2022-2023學(xué)年廣東省中山市五桂山學(xué)校高三物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年廣東省中山市五桂山學(xué)校高三物理期末試題含解析一、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.（單選）鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的，已知內(nèi)外軌道對(duì)水平面傾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度小于，則

A．內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車(chē)輪輪緣有擠壓B．外軌對(duì)外側(cè)車(chē)輪輪緣有擠壓C．這時(shí)鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力大于D．這時(shí)鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力等于參考答案：A?；疖?chē)相當(dāng)于在斜面上作圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)受力分析和牛頓第二定律得：，當(dāng)小于時(shí)，是內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車(chē)輪輪緣有擠壓，A對(duì)，B錯(cuò)；這時(shí)鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力小于，C、D答案都錯(cuò)；故本題選擇A答案。2.為紀(jì)念伽利略將望遠(yuǎn)鏡用于天文觀測(cè)400周年，2009年被定為以“探索我的宇宙”為主題的國(guó)際天文年。我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星繞月球經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行，完成了既定任務(wù)，于2009年3月1日16時(shí)13分成功撞月。如圖為“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星撞月的模擬圖，衛(wèi)星在控制點(diǎn)1開(kāi)始進(jìn)入撞月軌道，假設(shè)衛(wèi)星繞月球作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為T(mén)，引力常量為G。根據(jù)題中信息，以下說(shuō)法正確的是A．可以求出月球的質(zhì)量

B．可以求出月球?qū)Α版隙鹨惶?hào)”衛(wèi)星的引力C．“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在控制點(diǎn)1處應(yīng)減速D．“嫦娥一號(hào)”在地面的發(fā)射速度大于11.2km/s參考答案：AC3.如圖所示，長(zhǎng)為a寬為b的矩形區(qū)域內(nèi)（包括邊界）有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．0點(diǎn)有一粒子源，某時(shí)刻粒子源向磁場(chǎng)所在區(qū)域與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)所有方向發(fā)射大量質(zhì)量為m電量為q的帶正電的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，最先從磁場(chǎng)上邊界射出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為，最后從磁場(chǎng)中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為，不計(jì)重力和粒子之間的相互作用，則（）A．粒子速度大小為B．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為3bC．a(chǎn)的長(zhǎng)度為（+1）bD．最后從磁場(chǎng)中飛出的粒子一定從上邊界的中點(diǎn)飛出參考答案：C【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專(zhuān)題】帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．【分析】根據(jù)左手定則可知，粒子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力的方向向右，將向右偏轉(zhuǎn)，由運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間，即可判斷出偏轉(zhuǎn)的角度；然后由幾何關(guān)系求出粒子的半徑，洛倫茲力提供向心力求出粒子運(yùn)動(dòng)的速度．根據(jù)幾何關(guān)系，判斷出最后從磁場(chǎng)中飛出的粒子的軌跡，得出a的長(zhǎng)度以及粒子飛出磁場(chǎng)的位置．【解答】解：A、B、根據(jù)左手定則可知，粒子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力的方向向右，將向右偏轉(zhuǎn)．結(jié)合運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，粒子向上的分速度越大，則越早從上邊界飛出．所以最早從上邊界飛出的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的方向是豎直向上的．又由題最先從磁場(chǎng)上邊界射出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為，根據(jù)：，則粒子偏轉(zhuǎn)的角度：．做出這種情況下粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖1，由圖中幾何關(guān)系可知：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，即：所以：．故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C、D、粒子的入射的方向在90°的范圍以內(nèi)，又r=2b，所以粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡不會(huì)超過(guò)半個(gè)圓，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不超過(guò)半個(gè)周期，由可知，軌跡的圓心角越大，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)，而圓心角越大，對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)越長(zhǎng)，所以粒子運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間的軌跡，弦長(zhǎng)也最長(zhǎng)．所以最后射出磁場(chǎng)的粒子一定是從磁場(chǎng)的右邊射出，最后從磁場(chǎng)中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)軌跡如圖2，則：所以：α=30°，β=90°﹣α=60°，由于最后從磁場(chǎng)中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為，則偏轉(zhuǎn)角等于90°，γ=90°﹣β=30°由幾何關(guān)系可得：．故C正確，D錯(cuò)誤．故選：C4.如圖甲所示理想變壓器電路，其原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中Rt為NTC型熱敏電阻，R1為定值電阻。下列說(shuō)法正確的是

