2022-2023学年山西省大同市马脊梁矿中学高三物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年山西省大同市马脊梁矿中学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.质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的A.线速度 B.角速度C.运行周期

D.向心加速度参考答案：【知识点】万有引力定律及其应用．D5【答案解析】AC解析：根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力和万有引力等于重力得出：A、;故A正确；B、mg=mω2R?ω=;故B错误；

C、mg=mR?T=2π;故C正确；D、G=ma?a=G;故D错误．故选AC．【思路点拨】研究月航天器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出问题．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所要求解的物理量选取应用．不考虑月球自转的影响，万有引力等于重力．应用万有引力定律进行卫星加速度、速度、周期和中心天体质量的估算．2.（单选）卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道，观察发现每经过时间t，卫星运动所通过的弧长为，该弧长对应的圆心角为θ弧度，如图所示．已知万有引力常量为G，由此可计算出太阳的质量为（）参考答案：B3.如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O。

将等电荷量的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称．要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷十Q，则该点电荷＋Q应放在：A．A点

B．B点

C．C点

D．D点参考答案：D4.在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（）A． 牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因B． 卡文迪许发现了电荷之间的相互作用规律，并测出了静电力常量k的值C． 库仑通过扭秤实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律D． 法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律参考答案：CD考点： 物理学史．分析： 根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．解答： 解：A、根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，故A错误；B、库仑发现了电荷之间的相互作用规律，并测出了静电力常量k的值，故B错误；C、库仑通过扭秤实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，故C正确；D、法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律，故D正确；故选：CD．点评： 本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．5.（多选）如图所示，空间存在匀强电场，方向竖直向下，从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球，最后小球落在斜面上的N点．已知小球的质量为m、初速度大小为v0、斜面倾角为θ，电场强度大小未知．则下列说法中正确的是（）A．可以判断小球一定带正电荷B．可以求出小球落到N点时速度的方向C．可以分别求出小球到达N点过程中重力和静电力对小球所做的功D．可以断定，当小球的速度方向与斜面平行时，小球与斜面间的距离最大参考答案：考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：小球在运动过程中受重力与电场力作用，做类平抛运动，对小球受力分析、应用牛顿第二定律、类平抛运动的规律分析答题．解答：解：A、小球做类平抛运动，电场力既可向上也可向下，故小球带正电、负电都可以，故A错误；B、利用平抛知识有：===tanθ，速度偏向角设为α，则tanα==tanθ，可求出小上球落到N点时的速度大小和方向，故B正确；C、求出小球到达N点的速度，由动能定理可以求出小球到达N点过程中重力和电场力对小球所做的功，故C正确D、小球在垂直与斜面方向上做匀减速直线运动，当小球在垂直与斜面方向的速度为零，即小球速度平行与斜面时，小球与斜面间的距离最大，故D正确；故选：BCD．点评：类平抛可以分解为水平方向的匀速直线运动，竖直方向的匀加速运动，熟练应用类平抛运动规律即可正确解题；电荷在电场中受到的电场力方向与电荷的电性有关．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是____________传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为____________m/s。

参考答案：光电门

10

7.几个力如果都作用在物体的

，或者它们的

相交于同一点，这几个力叫做共点力．参考答案：．同一点

延长线8.兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题：（a）该电动小车运动的最大速度为

m/s；（b）关闭小车电源后，小车的加速度大小为

m/s2；（c）该电动小车的额定功率为

W。参考答案：9.某学校物理兴趣小组，利用光控实验板“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。在数据分析过程中，小组先得出了vB—h图像，继而又得出vB2—h图像，如图丙、丁所示：请根据图象回答下列问题：①小组同学在得出vB—h图像后，为什么还要作出vB2－h图像？

