2022-2023学年山西省太原市米峪镇初级中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年山西省太原市米峪镇初级中学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.第一次通过实验的方法比较准确地测出引力常量的物理学家是（

）

A．牛顿

B．开普勒

C．伽利略

D．卡文迪许参考答案：D略2.如图所示，人造地球卫星绕地球运行轨道为椭圆，其近地点P和远地点Q距地面的高度分别为R和3R，R为地球半径，已知地球表面处的重力加速度为g，以下说法正确的是A．卫星在P点的速度大于B．卫星在Q点的加速度等于C．卫星在从P到Q过程中处于超重状态D．卫星在从P到Q过程中机械能守恒参考答案：AD3.如图所示，滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连，且滑块A套在水平直杆上．现用大小为10N、与水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右匀速运动，运动过程中A、B保持相对静止．已知A、B的质量分别为2kg、1kg，重力加速度为10m/s2，则(

)A．轻绳与水平方向的夹角θ＝30°B．轻绳与水平方向的夹角θ＝60°C．滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为D．滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为参考答案：AD设轻绳的拉力为T，对小球B，有水平方向Fcos30°=Tcosθ，竖直方向Tsinθ+Fsin30°=,解得θ＝30°，T=10N；对滑块A，水平方向满足k(+Tsinθ)=Tcosθ，解得k=

。4.（多选）如图所示，光滑细杆竖直固定在天花板上，定滑轮A、B关于杆对称，轻质圆环C套在细杆上，通过细线分别与质量为M、m(M>m)的物块相连．现将圆环C在竖直向下的外力F作用下缓慢向下移动，滑轮与转轴间的摩擦忽略不计．则在移动过程中(

)A．外力F保持不变B．杆对环C的作用力不断减小C．杆对环C的作用力与外力F合力不断增大D．杆对环C的作用力与外力F合力保持不变参考答案：BC5.（多选题）如图是电子感应加速器的示意图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出（不计初速度），当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，使电子在真空室中沿虚线加速击中电子枪左端的靶，下列说法中正确的是（）A．真空室中磁场方向竖直向上B．真空室中磁场方向竖直向下C．电流应逐渐减小D．电流应逐渐增大参考答案：AD由安培定则知A正确；电子逆时针加速运动形成顺时针方向的感应电流，感应电流产生的磁场与原电流产生的磁场方向相反，由楞次定律知原磁场是增强的，故D正确。故选AD。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图所示，在高处以初速度水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度匀速上升，先后被飞标刺破（认为飞标质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹），已知。则飞标刺破A气球时，飞标的速度大小为

；A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差

。参考答案：．5；4

7.（4分）如图，在半径为R的水平圆板中心轴正上方高h处水平抛出一球，圆板做匀速转动。当圆板半径OB转到图示位置时，小球开始抛出。要使球与圆板只碰一次，且落点为B，小球的初速度v0=

，圆板转动的角速度ω=

。

参考答案：

答案：；2πn8.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．已知蜡块匀速上升的速度大小为3cm/s，玻璃管水平运动的速度大小为4cm/s，则：（1）蜡块的所做运动为

A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．曲线运动（2）蜡块的运动速度为

cm/s．参考答案：（1）A；（2）5【考点】运动的合成和分解．【分析】（1）分析蜡块在相互垂直的两个方向上的运动情况，从而得知其合运动是直线运动（是匀速直线运动或匀变速直线运动）还是曲线运动．（2）分析水平和竖直方向上的速度，对其利用平行四边形定则进行合成，即可求得其实际运动的速度．【解答】解：（1）蜡块参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，因两个方向上的运动的加速度都为零，所以合加速度方向为零，蜡块做匀速直线运动，选项A正确．故选：A（2）蜡块的运动合速度为：v合===5cm/s故答案为：（1）A；（2）59.用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有4处错误，它们分别是：①___________________________；②___________________________；③___________________________；④___________________________。（2）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=

kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=

（重力加速度g取10m/s2）。参考答案：10.在实验室内较精准地测量到的双衰变事例是在1987年公布的，在进行了7960小时的实验后，以68%的置信度认出发生的36个双衰变事例，已知静止的发生双衰变时，将释放出两个电子和两个中微子（中微子的质量数和电荷数都为零），同时转变成一个新核X，则X核的中子数为