A．交流電壓u的表達(dá)式u=36sin100πt(V)B．變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4C．變壓器輸入、輸出功率之比為1∶4D．Rt處溫度升高時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變大參考答案：AB5.（單選）如圖甲所示，在傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，有一質(zhì)量為m的物體，受到沿斜面方向的力F作用，力F按圖乙所示規(guī)律變化（圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值，力沿斜面向上為正）。則物體運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律是圖丙中的（物體的初速度為零，重力加速度取10m/s2）（

）參考答案：C。當(dāng)F與mg的比值為1時(shí)，有此時(shí)加速度a=0.5g=5m/s2，在1s末速度增大到正向5m/s，在1s到2s間撤去F后物體在重力沿斜面向下的分力提供加速度，為5m/s2，在2s末速度減小到零。可細(xì)分析如下：在0-1s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律得：，方向沿斜面向上，物體向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在1-2s內(nèi)，拉力為零，根據(jù)牛頓第二定律得：，方向沿斜面向下，物體沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2s末速度為零．在2-3s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律得：．方向沿斜面向下，物體沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，3s末的速度大小v=a3t=15m/s．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選擇C答案。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過(guò)電門(mén)時(shí)與光電門(mén)相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時(shí)間為t，則庶光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度為v= （1）關(guān)于這個(gè)平均速度，有如下討論： A．這個(gè)平均速度不能作為實(shí)驗(yàn)中遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均越接近瞬時(shí)速度 C．實(shí)驗(yàn)中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測(cè)量時(shí)間的精確度，遮光片太窄，時(shí)間測(cè)量精度就會(huì)降低，所測(cè)瞬時(shí)速度反而不準(zhǔn)確 D．實(shí)驗(yàn)中，所選遮光片越寬越好，這樣時(shí)間的測(cè)量較準(zhǔn)，得到的瞬時(shí)速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測(cè)出氣墊導(dǎo)軌總長(zhǎng)L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過(guò)光時(shí)門(mén)時(shí)下滑的距離L和遮光時(shí)間t，這一過(guò)程中：滑塊減少的重力勢(shì)能的表達(dá)式為：

，滑塊獲得的動(dòng)能表達(dá)式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門(mén)測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理，能根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度進(jìn)而計(jì)算物體的動(dòng)能是解決本題的關(guān)鍵。7.利用α粒子散射實(shí)驗(yàn)最早提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是

；他還利用α粒子轟擊（氮核）生成和另一種粒子，寫(xiě)出該核反應(yīng)方程

．參考答案：8.

（5分）一個(gè)蓄電池輸出電壓為12V，若輸出的電能為4.3×106J，則它放出的電量為_(kāi)____________C。參考答案：答案：3.6×1059.在研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體平衡條件的實(shí)驗(yàn)中（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前需要檢查力矩盤(pán)重心是否在轉(zhuǎn)軸處，描述檢查的操作過(guò)程．在任意位置（轉(zhuǎn)過(guò)任意角度）能靜止/平衡（2）某同學(xué)采用50g的鉤碼，力矩盤(pán)平衡后如圖所示，彈簧秤讀數(shù)1.1N，盤(pán)面中3個(gè)同心圓半徑分別是2cm、4cm、6cm．填寫(xiě)下表（g取9.8m/s2，答案精確到0.001N?m）：順時(shí)針力矩逆時(shí)針力矩0.059N?m0.064N?m參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件．專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）動(dòng)后，停下時(shí)事先的標(biāo)記能夠處于任意位置，即轉(zhuǎn)盤(pán)能隨遇平衡，說(shuō)明轉(zhuǎn)盤(pán)的重心在轉(zhuǎn)軸上；（2）簧秤讀數(shù)1.1N，一個(gè)鉤碼重50g，根據(jù)力矩等于力與力臂的乘積．解答：解：（1）心在轉(zhuǎn)軸上，力矩盤(pán)本身的重力才可以忽略不計(jì)，轉(zhuǎn)動(dòng)后，停下時(shí)事先的標(biāo)記能夠處于任意位置，即轉(zhuǎn)盤(pán)能隨遇平衡，說(shuō)明轉(zhuǎn)盤(pán)的重心在轉(zhuǎn)軸上；（2）逆時(shí)針力矩為M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案為：（1）在任意位置（轉(zhuǎn)過(guò)任意角度）能靜止/平衡（2）0.064N?m點(diǎn)評(píng)：題是驗(yàn)證力矩平衡的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵求出順時(shí)針力矩之和和逆時(shí)針力矩之后，然后判斷是否相等，實(shí)驗(yàn)前要將支點(diǎn)調(diào)節(jié)到重心處．10.兩靠得較近的天體組成的系統(tǒng)成為雙星，它們以兩者連線上某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。設(shè)兩天體的質(zhì)量分布為和，則它們的軌道半徑之比__________；速度之比__________。參考答案：；11.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t＝0時(shí)刻波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過(guò)0．3s第一次到達(dá)平衡位置，則該波的傳播方向?yàn)檠豿軸___（填”正”“負(fù)”）方向，傳播波速為_(kāi)_____m／s，經(jīng)過(guò)1．2s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為_(kāi)_____cm。參考答案：

