2022-2023學(xué)年山西省大同市蔡村中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年山西省大同市蔡村中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy與水平面平行，在光滑水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)以速度v通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，速度方向與x軸正方向的夾角為α，與此同時(shí)給質(zhì)點(diǎn)加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy，則此后

(

)

A．因?yàn)橛蠪x，質(zhì)點(diǎn)一定做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B．如果，質(zhì)點(diǎn)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

C．如果Fy<Fx，質(zhì)點(diǎn)相對(duì)原來(lái)的方向向y軸一側(cè)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

D．如果，質(zhì)點(diǎn)相對(duì)原來(lái)的方向向x軸一側(cè)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)參考答案：BD2.（單選）如圖所示半圓柱體P固定在水平地面上，其右端有一固定放置的豎直擋板MN．在半圓柱體P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)使MN保持豎直并且緩慢地向右平移，在Q滑落到地面之前的此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）MN對(duì)Q的彈力逐漸減小

B．MN對(duì)Q的彈力保持不變C．P對(duì)Q的作用力逐漸增大

D．P對(duì)Q的作用力先增大后減小參考答案：C

解析：先對(duì)Q受力分析，受重力、P對(duì)Q的支持力和MN對(duì)Q的支持力，如圖根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有

N1=N2=mgtanθ

再對(duì)P、Q整體受力分析，受重力、地面支持力、MN擋板對(duì)其向左的支持力和地面對(duì)其向右的支持力，如圖根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有

f=N2

N=（M+m）g

故：f=mgtanθ

MN保持豎直且緩慢地向右移動(dòng)過(guò)程中，角θ不斷變大，故f變大，N不變，N1變大，N2變大，P、Q受到的合力為零；故選C．3.如圖所示，均勻的長(zhǎng)方形薄片合金電阻板abcd，ab邊為L(zhǎng)1，ad邊為L(zhǎng)2，當(dāng)端點(diǎn)I、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入電路時(shí)，RIII：RⅢ

Ⅳ=(

)A．L1：L2

B．L2：L1

C．L12：L22

D．L22：L12參考答案：D4.如圖所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為2m的小球；B處固定質(zhì)量為m的小球，支架懸掛在O點(diǎn)，可繞過(guò)O點(diǎn)與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng).開(kāi)始時(shí)OB與地面相垂直，放手后開(kāi)始運(yùn)動(dòng).在無(wú)任何阻力的情況下，下列說(shuō)法中正確的是（）①A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零②A球機(jī)械能減小量等于B球機(jī)械能增加量③B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的高度④當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí)，A球一定能回到起始高度

A.①②③

B.②③④

C.①③④

D.①②參考答案：B5.物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多物理定律就是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的規(guī)律．但有些物理規(guī)律或物理關(guān)系的建立并不是直接從實(shí)驗(yàn)得到的，而是經(jīng)過(guò)了理想化或合理外推．下列選項(xiàng)中屬于這種情況的是……………………（）

A．牛頓第一定律

B．牛頓第二定律

C．玻意耳定律

D．法拉第電磁感應(yīng)定律參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如右圖所示，在真空中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，帶電荷量為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線(xiàn)所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點(diǎn)．如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第N＋1滴油滴剛好能飛離電場(chǎng)，假設(shè)落到A板的油滴的電荷量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則落到A板的油滴數(shù)N=________第N＋1滴油滴經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中所增加的動(dòng)能_____參考答案：7.下圖是一輛連有紙帶的小車(chē)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一分．打點(diǎn)頻率為50Hz，圖中A、B：C、D、E、F…是按時(shí)間順序先后確定的計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫(huà)出）．用刻度尺量出AB、DE之間的距離分別是2．40cm和0．84cm．

（1）那么小車(chē)的加速度大小是

m/s2，方向與小車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向相

。

（2）若當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率變?yōu)?0Hz，但該同學(xué)并不知道，那么做實(shí)驗(yàn)的這個(gè)同學(xué)測(cè)得的物體加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比____（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）．參考答案：（1）0.52反（2）偏小：（1）每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，

a==0.52m/s2，

由于從A到F相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)位移逐漸減小，所以紙帶做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向與小車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向相反．

如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率變?yōu)?0Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式△x=at2得：真實(shí)的加速度值就會(huì)偏大，

所以測(cè)量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏小。8.如圖所示，絕緣水平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均為m，電量均為+Q的物體A和B（A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)），它們間的距離為r，與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,則此時(shí)

A受到的摩擦力為

。如果將A的電量增至+4Q，則兩物體將開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的加速度第一次為零時(shí)，A運(yùn)動(dòng)的距離為

。參考答案：(1)

