2022-2023學(xué)年山西省朔州市大營中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年山西省朔州市大營中學(xué)高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)。初始時刻，A、B處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊()A．速率的變化量不同

B．機(jī)械能的變化量不同C．重力勢能的變化量相同

D．重力做功的平均功率相同參考答案：D2.如圖所示，甲、乙兩物塊用跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩連接，分別靜止在斜面AB、AC上，滑輪兩側(cè)細(xì)繩與斜面平行。甲、乙兩物塊的質(zhì)量分別為m1、m2。AB斜面粗糙，傾角為，AC斜面光滑，傾角為，不計(jì)滑輪處摩擦，則以下分析正確的是A．若，則甲所受摩擦力沿斜面向上B．若在乙物塊上面再放一個小物塊后，甲、乙仍靜止，則甲所受的摩擦力一定變小C．若在乙物塊上面再放一個小物塊后，甲、乙仍靜止，則甲所受的拉力一定變大D．若在甲物塊上面再放一個小物塊后，甲、乙仍靜止，則甲所受拉力一定變大參考答案：AC由力的平衡知識可得，若，則甲物體有沿斜面向下運(yùn)動的趨勢，故甲所受靜摩擦力方向沿斜面向上，A正確；在乙物塊上面再放一個小物塊后，相當(dāng)于增大m2，由于開始時甲所受靜摩擦力的方向不確定，則f的大小變化不確定，可能增大也可能減小，B錯誤；隔離乙物體分析可知，甲所受拉力即繩上的拉力等于乙物體重力沿斜面方向的分力的大小，故選項(xiàng)C正確D錯誤。3.如圖所示，汽車在一段丘陵地勻速率行駛，由于輪胎太舊而發(fā)生爆胎，則圖中各點(diǎn)中最易發(fā)生爆胎的位置是在

A．a(chǎn)處

B．b處

C．c處

D．d處參考答案：D4.在如圖所示的電路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動勢為，內(nèi)阻為r。設(shè)電流表A的讀數(shù)為I電壓表V的讀數(shù)為U。當(dāng)R5的滑動觸點(diǎn)向圖中a端移動時,（

）A．I變大，U變小

B．I變大，U變大C．I變小，U變大

D．I變小，U變小參考答案：D5.如圖所示，一固定桿與水平方向夾角為q，將一質(zhì)量為m1的滑塊套在桿上，通過輕繩懸掛一個質(zhì)量為m2的小球，桿與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為μ。若滑塊與小球保持相對靜止以相同的加速度a一起運(yùn)動，此時繩子與豎直方向夾角為b，且q＜b，則滑塊的運(yùn)動情況是（

）（A）沿著桿加速下滑

（B）沿著桿加速上滑（C）沿著桿減速下滑

（D）沿著桿減速上滑參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.科技館里有一個展品，該展品放在暗處，頂部有一個不斷均勻向下噴射水滴的裝置，在頻閃光源的照射下，可以看到水滴好像靜止在空中固定的位置不動，如圖所示．某同學(xué)為計(jì)算該裝置噴射水滴的時間間隔，用最小刻度為毫米的刻度尺測量了空中幾滴水間的距離，由此可計(jì)算出該裝置噴射水滴的時間間隔為（g取10m/s2）

s，圖中第2點(diǎn)速度為

m/s.參考答案：第1滴水滴與第2滴水滴的間距為，第2滴與第3滴的間距為，所以相鄰水滴間距之差為根據(jù)公式可知，該裝置噴射水滴的時間間隔為，第二點(diǎn)速度。7.某研究性實(shí)驗(yàn)小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素，進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)研究。如圖為測定風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛小球P，無風(fēng)時細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點(diǎn)接觸，OC=H；有風(fēng)時細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(diǎn)(如圖中虛線所示，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸)。(1)已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計(jì)，理想電壓表兩接線柱分別與O點(diǎn)和C點(diǎn)相連，球P的質(zhì)童為m，重力加速度為g，由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=_______。(2)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因數(shù)有關(guān)，于是他們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)后獲得了如下數(shù)據(jù)：(下表中風(fēng)速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v和球半徑r的關(guān)系是_______(比例系數(shù)用k表示)。參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1)以小球?yàn)檠芯繉ο?，對小球受力分析，設(shè)金屬絲與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得，風(fēng)力。金屬絲與電阻絲交點(diǎn)與C點(diǎn)間長度為，電阻；由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)。聯(lián)立解得：。(2)由表中數(shù)據(jù)可得，在球半徑一定的情況下，電壓表示數(shù)與風(fēng)速成正式，則風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比，即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得，；在風(fēng)速一定的情況下，球半徑增大到原來的兩倍，電壓表示數(shù)減小為原來的，可得風(fēng)速一定的條件下，風(fēng)力與半徑的關(guān)系為與成正比。綜上，風(fēng)力大小與風(fēng)速大小和球半徑的關(guān)系是。8.一降壓變壓器輸入電壓的最大值是220V，另有負(fù)載電阻R，當(dāng)R接在20V的直流電源上時消耗的功率為P，若把它接到該變壓器的副線圈上時消耗功率為P／2，則此變壓器原、副線圈的匝數(shù)比=___________。參考答案：11:l9.在《測定勻變速直線運(yùn)動的加速度》的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時器是用于測量

