山西省长治市龙王庙中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

1、山西省长治市龙王庙中学2022-2023学年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. 有一只匀质椭球形玻璃球，长轴为8 cm，短轴为cm在椭球的焦点F处有一小气泡，为了测定该玻璃椭球的折射率，某同学将球的上半部表面涂黑，只在球顶A处留出一小块可以透光的地方，如图所示从A处去看气泡，当视线与短轴的夹角为450时恰好看到气泡，则该玻璃的折射率为A BC2 D参考答案：答案：B2. 两辆完全相同的汽车A、B，沿平直的公路一前一后匀速行驶，速度均为v0，若前车A突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住后，后车B以前车A刹车时的加速度开始刹车，已知

2、前车A刹车过程中所行驶的距离为S，若要保证两辆车在上述过程中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( ) AS B2S C3S D4S参考答案：B3. 做匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时的速度分别为v和7v，经历的时间为t，则（ ）A.前半程速度增加3.5 v B.前时间内通过的位移为C.后时间内通过的位移为 D.后半程速度增加2v参考答案：CD4. 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A速率越大，周期越大B速率越小，周期越大C速度方向与磁场方向平行D速度方向与磁场方向垂直参考答案：D5. （单选）氢原子能级如图所示，一群原处于4能级的氢原子回到1的状态过程中

3、（ ）A. 放出三种频率不同的光子B. 放出五种频率不同的光子C. 放出的光子的最大能量为12.75eV，最小能量是0.66eVD. 放出的光能够使逸出功为13.0eV的金属发生光电效应 参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。现有主要的探究步骤如下：

4、a保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W； b由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度； c做出Wv图象； d分析Wv图象。如果Wv图象是一条直线，表明v；如果不是直线，可考虑是否存在等关系。 在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答： 。 对于该实验，下列操作中属于实验要求的是 。（填写选项前的序号） A小车每次都应从静止开始释放 B实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力 C应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度v D必须测量出小车的质量参考答案：7

5、. （4分）用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J，汽缸里空气的内能 （填“增加”或“减少”）了 J。参考答案： 增加 690J8. 地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处距地球表面的高度为（1）R，在该高度绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度大小为参考答案：解：根设地球的质量为M，物体质量为m，物体距地面的高度为h据万有引力近似等于重力得：在地球表面：mg=G在h高处：m?=G 由联立得：2R2=（R+h）2解得：h=（1）R在该高度卫星绕地球做匀速圆周运动时，由重力提供向心力，则得：m?=m可得：v=故答案为：（1）R；9

6、. 作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为和7，经历时间为t，则经A、B中点时速度为_,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多_。参考答案：10. 某实验小组在探究加速度与力、质量的关系的实验中，得到以下左图所示的实验图线a、b，其中描述加速度与质量关系的图线是 ；描述加速度与力的关系图线是 。为了便于观察加速度与质量关系通常采用 关系图线（6分）在研究匀变速直线运动的实验中，获得反映小车运动的一条打点纸带如右上图所示，从比较清晰的点开始起，每5个打点取一个计数点（交流电源频率为50HZ），分别标出0与A、B、C、D、E、F点的距离，则小车做 运动，判断依据 ；小

7、车的加速度为_ m/s2 参考答案：11. 水平放置的平行板电容器，其上板开有一个小孔，一质量为m，电量为q的带正电液滴，自空中自由下落，由小孔进入匀强电场，设两板电势差为U，距离为d，要使液滴在板间下落的高度为，则液滴在板外自由下落的高度h= 。 参考答案：12. 小楠同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中得到一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则：（1）C点相对应刻度尺的读数为 cm；（2）打E点时小车运动的速度vE= m/s（保留两位有效数字）；（3）小车运动的加速度a= m/s2（保留两位有效

8、数字）参考答案：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】根据图示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺示数；由x=at2求出加速度，根据匀变速运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点对应的速度【解答】解：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，由图可知，C、D、E、F四点对应的刻度分别是3.00 cm、4.90 cm、7.00cm、9.60cm，（2）利用匀变速直线运动的推论得：vE=0.24m/s（3）由x=at2可知，小车的加速度：a=0.40m/s2故答案为：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.4013. 如图所示，位于竖直平面内的固

9、定半径为R的光滑圆环轨道，圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为600，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点则a、b、c、d四个小球最先到达M点的球是_球。重力加速度取为g，d球到达M点的时间为_。参考答案：c球；tD= 。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 用如图甲所示的实验装置做“探究合力做功与动能变化的关系”实验请补充完整下列实验步骤的相关内容

10、：（1）先用天平测出小车和遮光片的总质量为 M、砝码盘的质量为m0；用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度d，如图乙所示，其示数为 mm；按图甲所不安装好实验装置，用刻度尺测量两光电门之间的距离x；（2）在砝码盘中放入适量的砝码；适当调节长木板的倾角，直到向右轻推小车遮光片先后通过光电门A和光电门B的时间相等；（3）只取下砝码，已经连好的细线和砝码盘不动，记下 （填写相应物理量及其符号）；（4）再次让小车拉着砝码盘从靠近滑轮处由静止释放，记录遮光片通过光电门 A和光电门B所用的时间tA和tB；（5）在上述步骤中，根据实验所测的物理量，探究合力做功与动能变化关系的表达式为：M（）2M（）2= （重

