河北省承德市上板城中学2023年高三物理下学期期末试卷含解析

河北省承德市上板城中学2023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）在某一高度处将A球以大小为v1的初速度水平抛出．同时在A球正下方地面处将B球以大小为v2的初速度斜向上抛出．结果在B球上升至最高点时两球恰在空中相遇，相遇时两球的速度大小分别为vA、vB，不计空气阻力．则（）A．v1＞v2 B．v1＜v2 C．vA＞vB D．vA＜vB参考答案：BC【考点】平抛运动．【分析】A球做平抛运动，B球做斜抛运动，将两运动分解为水平方向和竖直方向进行研究．抓住相同时间内水平位移相等，比较出初速度的大小．【解答】解：AB、A球做平抛运动，B球做斜抛运动，水平方向都做匀速直线运动．因为两球在空中相遇，知水平位移相等，由x=vxt知，水平分速度相等，有v1=v2cosθ，θ是B球的初速度与水平的夹角，则得v1＜v2．故A错误，B正确．CD、相遇时，A球的速度大小为vA=在B球上升至最高点时，vB=v2cosθ=v1．可得，vA＞vB．故C正确，D错误．故选：BC2.运动员用双手握住竖直竹竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受的摩擦力分别为和，那么它们的关系是：（

）A向上，向下，

B向下，向上，C向上，向上，

D向上，向下，参考答案：C3.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是

A．增大匀强电场间的加速电压

B．增大磁场的磁感应强度

C．减小狭缝间的距离

D．增大D形金属盒的半径参考答案：BD4.一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻两个质量相同的质点P、Q到平衡位置的距离相等。关于P、Q两个质点说法正确的是A．P较Q先回到平衡位置B．再经1/4周期，两个质点到平衡位置的距离相等C．两个质点在任意时刻的动量相同D．两个质点在任意时刻的加速度相同参考答案：B5.下列说法正确的是A.某星球表面的温度为-300℃B.第二类永动机不可能制成的原因是违背了能量守恒定律C.热量不可能从低温物体传到高温物体D.从单一热源吸收的热量全部用来做功是可能的参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，M为一小电动机，其内部线圈的导线电阻RM=2Ω。R为一只保护电阻，R=3Ω。电动机正常运转时，电压表（可当作理想电表）的示数为1.5V，则电源的输出功率为

W，电动机的输出功率为Ｗ。

参考答案：2.5；1.5

157.（4分）如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：答案：BDCA，DBCA8.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角=60°．已知这种玻璃的折射率n=，则：①这条光线在AB面上的的入射角为

；②图中光线ab

（填“能”或“不能”）从AC面折射出去．参考答案：①45°(2分)

②不能9.电子所带的电荷量（元电荷e)最先是由密立根通过油滴实验测量出的，图6是该实验装置的示意图，将两块水平放置的金属板A、B连接到电路中，板间产生竖直向下的匀强电场。用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于摩擦带负电。在实验中通过调节金属板间的电压，利用显微镜观察，找到悬浮不动的油滴。所用部分器材已在图中给出，其中E为直流电源，R为滑动变阻器，V为电压表，S为开关，此外还有若干轻质导线。(1)

在图中画线连接成实验电路图（其中①②③是已经连接好的导线）。(2)

实验时观察到某个悬浮不动的油滴半径为r，此时电压表的示数为U,金属板A、B间的距离为d。已知油滴密度为p，重力加速度为g，空气浮力不计，则该油滴所带的电荷量为______。（用题目中所给的物理量表示）参考答案：10.在距水平地面45m高处以水平向右的速度5m/s抛出一质量为1kg的石子(不计空气阻力)。经时间s，此时石子的速度大小为

；重力对石子做功的瞬时功率P为

W。(g取10m/s2).