．②若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g=

．参考答案：：①先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系．

②（2分）k/2．解析：若小球下落过程机械能守恒，则有mgh=mvB2，即vB2=2gh。vB2-h图像的斜率k=2g，重力加速度g=k/2．10.如图所示，一列沿+x方向传播的简谐横波在t=0时刻刚好传到x=6m处，已知波速v=10m/s，则图中P点开始振动的方向沿

（选填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的点在t=

s第二次出现波峰．参考答案：11.如图甲所示，一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，测力计的挂钩可以同弹簧的下端接触)，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，某同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝_________cm。参考答案：12.为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图。该同学在实验中的主要操作有：A．用弹簧秤测出木块A的重力为G=6.00N；B．用弹簧秤测出木板B的重力为Gˊ=9.25N；C．按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板；D．松开按住木块和木板的手，让其运动，待弹簧秤指针稳定时再读数。①该同学的上述操作中多余的步骤是

。（填步骤序号）②在听取意见后，该同学按正确方法操作，读数时弹簧秤的指针位置如图乙所示，其示数为

N。根据该同学的测量数据，可得到木块A和木板B之间的动摩擦因数为

。参考答案：①

B

；②

2.10

0.35

13.13．在平直的公路上，自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动，速度为6m/s．汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动．则自行车追上汽车所需时间为

s，自行车追上汽车时，汽车的速度大小为

m/s，自行车追上汽车前，它们的最大距离是

m。参考答案：16；2；16三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了探究动能定理，一位同学设计了如图所示的实验装置。他先固定并调整斜槽，让末端O点的切线水平，再将一木板竖直放置并固定，木板到斜槽末端O的距离为s，使小球从斜槽上某一标记点由静止释放，若小球到达斜槽底端时下落的高度为H、小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。（1）假定斜槽光滑，小球由静止滑下到击中木板的过程中，满足动能定理的关系式为：__________。（2）若斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ（只考虑滑动摩擦力，且小球与水平槽之间的摩擦不计），小球由静止滑下到击中木板的过程中，满足动能定理的关系式是：___________。（3）改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，能得到多组关于H和y的数据，若以H为横坐标，从（1）、（2）中的关系式可知以________为纵坐标，通过描点作图，能得到一条倾斜的直线。

参考答案：15.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材：直流电源（电动势3.0V，内阻不计）电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）滑动变阻器R1（阻值0~10Ω，额定电流1A）滑动变阻器R2（阻值0~1kΩ，额定电流300mA）①在该实验中，电流表应选择________（填“A1”或“A2”），电压表应选择_______（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择__________（填“R1”或“R2”）。②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验的电路图。③该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好。但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为_______。④下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线。

U（V）I（A）10020.50.1731.00.3041.50.3952.00.4562.50.49

⑤若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=_________W（保留两位有效数字）。(若需作图，可直接画在第④小题图中)参考答案：①A2

V1

R1②如图所示③h

④如图所示⑤0.35～0.38（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(10分)载人飞船在起飞阶段，宇航员的血液处于超重状态，严重时会发生黑视，甚至危及生命，(1)假设飞船起飞时的加速度大小a=6g，方向竖直向上，宇航员景海鹏躺在飞船内的水平躺椅上，则躺椅对他的作用力约为他体重的多少倍?(2)为使宇航员适应(1)中的情况，必须进行专门的适应性训练。若训练时宇航员乘坐的转椅在竖直平面内做半径R=13.5m的匀速圆周运动，则转椅每分钟至少应转多少圈?(已知≈g)参考答案：解析：(1)设宇航员质量m．所受支持力F

…………（2分）

…………………（2分）

(2)当运动到最低点时支持力最大

………………………（2分）

…………………（2分）

…………………（2分）17.（14分）以波长为λ的单色光照射到某金属表面发生光电效应放出电子，让其中具有最大初动能的光电子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径为R，则求：（1）该金属的逸出功；（2）该金属的极限频率。参考答案：解析：（1）=eVB

（2分）V=

（2分）Ek=mV2=

（2分）又h=Ek+W