(2)

9.直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1＝450。直升機(jī)取水后飛往火場(chǎng)，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a=1.5m/s2時(shí)，懸索與豎直方向的夾角θ2＝140。如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質(zhì)量，則空氣阻力大小為_(kāi)__

___N，水箱中水的質(zhì)量M約為_(kāi)______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：試題分析：直升機(jī)沿水平方向勻速和勻加速飛行時(shí)，水箱受力情況如下圖，根據(jù)牛頓第二定律，則有，，解得，?？键c(diǎn)：本題考查了牛頓第二定律的應(yīng)用。10.某星球密度與地球相同，其半徑是地球半徑的2倍，則其表面重力加速度為地球表面重力加速度的

倍；若在該星球表面上發(fā)射一顆衛(wèi)星，所需的最小速度是地球第一宇宙速度的

倍。參考答案：2，211.設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，則環(huán)繞地球飛行的第一宇宙速度v的表達(dá)式為_(kāi)_____________；某行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為_(kāi)_____________（已知萬(wàn)有引力常量為G）。參考答案：v=，/3︰112.T14列車(chē)時(shí)刻表?？空镜竭_(dá)時(shí)間開(kāi)車(chē)時(shí)間里程（千米）上海－18︰000蚌埠22︰2622︰34484濟(jì)南03︰1303︰21966北京08︰00－1463（2分）第四次提速后，出現(xiàn)了“星級(jí)列車(chē)”。從其中的T14次列車(chē)時(shí)刻表可知，列車(chē)在蚌埠至濟(jì)南區(qū)間段運(yùn)行過(guò)程中的平均速率為

千米/小時(shí)。參考答案：答案：103.6613.如圖所示的邏輯電路由一個(gè)“________”門(mén)和一個(gè)“非”門(mén)組合而成；當(dāng)輸入端“A=1”、“B=0”時(shí)，輸出端“Z=______”。參考答案：

答案：或三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家。材料的電阻隨磁場(chǎng)的增加而增大的現(xiàn)象稱(chēng)為磁阻效應(yīng)，利用這種效應(yīng)可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度。若圖1為某磁敏電阻在室溫下的電阻-磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線(xiàn)，其中RB、RO分別表示有、無(wú)磁敏電阻的阻值。為了測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B，需先測(cè)量磁敏電阻處于磁場(chǎng)中的電阻值RB。請(qǐng)按要求完成下列實(shí)驗(yàn)。

（1）設(shè)計(jì)一個(gè)可以測(cè)量磁場(chǎng)中該磁敏電阻阻值的電路，在圖2的虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖（磁敏電阻及所處磁場(chǎng)已給出，待測(cè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6～1.0T，不考慮磁場(chǎng)對(duì)電路其它部分的影響）。要求誤差較小。

提供的器材如下：

A．磁敏電阻，無(wú)磁場(chǎng)時(shí)阻值

B．滑動(dòng)變阻器R，全電阻約

C．電流表，量程2.5mA,內(nèi)阻約

D．電壓表，量程3V，內(nèi)阻約3k

E．直流電源E，電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)

F．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干（2）正確接線(xiàn)后，將磁敏電阻置入待測(cè)磁場(chǎng)中，測(cè)量數(shù)據(jù)如下表：

123456U（V）0.000.450.911.501.792.71I（mA）0.000.300.601.001.201.80

根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測(cè)量值RB=

，結(jié)合圖1可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝

T。（3）試結(jié)合圖1簡(jiǎn)要回答，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～0.2T和0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻阻值的變化規(guī)律有何不同？（4）某同學(xué)查閱相關(guān)資料時(shí)看到了圖3所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻-磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線(xiàn)（關(guān)于縱軸對(duì)稱(chēng)），由圖線(xiàn)可以得到什么結(jié)論？

參考答案：答案：（1）當(dāng)B＝0.6T時(shí)，磁敏電阻阻值約為6×150Ω＝900Ω，當(dāng)B＝1.0T時(shí)，磁敏電阻阻值約為11×150Ω＝1650Ω．由于滑動(dòng)變阻器全電阻20Ω比磁敏電阻的阻值小得多，故滑動(dòng)變阻器選擇分壓式接法；由于，所以電流表應(yīng)內(nèi)接．電路圖如圖所示．(2分)（2）(2分)方法一：根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以求得磁敏電阻的阻值分別為：

