两颗卫星的运转半径之比为_，运转周期之比为_。参考答案：； 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s试回答下列问题：写出x = 1.0 m处质点的振动函数表达式；求出x = 2.5m处质点在0 4.5s内通过的路程及t = 4.5s时的位移参考答案： 解析：波

6、长 = 2.0m，周期T = /v = 1.0s，振幅A = 5cm，则y = 5sin(2t) cm （2分） n = t/T = 4.5，则4.5s内路程s = 4nA = 90cm；x = 2.5m质点在t = 0时位移为y =5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y = 5cm（2分）15. 动画片光头强中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动，若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角=30的斜面，熊大连同滑草装置总质量m=300kg，它从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m（不计空气阻力，取g=10m/s2）问：（1）熊大连同滑草装置在下

7、滑过程中受到的摩擦力F为多大？（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大 （结果保留2位有效数字）？参考答案：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大为0.12考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度，对熊大连同滑草装置进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力（2）熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根据F=FN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数解答：解：（1）由运动学公式S= ，解得：a=4m/s

8、 沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinf=ma 解得：f=300N （2）在垂直斜面方向上：Nmgcos=0 又f=N 联立解得：= 答：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大为0.12点评：解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图，区域I内有与水平方向成45角的匀强电场E1，区域宽度为d 1，区域II内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E 2，区域宽度为d 2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下。一质量为m、带电量为q的

9、微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域II后做匀速圆周运动，从区域II右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了60，重力加速度为g ，求：（1）区域I和区域II内匀强电场的电场强度E 1、E 2的大小？（2）区域II内匀强磁场的磁感应强度B的大小。（3）微粒从P运动到Q的时间有多长？参考答案：（1），（2）（3）试题分析：（1）微粒在区域I内水平向右做直线运动，则在竖直方向上有，解得 微粒在区域II内做匀速圆周运动，则在竖直方向上有：，。（3）微粒在区域I内作匀加速运动，在区域II内做匀速圆周运动的圆心角为，则： ， ，解得。17. 如图，在xOy平面的第一、四象限内存

10、在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场。从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y方向成30150，且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上，然后进入第四象限的匀强电场区。已知带电粒子电量为q，质量为m，重力不计。求：（1）垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1；（2）粒子在第象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向；（3）从x轴上点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上的点，求该粒子经过点的速度大小。参考答案：解：（1）如图所示，粒子运动的圆心在O点，轨道半径

11、r1=a （1分） 由 （2分） 得 （1分）（2）当粒子初速度与y轴正方向夹角30时，粒子运动的时间最长 （1分）此时轨道对应的圆心角=150 粒子在磁场中运动的周期 （1分） （1分）（3）如图所示设粒子射入磁场时速度方向与y轴负方向的夹角为，则有 ，（1分） （1分）由 得 =45 （1分）此粒子进入磁场的速度v0，则? (1分)设粒子到达y轴上速度为v根据动能定理，有?（2分）Ks5u由?得 ?（1分）18. “头脑风暴法”是上个世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”，以“保护鸡蛋”为题，要求制作一个装置，让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏；鸡蛋要不被摔坏，直接撞击地面的速度最大不能超过。现有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋，用A、B两块较