参考答案：答案：15m/s；100W或141.4W11.下面（a）（b）（c）实例中，不计空气阻力：（a）物体沿光滑曲面下滑；（b）物体以一定初速度上抛；（c）物体沿斜面匀速下滑。上述三例中机械能不守恒的是（用字母表示）。若质量为m的物体以0.9g的加速度竖直减速下落h高度，则物体的机械能减少了。参考答案：

C1.9mgh12.某半导体激光器发射频率为1014HZ的激光，激光器的功率为5.0×10-3W。普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，该激光器每秒发出的光子数为___________。（结果保留三位有效数字）参考答案：7.54x101613.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由

提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它 （填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案：

答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。（每空2分）

以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：

（2分）

由匀速圆周运动可知：

（2分）

解得线速度

（2分）15.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.上海浦东国际机场候机楼的侧壁是倾斜的，用钢索将两边斜壁系住，在钢索上竖有许多短钢棒将屋面支撑在钢索上，候机楼结构简化如图所示。假设一面斜壁质量为m，分布均匀。在地面处有一固定转轴OOˊ，斜壁可绕OOˊ转动，此时斜壁与地面夹角为60°，斜壁上端所有钢索的总拉力为F，与斜壁夹角为30°，设屋面通过短钢棒支撑在钢索上，钢索的质量不计。求:（1）在方框中画出斜壁的受力示意图（OOˊ受力可以不画）。（2）所有钢索的总拉力F的大小。（3）钢索能承担多大的承重?参考答案：（1）受力分析图（4分）画对mg：（1分）画对F：

（1分）标出300：（1分）标出600：（1分）（2）设OA的长度为L，可以由力矩平衡得，

（4分）（3）对屋面来说可以看作共点力的平衡，两边钢索总拉力F的反作用力F1与屋面的重力G交汇于C点，处于三力平衡状态，即

（4分）

17.（8分）飞天同学是一位航天科技爱好者，当他从新闻中得知，中国航天科技集团公司将在2010年底为青少年发射第一颗科学实验卫星——“希望一号”卫星（代号XW-1）时，他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息，其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9min。他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于83min，从而断定此数据有误。已知地球的半径R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2。请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的。参考答案：解析：设地球质量为M，航天器质量为m，航天器绕地球运行的轨道半径为r、周期为T，根据万有引力定律和牛顿运动定律有

解得

由上式可知，轨道半径越小，周期越小。因此，卫星贴地飞行（r=R）的周期最小，设为Tmin，则

质量为m的物体在地球表面上所受重力近似等于万有引力，即因此有

联立解得：

因绕地球运行的人造地球卫星最小周期为83.7min，所以发射一颗周期为83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的。18.（16分）如甲图所示，两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN，水平置于水平方向的匀强磁场中（磁场区域足够大），两电容器极板的左端和右端分别在同一竖直线上，已知P、Q之间和M、N之间的距离都是d，极板本身的厚度不计，板间电压都是U，两电容器的极板长相等。今有一电子从极板PQ中轴线左边缘的O点，以速度v0沿其中轴线进入电容器，并做匀速直线运动，此后经过磁场偏转又沿水平方向进入到电容器MN之间，且沿MN的中轴线做匀速直线运动，再经过磁场偏转又通过O点沿水平方向进入电容器PQ之间，如此循环往复。已知电子质量为m，电荷量为e。不计电容之外的电场对电子运动的影响。（1）试分析极板P、Q、M、N各带什么电荷？（2）求Q板和M板间的距离x；（3）若只保留电容器右侧区域的磁场，如图乙所示。电子仍从PQ极板中轴线左边缘的O点，以速度v0沿原方向进入电容器，已知电容器极板长均为。则电子进入电容器MN时距MN中心线的距离？要让电子通过电容器MN后又能回到O点，还需在电容器左侧区域加一个怎样的匀强磁场？参考答案：解析：（1）电子受磁场力向下，则受电场力向上，所以P板带正电，Q板带负电（2分）同理可知，M板带负电，N板带正电

（2分）（2）电子在电容器中由平衡条件有：

（2分）电子在磁场中做圆周运动的半径为R，则：

（1分）Q板和M板间的距离，应满足：

（1分）（3）电子离开电容器P、Q时的侧移量为：

（2分），，

（2分）