山西省忻州市南关学校2022-2023学年高三物理期末试题含解析

山西省忻州市南关学校2022-2023学年高三物理期末试题含解析一、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.（单选）2011年7月在土耳其伊斯坦布尔举行的第15届机器人世界杯赛上.中科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军.改写了我国服务机器人从未进人世界前5的纪录.标志着我国在该领域的研究取得了重要进展。图中是科大著名服务机器人“可佳”.如图所示.现要执行一项任务.给它设定了如下动作程序:机器人在平面内.由点(0,0)出发.沿直线运动到点(3,1).然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4).然后又由点(1.4)沿直线运动到点(5,5).然后又由点(5.5)沿直线运动到点(2.2).该个过程中机器人所用时间是s.则：A.机器人的运动轨迹是一条直线 B.机器人不会两次通过同一点C.整个过程中机器人的位移大小为m

D.整个过程中机器人的平均速率为1m/s参考答案：C2.如图所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法中正确的是（

）A．物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B．物体受重力、B点的支持力作用C．物体受重力、B点的支持力作用、地面的弹力作用D．物体受重力、B点的支持力作用、物体对地面的压力作用

参考答案：B略3.质量为M的小球，用长为的细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一光滑的钉子P，把小球拉到与钉子P等高的位置，摆线被钉子挡住。如图所示，让小球从静止释放，当小球第一次经过最低点时A.小球运动的线速突然减小

B.小球的角速度突然减小C.小球的向心加速度突然增大

D.悬线的拉力突然增大参考答案：B4.某同学在物理学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如下：地球半径R＝6400km，月球半径r＝1740km，地球表面重力加速度g0＝9.80m／s2，月球表面重力加速度＝1.56m／s2，月球绕地球转动的线速度v＝lkm／s，月球绕地球转动一周时间为T＝27.3天，光速c＝2.998×105km／s．1969年8月1日第一次用激光器向位于天顶的月球表面发射出激光光束，经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号，利用上述数据可估算出地球表面与月球表面之间的距离s，则下列方法正确的是A．利用激光束的反射s＝c·来算B．利用v＝来算C．利用g0＝

来算D．利用＝(s＋R＋r)来算参考答案：AB5.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以大小为v0的速度顺时针匀速转动，在传送带的上端放置一个小木块，并使小木块以大小为2v0的初速度沿传送带向下运动，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＞tanθ，下面四幅图能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（以木块的初速度方向为正方向）（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【分析】对物体受力分析知，其受重力，摩擦力，支持力，再由给定的摩擦因数关系，可以判定重力沿斜面的分力与摩擦力的大小关系，进而判定物块的运动状态．【解答】解：刚放上去的时候，物块受重力，支持力，摩擦力方向向下，物块做加速运动，故由牛顿第二定律：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1解得：a1=gsinθ﹣μgcosθ物块做向下的减速运动，当物块速度减小到零后，物体反向做加速运动，根据牛顿第二定律可知mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2解得：a2=gsinθ﹣μgcosθ加速度a′=gsinθ﹣μgcosθ，达到和传送带具有相同速度后一起匀速运动，由于a1=a2，故A正确，BCD错误故选：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，t＝0时，一小物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s测得的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中。重力加速度g取10m/s2，则物体到达B点的速度为

m/s；物体经过BC所用时间为

s。t/s0246v/m·s-108128

参考答案：13.33；6.677.雨后彩虹是太阳光经过天空中小水珠折射后形成的,太阳光经过小水珠折射后某色光的光路如图所示,虚线是入射光线和出射光线延长线,α是两虚线夹角.由于太阳光是复色光,而水对不同色光折射率不同,光频率越高,折射率越大.则色光在水珠中的传播速度最大;红光和紫光经过小水珠折射后,α红_________α紫(选填“>”、“=”或“<”).参考答案：8.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s参考答案：(1)10

(2)0.759.如图所示，一轻绳两端各系重物A和B，挂在汽车顶部的定滑轮上，绳的质量及滑轮摩擦均不计，mA>mB，A静止在汽车底板上，轻绳呈竖直方向。当汽车在水平公路上匀速行驶时，A对汽车底板的压力为________，汽车以加速度a向右匀加速运动时，A仍在原来的位置相对车底静止，此时A对车底的压力为_________。参考答案：10.）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射O

光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）的图线所示.此透明体的临界角为

▲，折射率为

▲

.参考答案：60°（2分），（11.质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛，由于空气阻力，经2s到达最高点，设空气阻力大小恒定，则物体上升的最大高度是______m，它由最高点落回抛出点需_____s。参考答案：24

