浙江省湖州市長廣集團公司高級中學2022-2023學年高三物理下學期期末試卷含解析

浙江省湖州市長廣集團公司高級中學2022-2023學年高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示是一列簡諧波在t=0時刻的波形圖，介質(zhì)中質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y=10sin5t(cm)。關于這列簡諧波，下列說法中正確的是(

)A．周期為5sB．振幅為20cmC．傳播速度為25cm／sD．沿x軸正方向傳播參考答案：D2.如圖所示電路，燈A、B都能正常發(fā)光，忽然燈A變亮，燈B變暗，如果電路中有一處出現(xiàn)斷路故障，則出現(xiàn)斷路故障的電路是（

）

A．R1所在的支路

B．R2所在的支路

C．R3所在的支路

D．電源所在的電路參考答案：B3.如圖所示，重物A、B疊放在水平桌面上。質(zhì)量分別為m1、m2、m3的物體分別通過細線跨過定滑輪水平系在重物A、B上，已知m1>m2+m3，A、B保持靜止。現(xiàn)將m3解下放在物體A的上方，發(fā)現(xiàn)A、B仍處于靜止。關于A、B間的摩擦力f1和B與桌面的摩擦力f2的變化情況，下列說法中正確的是（

）

A．變大，不變

B．變大，變大

C．變小，不變

D．變小，變大參考答案：

D4.1990年4月25日，科學家將哈勃天文望遠鏡送上距地球表面約600km的高空,使得人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進展.假設哈勃望遠鏡沿圓軌道繞地球運行.已知地球半徑為，利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為這一事實可得到哈勃望遠鏡繞地球運行的周期，以下數(shù)據(jù)中最接近其運行周期的是A.0.6小時

B.1.6小時

C.8.0小時

D.24小時參考答案：B5.（單選）如圖所示，電場中的一簇電場線關于y軸對稱分布，O點是坐標原點，M、N、P、Q是以O為圓心的一個圓周上的四個點，其中M、N在y軸上，Q點在x軸上，則（）A．M點電勢比P點電勢高B．OM間的電勢差等于NO間的電勢差C．將一負電荷從M點移到P點，電場力做正功D．正電荷在O點和Q點的電勢能相等參考答案：考點：電場線；電勢能．分析：根據(jù)電場線方向判斷電勢高低；靈活應用公式U=Ed判斷兩點之間電勢差的高低；根據(jù)電勢高低或電場力做功情況判斷電勢能的高低；正確判斷電荷在電場中移動時電場力做功的正負．解答：解：A、根據(jù)電場線與等勢線垂直特點，在M點所在電場線上找到p點的等勢點，根據(jù)沿電場線電勢降低可知，P點的電勢比M點的電勢高，故A錯誤；B、根據(jù)電場分布可知，OM間的平均電場強度比NO之間的平均電場強度小，故由公式U=Ed可知，OM間的電勢差小于NO間的電勢差，故B錯誤；C、M點的電勢比P點的電勢低，負電荷從低電勢移動到高電勢電場力做正功，故C正確；D、O點電勢高于Q點，根據(jù)Ep=φq可知，正電荷在O點時的電勢能大于在Q點時的電勢能，故D錯誤．故選：C．點評：電場線、電場強度、電勢、電勢差、電勢能等物理量之間的關系以及大小比較，是電場中的重點和難點，在平時訓練中要加強這方面的練習，以加深對概念的理解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物體沿x軸做直線運動，其位置坐標x隨時間t變化的規(guī)律為x=15+2t2，（采用SI單位制），則該物體在前2秒內(nèi)的位移為8m，第5秒末的速度為20m/s．參考答案：【考點】：勻變速直線運動的位移與時間的關系．【專題】：運動學中的圖像專題．【分析】：由位移公式和所給定表達式對應項相等，求出初速度以及加速度，再由速度公式分別求出5s時的瞬時速度．由速度公式求出第5秒末的速度．：解：由位移公式x=v0tat2，按時間對應項相等，可得：v0=0，a=4m/s2由v5=at5，得第5秒末的速度為：v5=4×5=20m/s物體在前2秒內(nèi)的位移為：x=x2﹣x0=15+2t2﹣15=2×22=8m故答案為：8，20【點評】：本題就是對勻變速運動的位移公式和速度公式的直接考查，比較簡單．7.(4分)請將右面三位科學家的姓名按歷史年代先后順序排列：

