2022-2023学年河南省漯河市舞阳县舞泉镇中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年河南省漯河市舞阳县舞泉镇中学高三物理上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.如图所示，物体甲和物体乙通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，斜面体固定，甲、乙处于静止状态，下列说法正确的是（）A．甲一定受到沿斜面向上的摩擦力B．甲一定受到沿斜面向下的摩擦力C．甲的质量可能等于乙的质量D．甲的质量一定大于乙的质量参考答案：C【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】先对物体乙受力分析，受重力和拉力，二力平衡；再对物体甲受力分析，受重力、绳子拉力、支持力，可能有静摩擦力，然后根据平衡条件进行分析．【解答】解：A、乙受到重力和绳子的拉力处于平衡状态，可知绳子的拉力等于乙的重力．甲受到重力、斜面的支持力和绳子的拉力，甲的重力沿向下向下的分力大小与绳子的拉力相等，则甲不受摩擦力；若甲的重力沿向下向下的分力大小与大于绳子的拉力，则甲受摩擦力方向向上；甲的重力沿向下向下的分力大小与小于绳子的拉力，则甲受摩擦力方向向下．故A错误，B错误；C、结合A的分析可知，摩擦力的方向未知，所以不能判断出甲与乙的质量之间的关系，甲的质量可能等于乙的质量，甲的质量可能大于乙的质量，甲的质量可能小于乙的质量．故C正确，D错误．故选：C2.我国“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射，有一阶段在离月球表面h高度处的圆形轨道上运行。已知“嫦娥二号”在该轨道上运行的周期为T，月球半径为R，月球表面处的重力加速度为g，引力常量为G。根据以上信息，不可求出A．探月卫星的线速度大小B．月球的平均密度C．探月卫星的动能大小D．探月卫星所在处的引力加速度大小参考答案：C3.如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样．分析各图样的特点可以得出的正确结论是（）A．a、b是光的干涉图样B．c、d是光的干涉图样C．形成a图样光的波长比形成b图样光的波长短D．形成c图样光的波长比形成d图样光的波长短

参考答案：A4.以下说法正确的是：A．匀速圆周运动、匀速直线运动都是匀速运动B．一辆汽车分别以10m／s和2m／s的速度运动时，第一种情况下汽车的惯性较大

C．小铁球落在竖直固定在地面上的轻质弹簧上，小铁球的机械能不守恒（不计空气阻力，弹簧的形变未超过弹簧的弹性限度）D．2007年6月15日，一运沙船撞上九江大桥桥墩，船撞桥墩的力大于桥墩给船的力参考答案：C5.走廊里的一盏电灯由走廊两端的两开关控制，不管哪个开关接通都能使电灯点亮，则设计的电路为（

）A．“与”门电路

B．“非”门电路

C．“或”门电路

D．“与非”门电路参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.电磁波在真空中的传播速度是_____________m/s。有一电台发射的电磁波的频率范围是535.0kHz到1605kHz，则它发射的电磁波的最长波长是________________m。

参考答案：答案：3.0×108；5.61×102

7.(4分)如图所示，在倾角为30°的斜面上，一辆动力小车沿斜面下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球的轻绳恰好水平。已知小球的质量为，则小车运动的加速度大小为

，绳对小球的拉力大小为

。

参考答案：答案：2g；8.下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为

；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为

。参考答案：用不同频率的光照射某金属均产生光电效应，题中测量金属遏止电压UC与入射光频率ν，根据表格数据得到UC-ν图象，当UC=0时，刚好发生光电效应．eUC=hν-W0，根据图象求出该金属的截止频率νC=4.27×1014Hz，根据图象的斜率k=，得普朗克常量h=6.30×10-34J?s.9.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。水对铁球的浮力大小为_________，若___________，就说明了作用力与反作用力大小相等。参考答案：10.（2分）在α衰变时产生的也具有放射性，它能放出一个

