山西省临汾市化乐中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

山西省临汾市化乐中学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.如图所示，光滑的半圆柱体的半径为R，其上方有一个曲线轨道AB，轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切。质量为m的小球沿轨道滑至底端（也就是半圆柱体的顶端）B点时的速度大小为，方向沿水平方向。小球在水平面上的落点为C（图中未标出），则

（）A．小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至C点B．小球将做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为D．OC之间的距离为R参考答案：B2.（单选）如图．在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，∠ADC=120°．整个系统保持静止状态．已知A物块所受的摩力大小为f．则D物块所受的摩擦力大小为（）A．2fB．fC．fD．f参考答案：解：已知A物块所受的摩擦力大小为f，设每根弹簧的弹力为F，则有：2Fcos30°=f，对D：2Fcos60°=f′，解得：f′=f故选：B．3.如图所示，在某种介质中的一条直线上两个振动源A、B相距6m，振动频率相等，C为AB中点，D距B点1.5m。t0=0时刻A、B开始振动，振幅相等，振动图象如下图。若A向右传播的波与B向左传播的波在t1=0.3s时相遇，则A．t1=0.3s时刻C点经过平衡位置且振动方向向下B．在两列波相遇过程中，C质点总是比D质点位移大C．两列波在A、B间的传播速度均为10m/sD．两列波的波长都是4m参考答案：C4.（单选）如图，质量为M、倾角为θ的斜面放在粗糙水平面上，质量为m的物体在斜面上恰能匀速下滑．现加上如图所示的沿斜面向下的力F，使物体在斜面上加速下滑，则此时地面对斜面的支持力N的大小和物体的加速度大小a为（）A．a=﹣gsinθB．N=（M+m）g+FsinθC．a=﹣μgcosθD．N=（M+m）g参考答案：考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）求物体的加速度也应采取隔离法，对斜面上的物体受力分析．由于没加外力时物体在斜面上恰能匀速下滑，可得所以摩擦力恰好与重力沿斜面向下的分力相平衡，运用等效的观点，好像物体仅受沿斜面向下的力F，利用牛顿第二定律可解．（2）求解地面对斜面的支持力采用隔离法，斜面受到重力、支持力、小物体的压力和摩擦力四个力作用，列竖直方向的平衡方程即可．解答：解：A、选小物体为研究对象，没加外力时物体在斜面上恰能匀速下滑，则沿斜面方向合力为零，斜面施加的摩擦力与重力的沿斜面的分力相抵消，当加上外力F时，物体的加速度为a=．故A、C错误．B、没加外力时物体在斜面上恰能匀速下滑，物体处于平衡状态，可得斜面对物体的摩擦力与斜面对物体支持力的合力竖直向上，跟物体的重力相抵消，有牛顿第三定律得，物体对斜面的摩擦力与物体对斜面的压力的合力必定竖直向下，大小必为mg，所以斜面受到地面的支持力FN=（M+m）g，；当施加沿斜面向下的力F后，m与M之间的弹力没有变化，因而m与M之间的滑动摩擦力也没有变化，故弹力和摩擦力的合力也不会变化，物体对斜面的摩擦力与物体对斜面的压力的合力必定竖直向下，大小必为mg，斜面受到地面的支持力也是FN=（M+m）g；故B错误，D正确．故选：D．点评：本题关键挖掘“恰能匀速下滑”的含义，此外滑动摩擦力与正压力成正比，正压力不变，滑动摩擦力不变，再利用牛顿第三定律结合平衡条件求解即可．5.如图所示，一质量为m的物体恰能在一个质量为M的斜面体上沿斜面匀速下滑。现用一与斜面成α角的推力推此物体（如图所示），使物体沿斜面加速下滑，则斜面受地面的摩擦力f和支持力NA．摩擦力为零

B．摩擦力方向水平向左C．支持力N=(M+m)

D．支持力N>(M+m)g参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.①图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______（选填字母代号）．A．用该装置可以测出滑块的加速度B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<<MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<MD．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<<M②某同学采用控制变量法探究牛顿第二定律，在实验中他将沙桶所受的重力作为滑块受到的合外力F，通过往滑块上放置砝码改变滑块的质量M。在实验中他测出了多组数据，并画出了如图所示的图像，图像的纵坐标为滑块的加速度a，但图像的横坐标他忘记标注了，则下列说法正确的是