、

、

。任選其中二位科學家，簡要寫出他們在物理學上的主要貢獻各一項：

，

。參考答案：答案：伽利略，牛頓，愛因斯坦。伽利略：望遠鏡的早期發(fā)明，將實驗方法引進物理學等；牛頓：發(fā)現(xiàn)運動定律，萬有引力定律等；愛因斯坦：光電效應，相對論等。8.如圖1－8所示，理想變壓器原線圈與一10V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3W，正常發(fā)光時電阻為30Ω.已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09A，可計算出原、副線圈的匝數(shù)比為________，流過燈泡b的電流為________A.圖1－9參考答案：10∶30.29.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，經(jīng)0．3s時間質(zhì)點a第一次到達波峰位置，則這列波的傳播速度為

m／s，質(zhì)點b第一次出現(xiàn)在波峰的時刻為

s．參考答案：10m／s（2分）

0．5s（10.參考答案：11.（3分）一個質(zhì)量為m0靜止的ω介子衰變?yōu)槿齻€靜止質(zhì)量都是m的π介子，它們在同一平面內(nèi)運動，彼此運動方向的夾角為120°，光在真空中的傳播速度為c，則每個π介子的動能為

。參考答案：（3分）12.在實驗室內(nèi)較精準地測量到的雙衰變事例是在1987年公布的，在進行了7960小時的實驗后，以68%的置信度認出發(fā)生的36個雙衰變事例，已知靜止的發(fā)生雙衰變時，將釋放出兩個電子和兩個中微子（中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都為零），同時轉(zhuǎn)變成一個新核X，則X核的中子數(shù)為

；若衰變過程釋放的核能是E，真空中的光速為c，則衰變過程的質(zhì)量虧損是

．參考答案：13.某興趣小組通過物塊在斜面上運動的實驗，探究“合外力做功和物體速度v變化的關系”。實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∞②W∞v③W∞v2。他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感

器，每次實驗物體都從不同位置處由靜止釋放。

(1)實驗中是否需要測出木板與水平面的夾角?

。

(2)同學們設計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同高度處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過Q點的速度。實驗次數(shù)1234……LL1L2L3L4……vv1v2v3v4……

他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象，由圖象形狀得出結(jié)論W∞v2。

他們的做法是否合適，并說明理由?

。

(3)在此實驗中，木板與物體間摩擦力大小

(選填“會”或“不會”)影響得出的探究結(jié)果。參考答案：（1）（2分）不需要。（2）（2分）不合適。由曲線不能直接確定函數(shù)關系，應進一步繪制L－v2圖象。（3）（2分）不會。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.關于驗證機械能守恒定律的實驗。請回答下列問題：

①某同學安裝實驗裝置并進行實驗，釋放紙帶前瞬間，其中最合理的操作是下圖中的

_____(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)

②利用打點計時器打出紙帶，請將下列步驟按合理順序排列_______(填選項前字母)

A．釋放紙帶

B接通電源

C取下紙帶

D切斷電源③在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的三個點A、B、C，如圖所示。測出起始點O到A點的距離為so，A、B兩點間的距離為s1，B、C兩點間的距離為s2，根據(jù)前述條件，如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足關系式______，即驗證了物體下落過程中機械能是守恒的(已知當?shù)刂亓铀俣葹間，使用交流電的周期為T)。

④下列敘述的實驗處理方法和實驗結(jié)果，正確的是_________

A．該實驗中不用天平測重錘的質(zhì)量，則無法驗證機械能守恒定律

B該實驗選取的紙帶，測量發(fā)現(xiàn)所打的第一和第二點間的距離為1.7mm，表明打點

計時器打第一點時重錘的速度不為零

C為了計算方便，本實驗中選取一條理想紙帶，然后通過對紙帶的測量、分析，求出

當?shù)氐闹亓铀俣鹊闹?，再代入表達式：mgh=mv2進行驗證

D本實驗中，實驗操作非常規(guī)范．數(shù)據(jù)處理足夠精確，實驗結(jié)果一定是mgh略大于mv2，不可能出現(xiàn)mv2略大于mgh的情況參考答案：15.用如圖甲的裝置來驗證牛頓第二定律。在某次實驗打出的紙帶上選擇5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，具體數(shù)據(jù)如圖乙。①打點計時器必須使用