(1).負(fù)

(2).10

(3).8（1）此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，由波的形成原理可知此波沿沿x軸負(fù)方向傳播。（2）Q經(jīng)過(guò)0．3s第一次到達(dá)平衡位置，可知波的周期為，所以波速為（3）經(jīng)過(guò)1．2s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為12.做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，取下一段紙帶研究其運(yùn)動(dòng)情況，如圖所示。設(shè)0點(diǎn)為計(jì)數(shù)的起點(diǎn)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，則第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與起始點(diǎn)的距離x1為_(kāi)______cm，打第一個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)的瞬時(shí)速度為_(kāi)______cm/s，物體的加速度大小為_(kāi)________m/s2。參考答案：4，45，113.參考答案：311

1.56三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）如圖（甲）所示，在利用重物自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組打出了三條紙帶，但是由于實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范，三條打點(diǎn)紙帶的第1個(gè)點(diǎn)和第2個(gè)點(diǎn)之間的距離都明顯的大于2mm，于是他們選擇了如圖（乙）所示的一條點(diǎn)跡清晰且在一條直線上的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．他們首先在所選擇紙帶的前四個(gè)點(diǎn)的下方標(biāo)上1、2、3、4，在后面適當(dāng)位置又選了五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E；然后，他們又設(shè)計(jì)了四種數(shù)據(jù)處理方案來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．方案1：選擇第1個(gè)點(diǎn)作為過(guò)程的起點(diǎn)，分別選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D作為過(guò)程的終點(diǎn)，用刻度尺量出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E到第1個(gè)點(diǎn)的距離h1、h2、h3、h4、h5，再數(shù)出計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D到第1個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔數(shù)k，利用Vn=gkT算出重物運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D時(shí)的速度，比較“和”是否相等來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．方案2：選擇第1個(gè)點(diǎn)作為過(guò)程的起點(diǎn)，分別選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D作為過(guò)程的終點(diǎn)，用刻度尺量出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E到第1個(gè)點(diǎn)的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用Vn=算出重物運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D時(shí)的速度，比較“和”是否相等來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．方案3：選擇第3個(gè)點(diǎn)作為過(guò)程的起點(diǎn)，分別選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D作為過(guò)程的終點(diǎn)，用刻度尺量出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E到第3個(gè)點(diǎn)的距離h1、h2、h3、h4、h5，再數(shù)出計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D到第1個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔數(shù)k，利用Vn=gkT算出重物運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D時(shí)的速度，利用V3=2gT求出打第3個(gè)點(diǎn)時(shí)重物的速度，比較“和（–）”是否相等來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．方案4：選擇第3個(gè)點(diǎn)作為過(guò)程的起點(diǎn)，分別選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D作為過(guò)程的終點(diǎn)，用刻度尺量出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E到第3個(gè)點(diǎn)的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用Vn=算出重物運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D時(shí)的速度，再測(cè)出第2個(gè)點(diǎn)到第4個(gè)點(diǎn)之間的距離S，利用求出打第3個(gè)點(diǎn)時(shí)重物的速度，比較“和（–）”是否相等來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．（1）你認(rèn)為最合適的方案是