A．图像的横坐标可能是F，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

B．图像的横坐标可能是M，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

C．图像的横坐标可能是，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

D．若图像的横坐标是，且没有满足m<<M，图像的AB部分应向虚线上方偏离参考答案：7.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）；参考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根据核反应方程遵循的规律可得：；根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV8.(4分)用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升10m（重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计），物体被提高后具有的势能为

，物体被提高后具有的动能为

．参考答案：答案：103J，103J9.重为500N的物体放在水平地面上，与地面的滑动摩擦因数为μ=0.2，在大小为F=500N，方向与水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前进l=10m．在此过程中力F做功为

J，摩擦力做功为 J．参考答案：10.飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环。（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：35.36，711.（单选）一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点P的速度方向沿y轴正方向，则

A．这列波沿x轴负方向传播B．质点a此时动能最大，加速度最小C．再经过一个周期，质点P运动到x=6m处D．当质点P运动到最低点时，质点b恰好运动到平衡位置参考答案：B12.如图所示，质量为m的物体静止放在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑定滑轮，在地面上的人以速度向右匀速行走，设人从地面上靠近平台的边缘处开始向右行至绳与水平方向夹角θ=45°处，则在此过程中人对物体所做的功为

．参考答案：试题分析：人对物体所做的功等于物体增加的动能。人以速度向右行至绳与水平方向夹角θ=45°处时，物体的速度，所以动能13.为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50Hz)．(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？答：将木板的一端用木块垫起适当的高度，使小车能下滑即可．(2)当我们分别用相同的橡皮筋1条、2条、3条、……并起来进行第1次、第2次、第3次、……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如下图所示的是其中四次实验打出的部分纸带．

(4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表：次数1234橡皮筋对小车做功W

小车速度v(m/s)

v2(m2/s2)

从表中数据可得出结论：____________________________________________________.

参考答案：固定打点计数器(1分)缓慢匀速(1分)次数1234

橡皮筋对小车做功W2W3W4W三行各1分，有错不得分小车速度v(m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0结论：橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图（b）所示，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

（1）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器这弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间，滑块乙的左端粘有橡皮泥，碰后二者粘在一起。⑥先______________，然后___________________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；⑧测得滑块1（包括撞针）的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．试完善实验步骤⑥的内容。（2）已知打点计时器每隔0．02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为__________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为___________kg·m/s（保留三位有效数字）。参考答案：答案：（1）打开打点计时器

释放滑块1；（2）0.620

0.61815.如图所示，为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分。图中背影方格的边长均为5cm，如果g取10m/s2,那么：（1）闪光频率是

HZ；（2）小球平抛的初速度大小是

m/s；（3）小球经过B点时的速度大小是

m/s。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.

(8分)2007年10月24日，我国在西昌向月球成功地发射了一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”，之后进行了三次近月制动使“嫦娥一号”卫星绕月球在工作轨道上运动(可视为匀速圆周运动)。已知“嫦娥一号”卫星的绕月周期为T，月球半径为R，取月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6。试求“嫦娥一号”卫星离月球表面的高度h。参考答案：解析：设月球质量为M，“嫦娥一号”卫星质量为m，工作轨道的半径为r．由万有引力定律和牛顿第二定律，有

①(3分)

月球表面附近

②(3分)

而

r=R+h

③(1分)

解以上各式得

④(1分)17.如图所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角∠AOB＝120°，顶点O与桌面的距离为4a，圆锥的底面半径R＝a，圆锥轴线与桌面垂直．有一半径为R的圆柱形平行光垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率n＝，求光束在桌面上形成的光斑的面积．参考答案：4πa2

解析：如图所示，射到OA界面的入射角α＝30°，则，故入射光能从圆锥侧面射出18.如图是计算机模拟出的一种宇宙空间的情境，在此宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域，以MN为界，上部分匀强磁场的磁感强度为B1，下部分的匀强磁场的磁感强度为B2，B1=2B2=2B0，方向相同，且磁场区域足够大。在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态，宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电量-q的小球，发现球在界线处速度方向与界线成600角，进入下部分磁场。然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时，刚好又接住球而静止，求：（1）电荷在磁感应强度为B1、B2的