（填“直流”或“交流”）電源，若電源頻率為50Hz，則打點計時器的打點時間間隔T=

；②紙帶上C點對應的速度vC=

，小車的加速度為

。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：①交流，0.02s；②1.06m/s，3.05m/s2。解析：：①根據(jù)打點計時器的構(gòu)造和原理可知，打點計時器是使用交流電源的儀器，若電源頻率為50Hz，則打點計時器的打點時間間隔T=0.02s．②在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度大小，因此有：=1.06m/s；根據(jù)逐差法△x=aT2有：=3.05

m/s2．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平傳送帶的右端與豎直面內(nèi)的用光滑鋼管彎成的“9"形固定軌道相接,鋼管內(nèi)徑很小。傳送帶的運行速度為v0=6m/s，將質(zhì)量m=1.0kg的可看作質(zhì)點的滑塊無初速地放到傳送帶A端，傳送帶長度為L=12.0m,"9"字全高H=0.8m."9"字上半部分圓弧半徑為R=0.2m，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為=0.3，重力加速度g=10m/s2，試求:(1)滑塊從傳送帶A端運動到B端所需要的時間；(4分)(2)滑塊滑到軌道最高點C時對軌道作用力的大小和方向;(3分)(3)若滑塊從“9”形軌道D點水平拋出后，恰好垂直撞在傾角=45°的斜面上P點，求P、D兩點間的豎直高度h。參考答案：（1）3s（2）90N向上（3）1.4m解析：（1）在傳送帶上加速運動時，由牛頓定律μmg=ma得a=μg=3m/s2

加速到與傳送帶達到共速所需要的時間t＝＝2s，前2s內(nèi)的位移x1＝at2＝6m，之后滑塊做勻速運動的位移x2=L-x1=6m．所用的時間t2＝＝1s，故t=t1+t2=3s．

（2）滑塊由B到C的過程中動能定理?mgH＝在C點，軌道對滑塊的彈力與其重力的合力為其做圓周運動提供向心力，設軌道對滑塊的彈力方向豎直向下，由牛頓第二定律得FN+mg＝m，

解得FN=90N，方向豎直向下，

由牛頓第三定律得，滑塊對軌道的壓力大小

90N，方向豎直向上．

（3）滑塊從B到D的過程中由動能定理得?mg(H?2R)＝在P點vy＝，

又h＝，代入數(shù)據(jù)，解得h=1.4m．17.（12分）中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”預計在2017年送機器人上月球，實地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準備．設想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實驗儀器：A．計時表一只，B．彈簧秤一把，C．已知質(zhì)量為m的物體一個，D．天平一只(附砝碼一盒)，在飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動，宇航員測量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時間為t飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機器人利用所彈帶的儀器又進行了第二次測量，利用上述兩次測量所得的物理量可出推導出月球的半徑和質(zhì)量(已知萬有引力常量為G)，要求：（1）機器人進行第二次測量的內(nèi)容是什么?（2）試推導用上述測量的揚理量表示的月球半徑和質(zhì)量的表達式。參考答案：解析：18.真空室中有如圖甲所示的裝置，電極K持續(xù)發(fā)出的電子（初速不計）經(jīng)過電場加速后，從小孔O沿水平放置的偏轉(zhuǎn)極板M、N的中心軸線OO′射入．M、N板長均為L，間距為d，偏轉(zhuǎn)極板右邊緣到熒光屏P（足夠大）的距離為S．M、N兩板間的電壓UMN隨時間t變化的圖線如圖乙所示．調(diào)節(jié)加速電場的電壓，使得每個電子通過偏轉(zhuǎn)極板M、N間的時間等于圖乙中電壓UMN的變化周期T．已知電子的質(zhì)量、電荷量分別為m、e，不計電子重力．（1）求加速電場的電壓U1；（2）欲使不同時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的電子都能打到熒光屏P上，求圖乙中電壓U2的范圍；（3）證明在（2）問條件下電子打在熒光屏上形成亮線的長度與距離S無關．參考答案：考點：帶電粒子在勻強電場中的運動．專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：（1）粒子在加速電場中，電場力做功，由動能定理列式，粒子進入偏轉(zhuǎn)電場后，做類平拋運動，運用運動的合成與分解求出電壓；（2）t=0時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的電子，先作類平拋運動，后作勻速直線運動，射出電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y最大，根據(jù)運動學基本公式即可