．（2）說(shuō)出兩條你認(rèn)為其他方案不合適的理由：理由1：

．理由2：

．參考答案：答案：（1）方案4

（4分）（2）理由1：研究過(guò)程的起點(diǎn)不能選在第1點(diǎn)（或者“打第1點(diǎn)和紙帶的釋放不同步”、“打第1點(diǎn)時(shí)重物已經(jīng)有了一個(gè)初速度”、“打第1點(diǎn)時(shí)重物已經(jīng)下落了一段距離”、或者表達(dá)了相同的意思均可）（4分）理由2：不能用V=gt計(jì)算速度（由于空氣阻力、摩擦阻力、打點(diǎn)阻力的影響，重物實(shí)際下落的加速度小于重力加速度g，用V=gt計(jì)算速度會(huì)使動(dòng)能增量的測(cè)量值偏大，甚至?xí)霈F(xiàn)“動(dòng)能的增加量大于重力勢(shì)能的減少量的結(jié)果”）（4分）15.圖1是利用兩個(gè)電流表

和測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的電路原理圖。圖中為開(kāi)關(guān)，為滑動(dòng)變阻器，固定電阻和內(nèi)阻之和為比和滑動(dòng)變阻器的總電阻都大得多），為理想電流表。

①按電路原理圖在圖2中各實(shí)物圖之間畫(huà)出連線。②在閉合開(kāi)關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)至

（填“端”、“中央”或“端”）。③閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置，讀出電流表和的示數(shù)和。多次改變滑動(dòng)端的位置，得到的數(shù)據(jù)為

I1（mA）0.120[0.1250.1300.1350.1400.145I2（mA）48040032023214068

在圖3所示的坐標(biāo)紙上以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)畫(huà)出所對(duì)應(yīng)的曲線。④利用所得曲線求的電源的電動(dòng)勢(shì)=

V，內(nèi)阻=

．（保留兩位小數(shù)）參考答案：解：①

連線

（3分）②

端”

（2分）

③

作圖

（2分）④（均給分）

（2分）；

（均給分）（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在固定的粗糙斜面上依次放有兩塊質(zhì)量相等m1=m2=10kg的平板A、B，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=1.6m，斜面傾角很小為θ（sinθ=0.1，cosθ≈1），一個(gè)質(zhì)量為m3=20kg的小滑塊C以v0＝5m/s的初速度滑上平板A的上表面。A與斜面之間的動(dòng)摩擦因素為μ1=0.2，B與斜面之間的動(dòng)摩擦因素μ2=0.1,滑塊C與平板A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，設(shè)為μ3。設(shè)最大靜摩擦力與相對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力大小相等，g=10m/s。(1)若小滑塊C滑上平板A時(shí)，平板均不動(dòng)，而滑上平板B時(shí)，平板B開(kāi)始滑動(dòng)，求μ3應(yīng)滿足的條件；（2）若μ3=0.4，求滑塊C從開(kāi)始滑上平板A到最終相對(duì)斜面靜止時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和平板B沿斜面上滑的最大距離。參考答案：(1)要使小滑塊滑上平板A時(shí)，平板不動(dòng)，則：

要使小滑塊滑上平板B時(shí)，平板B開(kāi)始滑動(dòng)，則：解得：（4分）(2)設(shè)C在A上滑動(dòng)時(shí)，C的加速度為ac，經(jīng)t1時(shí)間滑出A時(shí)的速度為v1則

C滑到B上以后，B開(kāi)始滑動(dòng)，加速度為aB，假設(shè)經(jīng)t2時(shí)間后B、C達(dá)到共同速度v2時(shí)C還沒(méi)有從B上滑出對(duì)B：對(duì)C：解得：C相對(duì)于B滑動(dòng)的距離假設(shè)成立之后C和B一起沿斜面減速，加速度為a，經(jīng)t3速度變?yōu)榱銓?duì)BC整體：

（1分）由于BC最終靜止在斜面上C從開(kāi)始滑上平板A最終相對(duì)斜面靜止時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：平板B沿斜面上滑的最大距離：（10分）17.質(zhì)量M=3kg的長(zhǎng)木板放在水平光滑的平面上，在水平恒力F=11N作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，如圖所示，當(dāng)速度達(dá)到1m/s時(shí)，將質(zhì)量m=4kg的物體輕輕放到木板的右端，已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2，（g=10m/s2），求：（1）物體