山西省忻州市窑头中学2023年高三物理期末试卷含解析

山西省忻州市窑头中学2023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，一安装有滑轮的斜面M置于粗糙的水平面上，P、Q两物块用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)，P悬于空中，Q在斜面上恰处于静止状态。当用沿斜面向上的恒力推Q时，M、Q仍恰好静止不动，则有A.Q受到的摩擦力大小不变，方向变化B.Q受到的摩擦力可能变大C.Q受到的拉力变小D.M受到水平面的摩擦力方向始终向右参考答案：B【详解】在没用沿斜面向上的推力退物体Q时，对P，Q和M整体受力分析，可知水平方向不受力，因此刚开始地面和斜面M没有摩擦力；当用沿斜面向上的力推Q时，依旧对整体受力分析，可知整体受到竖直方向的重力和地面给的支持力以及沿斜面向上的推力，因此M受到地面给的向右的摩擦力，故D错误；在整个过程中物体P保持静止，对物体P受力分析可知绳上的拉力，因此绳上的拉力不变，Q受到的拉力也不变，B错误；对物体Q受力分析，当物体的Q受到的静摩擦力沿斜面向下时有，当作用外力F时有可知静摩擦力可能增大；当物体Q受到的静摩擦力沿斜面向上时有，作用外力F时可知静摩擦力可能减小，故静摩擦可能增大可能减小但是大小发生变化，A错B对。2.如题12B-1图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧.旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是________.(A)A、B均不变

(B)A、B均有变化(C)A不变,B有变化

(D)A有变化,B不变参考答案：C3.图2-1

将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则A.将滑块由静止释放，如果μ>tanθ，滑块将下滑B.给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ<tanθ，滑块将减速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是2mgsinθD.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小是mgsinθ参考答案：C4.18．如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R。下列说法正确的是A．地球对一颗卫星的引力大小为B．一颗卫星对地球的引力大小为C．两颗卫星之间的引力大小为D．三颗卫星对地球引力的合力大小为参考答案：BC5.一汽车沿直线由静止开始向右运动，汽车的速度和加速度方向始终向右。汽车速度的平方V2与汽车前进位移X的图像如图所示，则下列说法正确的是：A.汽车从开始运动到前进X1过程中，汽车受到的合外力越来越大B.汽车从开始运动到前进X1过程中，汽车受到的合外力越来越小C.汽车从开始运动到前进X1过程中，汽车的平均速度大于V0/2D.汽车从开始运动到前进X1过程中，汽车的平均速度小于V0/2参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角（θ＜π/4）。则F大小至少为

；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是

。参考答案：答案：mgsinθ，增大、减小都有可能

解析：该质点受到重力和外力F从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示当F力的方向为a方向（垂直于ON）时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能。

7.如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量．物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车．盒子及盒内沙子质量）记为M．（木板上表面光滑）

（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．

①a－F图象斜率的物理意义是______________．

②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？

答：________．（填“合理”或“不合理”）

③本次实验中，是否应该满足Mm这样的条件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以______倒数为横轴．参考答案：（1）①②合理③否（2）M＋m8.如图所示，m为在水平传送带上被传送的小物块（可视为质点），A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑。若物块被水平抛出，则A轮每秒的转数至少是A．

B．

C．

D．参考答案：C9.某学校物理兴趣小组，利用光控实验板“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。在数据分析过程中，小组先得出了vB—h图像，继而又得出vB2—h图像，如图丙、丁所示：请根据图象回答下列问题：①小组同学在得出vB—h图像后，为什么还要作出vB2－h图像？

．②若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g=

．参考答案：：①先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系．

②（2分）k/2．解析：若小球下落过程机械能守恒，则有mgh=mvB2，即vB2=2gh。vB2-h图像的斜率k=2g，重力加速度g=k/2．10.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，波长大于10m，再经过6s，质点a通过的路程是___cm，这列波的波速是_____m/s．参考答案：60

10（2分，每空1分）由题意可知a、b两点相距，该简谐横波波长为40m,周期为4s。故波速为10m/s。11.（6分）变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档，下图是某一“奇安特”变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿。那么该车可变换________种不同档位；且A与D轮组合时，两轮的角速度之比wA:wD=_____________。

参考答案：4；1：412.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．将细管中密闭的空气视为理想气体，当洗衣缸内水位缓慢升高时，外界对空气做了0.5J的功，则空气________(填“吸收”或“放出”)了__________的热量．参考答案：放出0.513.一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是“×1”、“×10”、“×100”．用“×10”档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为使测量值更准确，应换到×100档；如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是欧姆调零．参考答案：考点：用多用电表测电阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：使用欧姆表测电阻时应选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零．解答：解：用“×10”档测量某电阻时，表头指针偏转角度很小，说明所选挡位太小，为使测量值更准确，应换大挡，应换到×100挡；换挡后要重新进行欧姆调零，然后再测电阻阻值．故答案为：×100；欧姆调零．点评：本题考查了欧姆表的实验注意事项与使用方法，使用欧姆表测电阻时应选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)15.（09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求①说明光能从MN平面上射出的理由?