，，

，

，，

故電阻的測(cè)量值為（1500－1503Ω都算正確．）

由于，從圖1中可以讀出B＝0.9T

方法二：作出表中的數(shù)據(jù)作出U－I圖象，圖象的斜率即為電阻（略）．

（3）(2分)在0～0.2T范圍，圖線(xiàn)為曲線(xiàn)，故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度非線(xiàn)性變化（或非均勻變化）；在0.4～1.0T范圍內(nèi)，圖線(xiàn)為直線(xiàn)，故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度線(xiàn)性變化（或均勻變化）；（4）(2分)從圖3中可以看出，當(dāng)加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的磁場(chǎng)時(shí)，磁敏電阻的阻值相等，故磁敏電阻的阻值與磁場(chǎng)方向無(wú)關(guān)．15.（15分）現(xiàn)有一塊59C2型的小量程電流表G（表頭），滿(mǎn)偏電流為，內(nèi)阻約為800～850，把它改裝成、的兩量程電流表?？晒┻x擇的器材有：滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值20；

滑動(dòng)變阻器，最大阻值；電阻箱，最大阻值；

定值電阻，阻值；電池E1，電動(dòng)勢(shì)1.5V；電池，電動(dòng)勢(shì)；電池，電動(dòng)勢(shì)；（所有電池內(nèi)阻均不計(jì)）標(biāo)準(zhǔn)電流表A，滿(mǎn)偏電流；單刀單擲開(kāi)關(guān)和，單刀雙擲開(kāi)關(guān)，電阻絲及導(dǎo)線(xiàn)若干。（1）采用如圖1所示電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻，為提高測(cè)量精確度，選用的滑動(dòng)變阻器為

；選用的電池為

。

（2）將G改裝成兩量程電流表。現(xiàn)有兩種備選電路，示于圖2和圖3。圖

為合理電路，另一電路不合理的理由是

。

（3）將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對(duì)（僅核對(duì)1mA量程），畫(huà)出所用電路圖，圖中待核對(duì)的電流表符號(hào)用來(lái)表示。參考答案：答案：（1）（或最大阻值）

（或電動(dòng)勢(shì)4.5V）；（2）2

圖3電路在通電狀態(tài)下，更換量程會(huì)造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端，以致流過(guò)表頭的電流超過(guò)其滿(mǎn)偏電流而損壞；（3）所用電路圖如下：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，區(qū)域足夠大，方向垂直于紙面向里，直角坐標(biāo)系的軸為磁場(chǎng)的左邊界，A為固定在軸上的一個(gè)放射源，內(nèi)裝鐳核（）沿著方向釋放一個(gè)粒子后衰變成氡核(Rn)．在軸上放有粒子接收器，移動(dòng)粒子接收器，在N點(diǎn)能接收到粒子，N點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為，已知OA間距離為，粒子質(zhì)量為，電荷量為，氡核的質(zhì)量為。（1）寫(xiě)出鐳核的衰變方程；（2）求粒子的動(dòng)能。參考答案：解析：(1)鐳核衰變方程為：

(6分)(2)鐳核衰變放出粒子和氡核，分別在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。粒子射出軸時(shí)被粒子接收器接收，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為R，其圓心位置如圖中點(diǎn)，有．則

①

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

，即，

②

粒子的動(dòng)能為，③17.如圖所示，一水平面上P點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙，質(zhì)量為m的劈A在水平面上靜止，上表面光滑，A右端與水平面平滑連接，質(zhì)量為M的物塊B恰好放在水平面上P點(diǎn)，物塊B、C與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．將一質(zhì)量為m的小球C，從劈A的斜面上距水平面高度為h處由靜止釋放，然后與B發(fā)生完全非彈性正碰（碰撞時(shí)間極短）．已知M=2m，求：①小球C與劈A分離時(shí)，A的速度；②碰后小球C和物塊B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．參考答案：【考點(diǎn)】：動(dòng)量守恒定律．【專(zhuān)題】：動(dòng)量定理應(yīng)用專(zhuān)題．【分析】：（1）小球下滑過(guò)程中，小球與劈A組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出A與C分離時(shí)小球C的速度．（2）小球C與物塊B碰撞過(guò)程時(shí)間極短，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，由題意知B、C碰撞過(guò)程機(jī)械能守恒，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律求出B與C的速度，碰后B做勻減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量定理（或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式）可以B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．：解：①設(shè)小球C與劈A分離時(shí)速度大小為v0，此時(shí)劈A速度大小為vA小球C運(yùn)動(dòng)到劈A最低點(diǎn)的過(guò)程中，規(guī)定向右為正方向，由水平方向動(dòng)量守恒有：mv0﹣mvA=0

由機(jī)械能守恒有：mgh=mv02+mvA2得v0=，vA=，之后A向左勻速運(yùn)動(dòng)．

②小球C與B發(fā)生完全非彈性正碰后速