；若衰变过程释放的核能是E，真空中的光速为c，则衰变过程的质量亏损是

．参考答案：11.一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M＝__________；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2＝___________。（已知引力常量为G）参考答案：，T112.在使两个分子间的距离由很远(r＞10-9m)变到很难再靠近的过程中,分子间的作用力的大小将(

)

(A)先减小后增大

(B)先增大后减小(C)先增大后减小再增大

(D)先减小后增大再减小参考答案：C13.如图所示，地面上某区域存在着匀强电场，其等势面与地面平行等间距．一个质量为m、电荷量为q的带电小球以水平方向的初速度v0由等势线上的O点进入电场区域，经过时间t，小球由O点到达同一竖直平面上的另一等势线上的P点．已知连线OP与水平方向成45°夹角，重力加速度为g，则OP两点的电势差为________．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？（简要说明理由）参考答案：气体压强减小（1分）一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．（3分）一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律可知，当气体对外做功时，气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量即900J．（3分）15.（选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为。入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）参考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路图如图所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点，将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止释放，用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N，改变H的大小，可测出相应的N的大小，N随H的变化关系如图乙折线PQI所示（PQ与QI两直线相连接于Q点），QI反向延长交纵轴于F点（0，5.8N），重力加速度g取10m/s2，求：（1）图线上的PQ段是对应物块在哪段轨道上由静止释放（无需说明理由）？并求出小物块的质量m；（2）圆轨道的半径R、轨道DC所对应的圆心角θ；（3）小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ．参考答案：解：（1）由图线PQ知：当H1=0时，N1=5N，此时N1=mg故m=0.5kg即小物块的质量m为0.5kg．（2）由图线知：当H2=0.2m时，N2=7N，此时小物块恰好由D点下滑由mgH2=m和N2﹣mg=m得R=1mcosθ==0.8即θ=arccos0.8=37°即圆轨道的半径为1m，轨道DC所对圆心角为37°．（3）小球从高为H处的斜面上滑到最低点过程．根据动能定理，有mgH﹣μmgcosθ=mv2得：mv2=2mgH﹣μmg（H﹣0.2）在最低点，支持力和重力的合力提供向心力，有N﹣mg=m解得N=mg+m=H+mg+mg结合QI曲线，=6解得μ=0.3答：（1）小物块的质量m为0.5kg．（2）圆轨道的半径及轨道DC所对圆心角37°．（3）小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ为0.3【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．【分析】（1）从图象得到H=0时的弹力，即为物体的重力，从而得到物体的质量m；（2）结合图象可以得到当H=0.2m时，物体恰好在斜面最低点，根据机械能守恒定律和向心力公式联立列式求解出圆轨道的半径R，然后可根据几何关系得到轨道DC所对圆心角；（3）对滑块从最高点到C点的过程运用动能定理列式，再对最低点运用向心力公式和牛顿第二定律列式，联立后求解出弹力的一般表达式，再根据图象求解出动摩擦因素．17.如图所示，在同一平面内三个宽度均为d的相邻区域I、II、III，I区内的匀强磁场垂直纸面向外；III区内的匀强磁场垂直纸面向里；II区内的平行板电容器垂直磁场边界，板长、板间距均为d且上极板电势高，oo'为电场的中心线.一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力），从O点以速度v0沿与00'成30°方向射入I区,恰好垂直边界AC进入电场.(1)

求I区的磁感强度B1的大小；(2)

为使粒子进入III区，求电容器板间所加电压U的范围；(3)为使粒子垂直III区右边界射出磁场，求III区的磁感强度B2与电容器板间电压U之间应满足的关系.参考答案：18.如图所示，倾角θ的光滑斜面上，在一个宽度是L的区域内有垂直斜面方向的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量m边长也是L的正方形线框，从ab边与磁场边界重合处静止释放，线框的cd边出磁场时已达到稳定速度，已知线框的阻值R，线框进出磁场的过程中ab边与磁场边界始终平行，重力加速度为g，求（1）线框达到的稳定速度及全过程产生的焦耳热