的儀器，工作電源是（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：10.如圖甲所示為某賓館的房卡，只有把房卡插入槽中，房間內(nèi)的燈和插座才會有電。房卡的作用相當(dāng)于一個________（填電路元件名稱）接在干路上。如圖乙所示，當(dāng)房客進(jìn)門時，只要將帶有磁鐵的卡P插入盒子Q中，這時由于磁鐵吸引簧片，開關(guān)B就接通，通過繼電器J使整個房間的電器的總開關(guān)接通，房客便能使用室內(nèi)各種用電器。當(dāng)繼電器工作時，cd相吸，ab便接通。請你將各接線端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10適當(dāng)?shù)剡B接起來，構(gòu)成正常的電門卡電路。參考答案：（1）電鍵（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

11.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

1146012.某波源S發(fā)出一列簡諧橫波，波源S的振動圖象如圖所示。在波的傳播方向有A、B兩點(diǎn)，它們到S的距離分別為45m和55m。測得A、B兩點(diǎn)開始振動的時間間隔1.0s。由此可知①波長

m；②當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為+6cm時，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是

cm。參考答案：①20

②-6

13.同打點(diǎn)計(jì)時器一樣，光電計(jì)時器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計(jì)時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計(jì)時器就可以顯示物體的擋光時間?，F(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運(yùn)動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計(jì)時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計(jì)時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1.00m，則滑塊運(yùn)動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.一列簡諧橫波在t=時的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點(diǎn)，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。參考答案：（1）波沿負(fù)方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動圖像、振動圖像、波動傳播及其相關(guān)的知識點(diǎn)。（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)，其振動狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為

⑥四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.有一折射率為n的長方體玻璃磚ABCD。其周圍是空氣，如圖所示，當(dāng)入射光線從它的AB面以人射角a射入時。①要使光線在BC面發(fā)生全反射，證明入射角應(yīng)滿足的條件是。（BC面足夠長）②如果對于任意入射角(a≠0°且<90°)的光線都能在BC面發(fā)生全反射，則玻璃磚的折射率應(yīng)取何值?參考答案：見解析17.如圖所示，電源電動勢E＝28V，內(nèi)阻r＝2Ω，電阻R1＝12Ω，R2＝R4＝4Ω，R3＝8Ω，C為平行板電容器，其電容C＝3.0pF，虛線到兩極板間距離相等，極板長L＝0.20m，兩極板的間距d＝1.0×10－2m。（1）若開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則當(dāng)其閉合后，求流過R4的總電荷量為多少？（2）若開關(guān)S斷開時，有一帶電微粒沿虛線方向以v0＝2.0m/s的初速度射入C的電場中，剛好沿虛線勻速運(yùn)動。問：當(dāng)開關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中，能否從C的電場中射出？(要求寫出計(jì)算和分析過程，g取10m/s2)參考答案：【知識點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；閉合電路的歐姆定律．J2I3【答案解析】（1）6.0×10-12C；（2）不能

解析：：（1）S斷開時，電阻R3兩端電壓為：U3＝S閉合后，外阻為：R＝路端電壓為：U＝電阻R3兩端電壓為：U3′＝則所求流過R4的總電量為：△Q＝CU3?CU3′＝6.0×10?12C

（2）設(shè)微粒質(zhì)量為m，電量為q，當(dāng)開關(guān)S斷開時有：＝mg

當(dāng)開關(guān)S閉合后，設(shè)微粒加速度為a，則：mg?＝ma

設(shè)微粒能從C的電場中射出，則水平方向：t＝豎直方向：y＝at2

由以上各式求得：y＝6.25×10?3m＞故微粒不能從C的電場中射出．【思路點(diǎn)撥】開關(guān)斷開時，求出電阻兩端的電壓從而算出電容器的電量；當(dāng)開關(guān)閉合時，求出路端的電壓，從而電阻兩端的電壓．當(dāng)斷開時電場力與重力相平衡，而閉合后由重力與電場力的合力從而求出加速度大小，最終求出側(cè)向位移．本題由毆姆定律與牛頓運(yùn)動定律相綜合應(yīng)用，同時利用將類平拋運(yùn)動分解成兩相互垂直的簡單直線運(yùn)動．18.實(shí)驗(yàn)小組想要探究電磁剎車的效果，在遙控小車底面安裝寬為0.1m、長為0.4m的10匝矩形線框abcd,總電阻為R=2Ω，面積可認(rèn)為與小車底面相同，其平面與水平地面平行，小車總質(zhì)量為m=0.2kg.如圖是簡化的俯視圖，小車在磁場外以恒定的功率做直線運(yùn)動，受到地面阻力恒為f=0.4N，進(jìn)入磁場前已達(dá)到最大速度v=5m/s，車頭（ab邊）剛要進(jìn)入磁場時立即拋去牽引力，車尾（cd邊）剛出磁場時速度恰好為零。已知有界磁場寬度為0.4m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.4T,方向豎直向下.求：(1)進(jìn)入磁場前小車所受牽引力的功率P