2023年山西省忻州市银川学校高三物理下学期期末试题含解析

2023年山西省忻州市银川学校高三物理下学期期末试题含解析一、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年中俄将联合实施探测火星活动计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器将与俄罗斯研制的“福布斯—土壤”火星探测器一起，由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星.已知火星的质量约为地球质量的1/9，火星的半径约为地球半径的1/2，地球表面重力加速度为g.下列说法正确的是（

）A．探测器环绕火星运行时，其内部的仪器处于受力平衡状态[B．探测器环绕火星运行的最大速度约为地球第一宇宙速度的倍C．源来火星表面的重力加速度约为:]D．探测器环绕火星运行时，其顶部一个螺钉脱落，该螺钉将自由下落参考答案：C2.一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列描述中正确的是

A．只增大入射光的频率，金属逸出功将减小

B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变

C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大

D．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短

E．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多参考答案：BCE3.(单选)Co发生一次β衰变后变为Ni核，在该衰变过程中还发出两个频率均为ν的光子，如果衰变前Co的质量为MCo，衰变后产生的Ni核质量为MNi，β粒子的质量为m，则下列说法中不正确的是（

）．A．衰变反应方程为Co→Ni＋eB．衰变过程的质量亏损为Δm＝MCo－(MNi＋m)C．光子能量E＝hν＝Δmc2D．两个光子的总能量为E总＝2hν＝Δmc2参考答案：C4.如图所示，一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC，已知AB和AC的长度相同．两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间

A．q小球先到

B．p小球先到

C．两小球同时到

D．无法确定参考答案：A作速度时间图线，由机械能守恒定律可知沿斜面AB，曲面AC运动到底端时速率相等，在AB上做匀加速直线运动，在AC上做加速度越来越小的加速运动，而运动的路程相等，从图象可以看出tP＞tQ．故q小球先到底部5.（单选）如图所示，A、B是两只相同的齿轮，A被固定不能转动，若B齿轮绕A齿轮运动半周，由图中B位置转到图中C位置，则B齿轮上所标出的竖直向上的箭头所指的方向是（

）A．竖直向上

B．竖直向下

C．水平向左

D．水平向右参考答案：A。当A被固定时只有B转动，显然B以A的圆心做旋转运动，如果假设齿齿径为r，那么B转动的半径为2r，

那么从B位置到C位置的路程为π?2r，因此齿轮B的圆心角为=2π，即齿轮B转了一圈，所以箭头指向竖直向上，即A正确。故选择A答案。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为0.2kg的小球以10m/s速度竖直下落到水泥地面，然后向上弹起．若取竖直向上为正方向，小球与地面碰撞前后动量的变化量为3.6kgm/s，则小球与地面相碰前瞬间的动量为﹣2kgm/s，小球向上弹起的速度大小为8m/s．参考答案：解：取竖直向上方向为正方向，则小球与地面相碰前的动量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；在碰撞过程中动量的变化为：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．解得：v2=8m/s；故答案为：﹣2

87.（4分）物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。如图所示，探测线圈与冲击电流计G串联，线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R，利用上述电路可以测量被测磁场的磁感应强度。现将线圈放在被测匀强磁场中，开始时让线圈平面与磁场垂直，然后把探测线圈翻转180°，此过程中，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q。由上述数据可知：①该过程中穿过线圈平面的磁场变化量是

；②被测磁场的磁感应强度大小为

。参考答案：

8.（3分）铁路提速，要解决许多技术问题。通常，列车阻力与速度平方成正比，即f＝kv2。列车要跑得快，必须用大功率的机车来牵引。试计算列车分别以120千米/小时和40千米/小时的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值（提示：物理学中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

参考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p29.（4分）两木块质量分别为m、M，用劲度系数为K的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，将木块1压下一段距离后释放，它就上下作简谐振动，在振动过程中木块2刚好始终不离开地面（即它对地面最小压力为零）。则：（1）木块1的最大加速度大小是

。（2）木块2对地面的最大压力大小是

。参考答案：

(M+m)g/m

2(M+m)g10.一定质量的理想气体经历了从A→B→C温度缓慢升高的变化过程，如图所示，从A→B过程的p—T图象和从B→C过程的V—T图象各记录了其部分变化过程，试求：①从A→B过程外界对气体

(填“做正功”、“做负功”或“不做功”)；气体将

(填“吸热”或“放热”)。②气体在C状态时的压强。参考答案：）①不做功………………（1分）

吸热（1分）②从B→C过程：………………（2分）代入数据有解得………11.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，12.如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为-Q和+2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L)的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在。点处的场强大小为________，方向____．