；12.用如右图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB；碰后动量分别为PA/、PB/，则PA=_________，PA/=_________，PB=_________，PB/

=_________。

参考答案：mA

，mA

，0，13.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，下图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始终为零”）。参考答案：方向由a到b

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要去的纸带如图所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连读点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用vB2=2gsOB，乙同学用vB=，其中所选方法正确的是（填“甲”或“乙”）同学，他计算的重物的速度vB=m/s；（2）从O点到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量△Ep=J，动能的增加量△Ek=J；（以上所有结果均保留三位有效数字）参考答案：（1）乙，1.92；（2）0.376，0.369．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】题的关键是处理纸带问题时应用v=求瞬时速度；根据题意重物减少的重力势能应为mgSOB，增加的动能为m，其中vB=．【解答】解：（1）、由于实验过程中重物和纸带会受到空气和限位孔的阻力作用，导致测得的加速度小于当地的重力加速度，所以求速度时不能用=2gSOB，来求，只能根据v=求瞬时速度值，故乙正确．（2）从开始下落到打下B点的过程中，重物减少的重力势能为：△Ep减=mgSOB=0.2×9.8×0.192=0.376J，打B点时的速度为：vB==×10﹣2=1.92m/s，重物增加的动能为：△EK=mv=×0.2×1.922=0.369J；故答案为：（1）乙，1.92；（2）0.376，0.369．15.如图1所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花计时器B，它们均置于水平放置的木板上，木板的一端带有定滑轮且足够长．p的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变户的质量，读出测力计不同的读数F，从而探究a与F的关系．不计绳与定滑轮、动滑轮之间的摩擦．（1）电火花计时器的工作电压为

V的交流电．（2）实验操作中重要的疏漏是

．（3）实验得到的纸带如图2所示，O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，A、B、C、D四点到0点的距离如图．电源频率为50Hz．根据纸带上的数据计算出小车的加速度a为

m/s2（计算结果保留小数点后两位）．参考答案：（1）220；（2）没有平衡摩擦力；（3）0.43【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）电火花打点计时器工作电压为220V交流电压，每隔0.02s打一个点；（2）该实验必须要平衡摩擦；（3）根据作差法求解加速度．【解答】解：（1）电火花打点计时器工作电压为220V交流电压；（2）为了让绳子的拉力等于小车受到的合力，该实验首先必须要平衡摩擦力，把长木板不带定滑轮的那一端适当垫高，根据图象可知重要的疏漏为没有平衡摩擦力；（3）每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则两个相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，根据作差法得：加速度a==0.43m/s2故答案为：（1）220；（2）没有平衡摩擦力；（3）0.43四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在距水平地面高h1＝1.2m的光滑水平台面上，一个质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存的弹性势能Ep＝2J。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2＝0.6m，圆弧轨道BC的圆心O，C点的切线水平，并与水平地面上长为L＝2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g＝10m/s2，空气阻力忽略不计。试求：（1）小物块运动到B的瞬时速度vB大小及与水平方向夹角（2）小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力Nc大小（3）若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件.参考答案：⑴解法一:小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，机械能守恒

（1分）

（2分）根据平抛运动规律有：

（2分）解法二:小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，机械能守恒

（1分）小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，在竖直方向上根据自由落体运动规律可知，小物块由A运动到B的时间为：t＝＝s≈0.346s

（1分）根据平抛运动规律有：tan＝，

解得：=60°

（1分）

（2分）

⑵根据图中几何关系可知，h2＝R（1－cos∠BOC），解得：R＝1.2m

（1分）根据能的转化与守恒可知，

（2分）对小球在圆弧轨道C点应用牛顿运动定律

（2分）⑶依据题意知，

①μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零，根据能量关系有：mgh1＋Ep＞μmgL

代入数据解得：μ＜

（2分）②对于μ的最小值求解，首先应判断物块第一次碰墙后反弹，能否沿圆轨道滑离B点，设物块碰前在D处的速度为v2，由能量关系有：mgh1＋Ep＝μmgL＋mv22第一次碰墙后返回至C处的动能为：EkC＝mv22－μmgL

可知即使μ＝0，有：mv22＝14J

mv22＝3.5J＜mgh2＝6J，小物块不可能返滑至B点

（2分）故μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处，又下滑经C恰好至D点停止，因此有：mv22≤2μmgL，

联立解得：μ≥

（1分）综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值：≤μ＜

（1分）17.（18分）如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，区域足够大，方向垂直于纸面向里，直角坐标系的轴为磁场的左边界，A为固定在轴上的一个放射源，内装镭核（）沿着方向释放一个粒子后衰变成氡核(Rn)．在轴