2022-2023學(xué)年山西省大同市第十五中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年山西省大同市第十五中學(xué)高三物理下學(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(gè)選項(xiàng)符合題意1.在水平直軌道上以額定功率行駛的列車，所受阻力與質(zhì)量成正比，由于發(fā)生緊急情況，分離了最后部分車廂，分離后車頭保持額定功率運(yùn)行，則(

)A．脫離部分做勻減速運(yùn)動(dòng)，車頭部分做勻加速運(yùn)動(dòng)B．分離出的車廂越多，車頭能獲得的最大速度越大C．車頭部分所受牽引力減小，但是速度增大D．車頭部分所受牽引力增大，所以速度增大參考答案：BC2.物理學(xué)中有些問題的結(jié)論不一定必須通過計(jì)算才能驗(yàn)證，有時(shí)只需要通過一定的分析就

可以判斷結(jié)論是否正確．如圖6所示為兩個(gè)彼此平行且共軸的半徑分別為R1和R2的圓

環(huán)，兩圓環(huán)上的電荷量均為q（q>0），而且電荷均勻分布．兩圓環(huán)的圓心O1和O2相距

為2a，聯(lián)線的中點(diǎn)為O，軸線上的A點(diǎn)在O點(diǎn)右側(cè)與O點(diǎn)相距為r（r<a）．試分析判斷

下列關(guān)于A點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度大小E的表達(dá)式中（式中k為靜電力常量）正確的是

A．圖6

B．C．D．參考答案：D3.（單選）A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間內(nèi)，它們的路程之比為4:3，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比為3:2，它們的向心加速度之比為

A1:2 B2:1

C4:2

D．3:4參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；向心加速度．D3D4【答案解析】

B解析：A、B兩艘快艇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于在相同的時(shí)間內(nèi)它們通過的路程之比是4：3，所以它們的線速度之比：VA：VB=4：3由于在相同的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3：2，所以它們的角速度之比：ωA：ωB=3：2由于向心加速度a=vω，故向心加速度之比為：aA：aB=4×3：3×2=2：1;故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B【思路點(diǎn)撥】根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)通過的路程之比導(dǎo)出線速度之比，根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度之比得出角速度大小之比，通過a=vω得出向心加速度之比．解決本題的關(guān)鍵掌握線速度和角速度的定義式，以及知道加速度與線速度、角速度的關(guān)系4.（單選）在一大霧天，一輛小汽車以30m/s的速度行駛在高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方30m處有一輛大卡車以10m/s的速度同方向勻速行駛，小汽車緊急剎車，剎車過程中剎車失靈．如圖a、b分別為小汽車和大卡車的v－t圖象，以下說法正確的是（）A．因剎車失靈前小汽車已減速，不會(huì)追尾B．在t=5s時(shí)追尾C．在t=3s時(shí)追尾D．由于初始距離太近，即使剎車不失靈也會(huì)追尾參考答案：C5.關(guān)于牛頓第三定律，下列說法正確是A．作用力大時(shí)，反作用力小B．作用力和反作用力的方向總是相反的C．作用力和反作用力是作用在同一個(gè)物體上的D．牛頓第三定律在物體處于非平衡狀態(tài)時(shí)也適用參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.常溫水中用氧化鈦晶體和鉑黑作電極，在太陽光照射下分解水，可以從兩電極上分別獲得氫氣和氧氣．已知分解1mol的水可得到1mol氫氣，1mol氫氣完全燃燒可以放出2.858×105J的能量，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，水的摩爾質(zhì)量為1.8×10-2kg/mol.則2g水分解后得到氫氣分子總數(shù)

個(gè)；2g水分解后得到的氫氣完全燃燒所放出的能量

J．（均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：7.如圖所示，AB、BC、CA三根等長(zhǎng)帶電棒絕緣相連成正三角形，每根棒上電荷均勻分布，AB、BC帶電均為+q，CA帶電為-q，P點(diǎn)為正三角形中心，P、Q兩點(diǎn)關(guān)于AC邊對(duì)稱?，F(xiàn)測(cè)得P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E1和E2，若撤去CA棒，則P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EP=__________，EQ=__________。參考答案：，（寫成也給分）8.某同學(xué)為了探究桿子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了下圖a所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長(zhǎng)直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測(cè)出另一端A經(jīng)過某位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的有效寬度為d（d很?。?，A端通過光電門的時(shí)間為t，則A端通過光電門的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為

。⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如下表。為了尋找反映vA和h的函數(shù)關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，并寫出處理后數(shù)據(jù)間的函數(shù)關(guān)系________________。⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合你找出的函數(shù)關(guān)系，不計(jì)一切摩擦，根據(jù)守恒規(guī)律得出此桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能的表達(dá)式Ek=

（請(qǐng)用數(shù)字、質(zhì)量m、速度vA表示。）組次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA(m/s)1.231.732.122.462.743.00

參考答案：⑴

⑵vA2=30h

⑶9.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先按右上圖接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系．當(dāng)閉合S時(shí)觀察到電流表指針向左偏,不通電時(shí)電流表指針停在正中央.然后按右下圖所示將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合回路,將線圈A、電池、滑動(dòng)變阻器和電鍵S串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路．S閉合后，將線圈A插入線圈B的過程中,電流表的指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(2)線圈A放在B中不動(dòng)時(shí),指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(3)線圈A放在B中不動(dòng),將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),電流表指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(4)線圈A放在B中不動(dòng),突然斷開S.電流表指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．