②能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光线c将垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

则r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束宽度应是

（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量分别为mA=1kg、mB=3kg的物块A、B置于足够长的水平面上，在F=13N的水平推力作用下，一起由静止开始向右做匀加速运动，已知A、B与水平面间的动摩擦因数分别为μA=0.2、μB=0.1，取g=10m/s2．求：（1）物块A、B一起做匀加速运动的加速度；（2）物块A对物块B的作用力大小；（3）某时刻A、B的速度为v=10m/s，此时撤去推力F，求撤去推力后物块A、B间的最大距离．参考答案：解：（1）设物块A、B一起做匀加速运动的加速度为a，则F﹣μAmAg﹣μBmBg=（mA+mB）a代入数据解得a=2m/s2方向与力F的方向相同，即方向水平向右（2）设物块A对物块B的作用力大小为F′，则

F′﹣μBmBg=mBa代入数据解得F′=9N（3）撤去水平力F后，物块A、B都做匀减速运动，μAmAg=mAaAμBmBg=mBaB代入数据解得aA=2m/s2aB=1m/s2物块A、B间的最大距离△x==25m答：（1）物块A、B一起做匀加速运动的加速度是2m/s2方向与力F的方向相同，即方向水平向右；（2）物块A对物块B的作用力大小是9N；（3）某时刻A、B的速度为v=10m/s，此时撤去推力F，撤去推力后物块A、B间的最大距离是25m【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的速度与位移的关系．【分析】（1）物块A、B由推力F和滑动摩擦力的合力产生加速度，根据牛顿第二定律求解整体的加速度．（2）以B为研究对象，由牛顿第二定律求出物块A对物块B的作用力．（3）撤去水平力F后，物块A、B一起做减速运动，以整体为研究对象，由动能定理求出滑行的距离．17.(12分)如图所示，物块A的质量为m=2kg；木板B长为L=1m，质量为M=3kg．开始时两物体静止，且A在B最右端，现用F=24N的水平拉力拉着轻质滑轮水平向左运动，经过一段时间，物块A滑到木板最左端，不计一切摩擦，求：(1)此时物块A的速度；(2)这个过程中，拉力F做的功。参考答案：解析：(1)设滑轮两端绳子拉力为T，

①

对A：T=ma1

②

对B：T=Ma2

③

设A运动到B的最左端时，时间为t，对地位移为s，则B对地的位移为s－L，有

由①②③④⑤得t=1s

解①②并将t=1s代入，得物块A的速度v1=a1t=6m/s

⑥

(2)设木板B的速度为v2，

v2=a2t

⑦

由功能关系

⑧

由⑥⑦⑧得W=60J

⑨18.如图甲所示，在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1，在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场，还有垂直纸面向内的匀强磁场B（图甲中未画出）和水平向右的匀强电场E3（图甲中未画出），B和E3随时间变化的情况如图乙所示，P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁，现有一带正电微粒质量为4×10-7kg，电量为1×10-5C，从左侧电场中距MN边界m的A处无初速释放后，沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区，设进入右侧场时刻t=0，取g=10m/s2．求：（1）MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向。（sin37o=0.6）；（2）带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向；（3）带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？（≈0.19）参考答案：(1)设MN左侧匀强电场场强为E1，方向与水平方向夹角为θ．带电小球受力如右图．沿水平方向有qE1cosθ=ma

（1分）沿竖直方向有qE1sinθ=mg

（1分）

对水平方向的匀加速运动有

v2=2as

（1分）

代入数据可解得E1=0.5N/C

（1分）θ=53o

（1分）即E1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53o角斜向上．带电微粒在MN右侧场区始终满足qE2=mg

（1分）在0~1s时间内，带电微粒在E3电场中

m/s2

（1分）

带电微粒在1s时的速度大小为v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s