山西省朔州市毛皂镇中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省朔州市毛皂镇中学2022-2023学年高三物理下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.（多选题）如图所示，金属杆ab、cd置于足够长的平行轨道MN、PQ上，可沿轨道滑动，轨道所在的空间有竖直向上匀强磁场，导轨电阻不计。则下面说法中正确的是（

）A.若轨道光滑，给ab一初速度v0，则最终ab、cd一定做匀速运动且速度大小均为0.5v0B.若轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，则最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定C.若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，则最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定D.若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，且轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力，则最终ab一定做匀加速直线运动参考答案：BDA、轨道光滑，ab、cd组成的系统遵从动量守恒定律，最终共速，则：,，当，最终速度大小均为0.5v0，A错误；B、轨道光滑，刚开始，ab棒受到的拉力F大于向左的安培力，做加速度逐渐减小的加速运动，cd受到向右的安培力逐渐增大，做加速运动，当二者速度相等时，两棒受的安培力合力为零，最终两导体棒都做匀加速直线运动，速度差恒定不变，感应电流恒定不变，且不为零，B正确；C、轨道粗糙，当时，ab、cd杆从整体上看所受合外力，此时ab、cd杆均向右运动，其速度分别为v1、v2.当时两杆最终做匀速运动，稳定时两杆速度差也是恒定的，当时，两杆最终具有相同的加速度，具有恒定速度差，C错误；D、将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器时，由牛顿第二定律得：，对电容器：，且，，联立求解得：，与速度无关，最终ab将做匀加速运动，D正确；故选BD。2.（单选题）在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板，截面为圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态，如图l3所示。现在从球心处对甲施加一平行予斜面向下的力F，使甲沿斜面方向极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压力，甲对斜面的压力为，在此过程中(

)A．缓慢增大，缓慢增大B．缓慢增大，缓慢减小C．缓慢减小，缓慢增大D．缓慢减小，不变参考答案：D3.科学家常用中子轰击原子核，这是因为中子A．质量较小

B．质量较大

C．能量较大

D．是电中性的参考答案：C4.（单选）中国首颗月球探测卫星“嫦娥一号”简化后的路线示意图如图所示。卫星由地面发射后，先经过地面发射轨道进入地球附近的停泊轨道做匀速圆周运动；然后从停泊轨道经过调控进入地月转移轨道；到达月球附近时，再次调控进入工作轨道做匀速圆周运动，这时卫星将开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的轨道半径之比为b。则下列说法中正确的是A．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为B．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为C．卫星在停泊轨道运行的速度可能大于地球的第一宇宙速度D．卫星从停泊轨道调控进入地月转移轨道过程机械能守恒参考答案：B5.蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫（A位置）上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点（B位置），如图.有关运动员从A运动至B的过程，说法正确是：A.运动员的机械能守恒

B.运动员的速度一直减小C.合力对运动员做负功

D.运动员先失重后超重参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，已知R1=10Ω，R2=20Ω，R3=20Ω，AB两端间电压恒为30V，若CD之间接理想电压表，则电压表示数U=_____V；若CD之间改接理想电流表，则电流表示数I=______A。参考答案：答案：20V；0.75A7.如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA＝15V，B点的电势UB＝10V，则此过程中电场力做的功为

J。参考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：将电荷从从电场中的A点移到B点，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。8.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面。且AB＝BC，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则EA、EB、EC大小关系为

；UAB、UBC大小关系为

(按从大到小的顺序排列)。参考答案：．EC>EB>EA

UABBC9.某小组同学尝试用下图所示装置测定大气压强．实验过程中温度保持不变．最初U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水．当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差．实验的部分数据记录在下表中．

气体体积V(ml)800674600531500水银面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h－1/V关系图线；（2）实验环境下的大气压强p0=

cmHg；

（3）如果实验开始时气体的热力学温度为T0，最终气体的体积为500ml，现使U型管中的水银面回到初始齐平状态，应使容器中的气体温度降低到_________．参考答案：（1）右图所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）10.

设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速度为，则太阳的质量可用、R和引力常量G表示为__________。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为__________。参考答案：答案：；解析：地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对地球的万有引力充当。根据万有引力定律和牛顿第二定律有，整理得

太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力。

同理可得。11.如图，一块木块用细线悬挂于O点，现用一钉子贴着细线的左侧，沿与水平方向成30°角的斜面向右以速度υ匀速移动，移动中始终保持悬线竖直，到图中虚线位置时，木块速度的大小为，与水平方向夹角为60°．参考答案：解：橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动，由于橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动的位移一定等于橡皮向上的位移，故在竖直方向以相等的速度匀速运动，根据平行四边形定则，可知合速度也是一定的，故合运动是匀速运动；根据平行四边形定则求得合速度大小v合=2vcos30°=，方向不变和水平方向成60°．故答案为：υ，60°12.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示。请完成下列小题：

(l)根据图中数据计算：①打C点时滑块的速度的大小为___________m/s；

②滑块的加速度a=___________（保留两位有效数字）；

⑧若在计算过程中不小心将交流电的频率当成60Hz，则计算出的加速度值将__________

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

(2)为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是____________。A．木板的长度LB．木板的质量C．滑块的质量D.托盘和砝码的总质量E．滑块运动的时间t(3)滑块与木板间的动摩擦因数＝______(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)参考答案：13.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：相等三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—5）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的A点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在B点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。B点在AO的中点。（两球都可以看作质点）

求：两球的质量关系

参考答案：解析：设两球的速度大小分别为v1，v2，则有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度。物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。不计所有摩擦，g取10m/s2。求：⑴物体上升到1m高度处的速度；⑵物体上升1m后再经多长时间才撞击钉子（结果可保留根号）；⑶物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率。参考答案：⑴设物体上升到h1=1m处的速度为v1，由图乙知

2分解得

v1=2m/s

2分⑵解法一：由图乙知，物体上升到h1=1m后机械能守恒，即撤去拉力F，物体仅在重力作用下先匀减速上升，至最高点后再自由下落．设向上减速时间为t1，自由下落时间为t2对减速上升阶段有

解得

t1=0.2s

1分减速上升距离

=0.2m

1分自由下落阶段有

解得

s

2分即有

t=t1+t2=s

17.（15分）如图所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第三象限内有沿y轴负方向的匀强电场，第四象限内无电场和磁场。质量为m、带电量为q的粒子从M点以速度沿x轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经N和x轴上的P点最后又回到M点。设，求：（1）电场强度E的大小。（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。（3）粒子从M点进入电场，经N、P点最后又回到M点所用的总时间。参考答案：解析：（1）根据粒子在电场中运动的情况可知，粒子带负电，粒子在电场中运动所用的时间设为

x方向：，y方向：

解得：电场强度

（2）设到达N点的速度v，运动方向与x轴负方向的夹角为θ，如图所示。

由动能定理得：

将代入得：

因为，所以

粒子在磁场中做匀速圆周运动，经过P点时速度方向也与x负方向成45°，从到M作直线运动OP＝OM＝L，所以。

粒子在磁场中的轨道半径为

洛仑兹力充当向心力，根据牛顿第二定律有得

联立解得：，方向垂直纸面向里。

（3）粒子在电场中运动的时间为

设粒子在磁场中运动所用的时间为，有

从P离