11、力加速度为g）；（6）改变砝码盘中砝码的质量，重复（2）（ 5）步骤；（ 7 ）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是 A尽量减小两光电门间的距离xB调整滑轮，尽量使细线与长木板平行C砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量D遮光片的宽度 d适当窄一些参考答案：（1）0.525；（3）取下的砝码的总质量m；（5）mgx；（7）BD【考点】探究功与速度变化的关系【分析】游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，此时小车做匀速运动，取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m，取下细绳和砝码盘后，小车受到的合力即为砝码盘和盘中砝码的总重力，由于

12、光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，从而求出动能的变化量【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为：5mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为50.05mm=0.25mm，所以最终读数为：5mm+0.25mm=5.25mm（3）在砝码盘中放入适量砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，此时小车做匀速运动，取下细绳和砝码盘，记下取下的砝码盘的总质量m，（5）取下砝码后，小车受到的合力等于砝码盘重力，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合=mgx，由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均

13、速度代替瞬时速度滑块通过光电门1速度vA=，滑块通过光电门2速度vB=，小车动能变化量Ek=MvB2MvA2=M（）2M（）2，实验需要验证的表达式是： M（）2M（）2=mgx（7）A、尽量增大两光电门间的距离s，距离大一些，误差小一些，故A错误；B、调整滑轮，使细线与长木板平行，否则撤去绳子后，合力不等于绳子拉力，故B正确；C、本实验没有用砝码盘和盘中砝码的重力代替绳子的拉力，不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，故C错误D、本实验用遮光片通过光电门时的平均速度作为小车的瞬时速度，遮光片的宽度d越小，平均速度越接近瞬时速度，遮光片的宽度 d适当窄一些可以减小实验误差，故D正确；故

14、选：BD故答案为：（1）0.525；（3）取下的砝码的总质量m；（5）mgx；（7）BD15. （18分）(一)我校同学们在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于深度为h=25.0cm，且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内)，如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，同学们通过改变l而测出对应的弹力F，作出Fl变化的图线如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k=_N/m，弹簧的原长l0=_m.（二） 某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在

15、小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的aF图像。(1)图像不过坐标原点的原因是_；(2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量_(填 “是”或“否”)； (3)由图像求出小车和传感器的总质量为_kg。通过实验得到如图所示的纸带。纸带上 O 为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为 0.1s 的相邻计数点 A、B、C、D、E、F、G。则小车的加速度 a= m/s2 (保留3位有效数字）参考答案：(一)100N/m，l00.15m. (二)(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (2) 否 (3)1.00kg (一) 设弹簧原

16、长为l0，则根据胡克定律有：F=k（h-l0+l）=kl+k（h-l0）由此可知，图象的斜率大小表示劲度系数大小，故k=100N/m，当l=0时，F=10N，将数据代入方程可解得：l0=15cm（1）由图象可知，当F0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够；（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量；（3）a-F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，所以质量；（4）由逐差法得四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 一电视节目中设计了这样一个通关游戏：如图所示，光滑水平面上，某人乘甲车

17、向右匀速运动，在甲车与静止的乙车发生弹性正碰前的瞬间，该人恰好抓住固定在他正上方某点的轻绳荡起至最高点速度为零时，松开绳子后又落到乙车中并和乙车一起继续向前滑行；若人的质量m=60kg，甲车质量M1=8kg，乙车质量M2=40kg，甲车初速度v0=6m/s，求：最终人和乙车的速度；人落入乙车的过程中对乙车所做的功参考答案：解：、甲乙两车碰撞，在水平方向上动量守恒，设碰撞后甲车的速度为v1，乙车的速度为v2，选向右的方向为正，则有：M1v0=M1v1+M2v2碰撞过程中机械能守恒，有：M1=M1+M2联立并代入数据解得：v2=2m/s人松开绳子后做自由落体运动，与乙车相互作用使得过程中，在水平方

18、向上合外力为零，动量守恒，设人和乙车的最终速度为v共，选向右的方向为正，有：M2v2=（M人+M2）v共代入数据解得：v共=0.8m/s人落入乙车的过程中对乙车所做的功，根据动能定理可知，即为乙车的动能的变化量，有：W=M2（）=40（0.8222）=67.2J答：最终人和乙车的速度为0.8m/s；人落入乙车的过程中对乙车所做的功为67.2J【考点】动量守恒定律【分析】把该题分成几个过程，人在抓住绳子的过程中，对甲车的速度没有影响，甲车将于乙车发生弹性碰撞，由机械能守恒和动量守恒可求得甲乙两车碰撞后的速度，然后是人竖直的落到乙车上，人和乙车作用的过程中在水平方向上合外力为零，在水平方向上动量守

19、恒，由动量守恒定律动量列式即可求得最终人和乙车的速度在人和乙车作用的过程中，人对乙车所做的功等于乙车的动能的变化，以乙车为研究对象，利用动能定理即可求得人落入乙车的过程中对乙车所做的功17. 如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B10.40 T，方向垂直纸面向里，电场强度E2.0105 V/m，PQ为板间中线紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B20.25 T，磁场边界AO和y轴的夹角AOy45.一束带电荷量q8.01019 C的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.