參考答案：（1）右偏，（2）不偏，（3）右偏，（4）左偏10.如圖所示，一列周期為T的橫波在繩上向左傳播，t=0時(shí)刻正好傳到P點(diǎn)，則P點(diǎn)將向______開始運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)?jiān)趫D上畫出t=

T時(shí)刻該段繩上的波形圖。參考答案：答案：上，11.用M表示地球質(zhì)量，R表示地球半徑，T表示地球自轉(zhuǎn)周期，G表示萬有引力常量，則地面上物體的重力加速度為g=

，地球同步衛(wèi)星的軌道高度為h=

．參考答案：；﹣R．【考點(diǎn)】同步衛(wèi)星．【分析】根據(jù)已知量，地球表面的物體受到的重力等于萬有引力可求出近地軌道處的重力加速度；地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力，可以求出地球同步衛(wèi)星的高度．【解答】解：地球表面的物體受到的重力等于萬有引力，有：=mg

解得：g=，地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步衛(wèi)星的軌道高度為：h=﹣R；故答案為：；﹣R．12.如圖，△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，∠A=30°，一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點(diǎn)射出，其折射角為60°，則玻璃對(duì)紅光的折射率為_____。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。參考答案：

(1).

(2).大于本題考查折射定律、光的色散及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。根據(jù)題述和圖示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃對(duì)紅光的折射率n==。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，由于玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率大于玻璃對(duì)紅光的折射率，則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射角大于60°。13.如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的圓軌道AB，O點(diǎn)為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點(diǎn)沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點(diǎn)C，vt的反向延長(zhǎng)線與OB的延長(zhǎng)線相交于D點(diǎn)。已知重力加速度g=10m/s2。小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為_________，OD長(zhǎng)度h為_________。參考答案：s，2m三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向。參考答案：；P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)考點(diǎn)：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系。15.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運(yùn)動(dòng)，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動(dòng)能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動(dòng)能（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖1所示，汽缸開口向右、固定在水平桌面上，氣缺內(nèi)用活塞（橫截面積為S）封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸壁之間的摩擦忽略不計(jì)．輕繩跨過光滑定滑輪將活塞和地面上的重物（質(zhì)量為m）連接．開始時(shí)汽缸內(nèi)外壓強(qiáng)相同，均為大氣壓p0（mg＜p0S），輕繩處在伸直狀態(tài)，汽缸內(nèi)氣體的溫度為T0，體積為V．現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體的溫度緩慢降低，最終使得氣體體積減半，求：①重物剛離地面時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度T1；②氣體體積減半時(shí)的溫度T2；③在答題卡上畫出如圖2所示的坐標(biāo)系，并在其中畫出氣體狀態(tài)變化的整個(gè)過程，標(biāo)注相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)值．參考答案：解：①對(duì)于封閉氣體，P1=P0，，重物剛離地過程等容過程：整理得：②從重物離地到氣體體積減半，封閉氣體做等壓變化：整理得：③圖線如下：答：①重物剛離地時(shí)氣缸內(nèi)的溫度為T0②氣體體積減半時(shí)的溫度為T0③圖象為【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】①物體剛離地時(shí)，缸內(nèi)氣壓強(qiáng)為，此時(shí)剛內(nèi)氣體為等容變化②從重物離地到氣體體積減半，封閉氣體做等壓變化③有計(jì)算值，畫出圖象即可17.如圖所示，AB是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2L，分別帶有等量的正、負(fù)電荷，在兩板間形成場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。A板上有一小孔（它的存在對(duì)兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)分布的影響可忽略不計(jì)），孔中有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q(q>0)的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處。一自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕彈簧左端固定在距A板左側(cè)L處擋板上，右端固定一塊輕小的薄板Q（尺寸略小于小孔）。撤去外力。小球在電場(chǎng)力作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，穿過小孔（不與金屬板A接觸）后與薄板Q一起壓縮彈簧，小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能。(l)小球從接觸Q開始，經(jīng)過一段時(shí)間第一次把彈簧壓縮至最短，則此時(shí)的彈性勢(shì)能為多少？(2)由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開Q瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與Q接觸時(shí)小球電荷量的1/k倍(k>l)。則小球在與B板相碰之前，最多能與薄板Q碰撞多少次；參考答案：（1）當(dāng)P由靜止開始釋放到彈簧第一次壓縮到最左邊的過程中根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得彈性勢(shì)能：EP=qEL（3分）（2）分析知：小球每次離開Q時(shí)的速度大小相同，等于小球第一次與Q接觸時(shí)速度大小v，根據(jù)動(dòng)能定理可得：qEL=（1分）設(shè)小球與薄板Q碰撞n次后恰好向右運(yùn)動(dòng)到B板，則：qn(2分)小球與薄板Q碰撞n次后向右運(yùn)動(dòng)從與Q分離到恰好到達(dá)B板的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：-（1分）由以上幾式可得：n=或取的整數(shù)加1（2分）18.（14分）一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上沿半徑開有一條寬度為2mm的均勻狹縫。將激光器與傳感器上下對(duì)準(zhǔn)，使兩者間連線與轉(zhuǎn)軸平行，分別置于圓盤的上下兩側(cè)，且可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動(dòng)，傳感器接收一個(gè)激光信號(hào)，并將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后畫出相應(yīng)圖線。圖（a）為該裝置的示意圖，圖（b）為所接收的光信號(hào)隨時(shí)間變化的圖像，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示接收到的激光信號(hào)強(qiáng)度，圖中△t1＝1.0×10-3s，△t2＝0.8×10-3s。（1）利用圖（b）中的數(shù)據(jù)求1s時(shí)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。（2）說明激光