参考答案：13.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。参考答案：0.010；

6.870；

6.86015.如图甲所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，主要过程如下：A．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；B．分析纸带，求出橡皮筋做功使小车获得的速度v1、v2、v3、……；C．作出W-v图象；D．分析W-v图象。如果W-v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系。(1)实验中得到的一条如图乙所示的纸带，求小车获得的速度应选______________（选填“AB”或“CD”）段来计算。(2)关于该实验，下列说法正确的有_______________A.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加B.通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功C.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出(3)在该实验中，打点计时器正常工作，纸带足够长，点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点，造成这种情况的原因可能是___________。（写出一条即可）参考答案：

(1).CD

(2).ACD

(3).没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小(1)由图知：在AB之间，由于相邻计数间的距离不断增大，而打点计时器每隔0.02s打一个点，所以小车做加速运动；在CD之间相邻计数间距相等，说明小车做匀速运动。小车离开橡皮筋后做匀速运动，应选用CD段纸带来计算小车的速度；(2)AB、该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加。故A正确，B错误；C.为保证每根橡皮条对小车做功一样多，每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致，故C正确；D.在中学阶段，用打点计时器测量时间时，为有效利用纸带，总是先接通电源后释放纸带，故D正确。故选：ACD。(3)在该实验中，打点计时器正常工作，纸带足够长，点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点，造成这种情况的原因可能是没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小。【名师点睛】（1）打点计时器每隔0.02s打一个点，根据相邻计数点间距离的变化，分析小车的运动情况。小车离开橡皮筋后做匀速运动，由CD段纸带，求出速度。

（2）在探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系的实验中应注意：n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难；该实验需要平衡摩擦力以保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来；小车最大速度即为后来匀速运动的速度。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径R=0.80m的四分之一

光滑圆弧轨道竖直固定，过最低点的半径OC处于竖直位置．其右方有底面半径r=0.2m的转筒，转筒顶端与C等高，下部有一小孔，距顶端h=0.8m．转筒的轴线与圆弧轨道在同一竖直平面内，开始时小孔也在这一平面内的图示位置．今让一质量m=0.1kg的小物块自A点由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点，但未反弹，在瞬问碰撞过程中，小物块沿半径方向的分速度立刻减为O，而沿切线方向的分速度不变．此后，小物块沿圆弧轨道滑下，到达C点时触动光电装置，使转简立刻以某一角速度匀速转动起来，且小物块最终正好进入小孔．已知A、B到圆心O的距离均为R，与水平方向的夹角均为θ=30°，不计空气阻力，g取l0m/s2．求：

（1）小物块到达C点时对轨道的压力大小

FC；（2）转筒轴线距C点的距离L；

（3）转筒转动的角速度ω.参考答案：（1）由题意可知，ABO为等边三角形，则AB间距离为R，小物块从A到B做自由落体运动，根据运动学公式有vB2=2gR，vB切=vBsin600

从B到C，只有重力做功，据机械能守恒定律有

在C点，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

据牛顿第三定律可知小物块到达C点时对轨道的压力FC=3.5N

（2）滑块从C点到进入小孔的时间：

L—r=vCt（1分）∴L=r+vCt=0.2(1+4)m（3）在小球平抛的时间内，圆桶必须恰好转整数转，小球才能钻入小孔；

即……）（2分）……）17.（15分）如图所示，AB是固定在竖直平面内半径为R的光滑半圆弧，CD是与AB在同一竖直平面内半径为1.5R的四分之一光滑圆弧轨道，其底端D切线水平，且与AB弧圆心O1等高现将质量为m的小球（可视为质点）从圆弧CD上与圆心O2等高的C处由静止开始释放，小球落进半圆弧AB并与之内壁碰撞，碰撞点标为P点，碰撞过程中不损失机械能，结果小球刚好能沿原路线回到D点并能沿DC弧返回C。重力加速度g取10m/s2。试求：

（1）小球刚滑到D点时，对D端得压力大小；（2）O1P的连线与O1B的夹角α的大小；（3）CD弧底端D距AB弧圆心O1的距离。参考答案：解析：（1）小球到D点速度为v，由机械能守恒定律有：解得

由牛顿定律有：解得：，所以，，方向向下（2）小球欲回到D点，与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞，即速度方向沿弧AB的半径方向。设碰撞点和O1的连线与水平夹角α，D点和碰撞点连线与水平夹角为β，则有解得：（3）D到的距离为：18.拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，某人设计了如图实验．圆柱状气缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内，酒精棉球熄灭时（设此时缸内温度为t℃）密闭开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L．由于气缸传热良好，重物被吸起，最后重物稳定在距地面处．已知环境温度为27℃不变，与大气压