粒子而变为。参考答案：β11.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：12.M、N两物体在光滑水平地面上沿同一直线相向而行，M质量为5kg，速度大小为10m/s，N质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为40kg?m/s；两者相碰后，M仍沿原方向运动，速度大小变为4m/s，则N的速度大小变为10m/s．参考答案：解：规定M的初速度方向为正方向，则总动量P=m1v1+m2v2=5×10﹣2×5kgm/s=40kgm/s．根据动量守恒定律得，m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，代入数据有：40=5×4+2v2′，解得v2′=10m/s．故答案为：40，1013.（6分）木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F的作用后木块A所受摩擦力大小是

N，木块B所受摩擦力大小是

N。参考答案：

8

9三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。参考答案：试题分析：由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有①根据力的平衡条件有②联立①②式可得③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥联立③④⑤⑥式解得⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为⑧故本题答案是：点睛：本题的关键是找到不同状态下的气体参量，再利用气态方程求解即可。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，以两虚线M、N为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，M、N间电压UMN的变化图象如图乙所示，电压的最大值为U0、周期为T0；M、N两侧为相同的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。t＝0时，将一带正电的粒子从边界线M上的A处由静止释放，经电场加速后进入磁场，粒子在磁场中做圆周运动的周期也为T0。两虚线M、N间宽度很小，粒子在其间的运动时间不计，也不考虑粒子所受的重力．

（1）求该粒子的比荷；（2）求粒子第1次和第2次从右向左经边界线N离开磁场区域Ⅰ时两位置间的距离Δd；（3）若粒子的质量增加，电荷量不变，t＝0时，将其在A处由静止释放，求t＝2T0时粒子的速度。参考答案：

(1)粒子进入磁场后：由及得：显然：周期与半径、速率无关；据题意解得，得(2)由于不计粒子穿越MN间的时间，则可认为t=0时刻出发的粒子穿越MN的过程中电压始终为U0，时刻第1次自右向左穿过边界线N时再加速一次进入磁场区域Ⅱ时的速度为v1，即区域ⅠⅡ匀速圆周运动一周时间T0共被加速2次，有，得第2次自右向左到达边界线N（没到M）时被加速3次，速度设为v2，有，得如右图所示，第1、2两次到达边界N的位置距离为Δd解得：(3)粒子的质量增加，则因为则粒子匀速圆周运动的周期变为匀速圆周运动的周期增加每半个周期为，增加从t＝0开始到t＝2T0为止的时间内，根据加速电压图像可知粒子共加速了4次，且加速电压分别为由动能定理得得17.（计算）（2012?宿迁模拟）如图所示，一物体M从A点以某一初速度沿倾角α=37°的粗糙固定斜面向上运动，自顶端B点飞出后，垂直撞到高H=2.25m的竖直墙面上C点，又沿原轨迹返回．已知B、C两点的高度差h=0.45m，物体M与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．试求：（1）物体M沿斜面向上运动时的加速度大小；（2）物体返回后B点时的速度；（3）物体被墙面弹回后，从B点回到A点所需的时间．参考答案：（1）物体M沿斜面向上运动时的加速度大小为8m/s2；（2）物体返回后B点时的速度为5m/s；（3）物体被墙面弹回后，从B点回到A点所需的时间为0.5s．考点：牛顿第二定律；平抛运动解：（1）物体M沿斜面向上运动时的加速度为a，由牛顿第二定律有：mgsinθ+μmgcosθ=ma代入数据得：a=8m/s2（2）物体从C点到B点做平抛运动，设落至B点时在竖直方向的速度为vBy，由平抛运动规律有：，代入数据得：=3m/s．

由题意知，物体落在B点后刚好沿斜面下滑，则它落至B点时的速度方向沿斜面向下，与水平方向的夹角为37°

大小为：（3）设物体从B点返回到A点过程中的加速度大小为a′，时间为t′，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma′代入数据得：a′=4m/s2由运动学公式有：代入数据得：t′=0.5s（﹣3s舍去）

答：（1）物体M沿斜面向上运动时的加速度大小为8m/s2；（2）物体返回后B点时的速度为5m/s；（3）物体被墙面弹回后，从B点回到A点所需的时间为0.5s．18.如图，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体.容器底部靠近左侧器壁处有一竖直放置的6.0cm高的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜看不到线光源的任何一部分.将