内蒙古自治区呼和浩特市奋斗中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

内蒙古自治区呼和浩特市奋斗中学2022-2023学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.（单选）如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（）A．sinθ=B．tanθ=C．sinθ=D．tanθ=参考答案：解：小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：mgsinθ=mLω2，解得sin．故A正确，B、C、D错误．故选A．2.关于分子运动，下列说法中正确的是A．布朗运动就是液体分子的热运动B．布朗运动图示中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹C．反映分子热运动的宏观物理量是温度D．物体温度改变时物体内分子的平均动能不一定改变参考答案：C3.（单选）如图6所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．那么

()A．微粒带正、负电荷都有可能

B．微粒做匀减速直线运动C．微粒做匀速直线运动

D．微粒做匀加速直线运动参考答案：B4.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受力面向上，在其上面放一质量为的物体，电梯静止时电压表的示数为U0．下列电压表示数随时间变化图象中，能表示电梯竖直向上作匀加速直线运动的是

（

）（第4题图）

参考答案：A5.飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，2010年的IDF（国际飞镖联合会）飞镖世界杯赛在上海进行。某一选手在距地面高，离靶面的水平距离L处，将质量为的飞镖以速度水平投出，结果飞镖落在靶心正上方。如只改变、L、、四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（不计空气阻力）

（

）

A．适当减小

B．适当提高

C．适当减小

D．适当减小L参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案：;在最高点，有mg-N=m，N=0时物体A做平抛运动，此时v0=．物体A做平抛运动的时间，所以==。7.根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示．电子处在n=5轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离远（选填“近”或“远”）．当大量He+处在n=3的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有3条．参考答案：

考点：氢原子的能级公式和跃迁．专题：原子的能级结构专题．分析：根据玻尔原子理论，电子所在不同能级的轨道半径满足rn=n2r1，激发态跃迁的谱线满足，从而即可求解．解答：解：根据玻尔原子理论，能级越高的电子离核距离越大，故电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氢核的距离近，所以电子处在n=5轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离远．跃迁发出的谱线特条数为N=，代入n=3，解得：N=3，故答案为：远，3点评：本题主要考查德布罗意波和玻尔原子理论，在考纲中属于基本要求，作为江苏高考题难度不是很大．8.第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的数值为，根据能量子定义，的单位是______，该单位用国际单位制中的力学基本单位表示，则为______。参考答案：

(1).

(2).【详解】由，能量的单位为，频率的单位为，故h的单位为，又因能量的单位换成力学基本单位可表示为，则h的单位为9.如图甲所示，光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈

abcd的质量为m、电阻为R、面积为S，ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的v—t图像如图乙所示，整个图像关于t=T轴对称。则0—T时间内，线圈内产生的焦耳热为______________________，从T—2T过程中，变力F做的功为______________________。参考答案：；2（）10.斜抛运动可看成是水平方向的

运动和竖直方向的

运动的合运动参考答案：匀速直线运动，匀减速直线运动11.长为L的轻杆上端连着一质量为m的小球，杆的下端用铰链固接于水平地面上的O点，斜靠在质量为M的正方体上，在外力作用下保持静止，如图所示。忽略一切摩擦，现撤去外力，使杆向右倾倒，当正方体和小球刚脱离瞬间，杆与水平面的夹角为θ，小球速度大小为v，此时正方体M的速度大小为__________，小球m落地时的速度大小为__________。参考答案：，（或） 12.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图实－2－10所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________cm；该弹簧的劲度系数为________N/m。图实－2－10参考答案：10

5013.如图为声波干涉演示仪的原理图，O形玻璃管粗细均匀，分为A和B两部分，两侧各有一小孔，声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率_____________的波。当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅_____

_____；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________________。[参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）15.(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：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图1，用一根长为L=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T．求（g=10m/s2，sin37°=，cos37°=，计算结果可用根式表示）：（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？（3）细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关，当ω的取值范围在0到ω′之间时，请通过计算求解T与ω2的关系，并在图2坐标纸上作出T﹣ω2的图象，标明关键点的坐标值．参考答案：解：（1）小球刚要离开锥面时的速度，此时支持力为零，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mωLsinθ解得：ω0=rad/s．（2）同理，当细线与竖直方向成60°角时，由牛顿第二定律及向心力公式有：mgtanα=mω′2Lsinα解得：ω′=rad/s．（3）a．当ω1=0时T1=mgcosθ=8N，标出第一个特殊点坐标（0，8N）；b．当0＜ω＜rad/s时，根据牛顿第二定律得：Tsinθ﹣Ncosθ=mω2Lsinθ，Tcosθ+Nsinθ=mg解得当时，T2=12.5N标出第二个特殊点坐标[12.5（rad/s）2，12.5N]；c．当时，小球离开锥面，设细线与竖直方向夹角为β，解得：当时，T3=20N标出第三个特殊点坐标[20（rad/s）2，20N]．画出T﹣ω2图象如图所示．答：（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为rad/s．（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为2rad/s．（3）T﹣ω2的图象如上所示．【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．【分析】（1）小球刚要离开锥面时的速度，此时支持力为零，根据牛顿第二定律求出该临界角速度ω0．（2）若细线与竖直方向的夹角为60°时，小球离开锥面，由重力和细线拉力的合力提供向心力，运用牛顿第二定律求解．（3）根据小球的角速度较小，小球贴着锥面运动和离开锥面运动两个过程，分析并作出图象．17.如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为、有效电阻为的导体棒在距磁场上边界处静止释放。导体棒进入磁场后，通过电流表的电流逐渐减小，最终稳定为。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求：（1）磁感应强度的大小；

（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小；

（3）通过电流表电流的最大值。参考答案：解：（1）（2分）电流稳定后，导体棒做匀速运动

解得

……………2分

（2）（3分）感应电动势

感应电流

解得

………3分

（3）（4分）由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为

机械能守恒

…………………1分

感应电动势的最大值

……………1分

感应电流的最大值

……………1分

…………………1分18.在如图的xOy坐标系中．A（﹣L，0）、C是x轴上的两点，P点的坐标为（0，L）．在第二象限内以D（﹣L，L）为圆心、L为半径的圆形区域内，分布着方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在第一象限三角形OPC之外的区域，分布着沿y轴负方向的匀强电场．现有大量质量为m、电荷量为+q的相同粒子，从A点平行xOy平面以相同速率、沿不同方向射向磁场区域，其中沿AD方向射入的粒子恰好从P点进入电场，经电场后恰好通过C点．已知a=30°，不考虑粒子间的相互作用及其重力，求：（1）电场强度的大小；（2）x正半袖上有粒子穿越的区间．参考答案：解：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为r，粒子初速度为v0，则，由几何关系得：r=L，沿AD方向的粒子由P点进入电场时，速度方向与y轴垂直，设在电场中运动的时间为t0，电场强度为E，则qE=ma，，L=解得：E=（2）