山東省濟寧市金鄉(xiāng)縣司馬中學(xué)2023年高三物理期末試題含解析

山東省濟寧市金鄉(xiāng)縣司馬中學(xué)2023年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎直擋板MN.在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．如圖所示是這個裝置的縱截面圖．若用外力使MN保持豎直，緩慢地向右移動，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止．在此過程中，下列說法中正確的是A．Q所受的合力逐漸增大

B．P、Q間的彈力先減小后增大C．MN對Q的彈力逐漸減小

D．地面對P的摩擦力逐漸增大參考答案：D2.下面各個實例中，機械能守恒的是：

（

）

A．物體沿光滑的斜面自由下滑

B．物體從高處以0.9g的加速度豎直下落

C．物體沿光滑曲面滑下

D．拉著一個物體沿光滑的斜面勻速上升參考答案：

答案：AC3.（單選題）下列說法正確的是（

）A．紅光比其它可見光更容易發(fā)生衍射，所以警示燈常使用紅光B．瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現(xiàn)象C．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結(jié)果D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物體時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度參考答案：A4.（單選）如圖為湖邊一傾角為30°的大壩的橫截面示意圖，水面與大壩的交點為O。一人站在A點處以速度v0。沿水平方向扔小石塊，已知AO=40m，忽略人的身高，不計空氣阻力。下列說法正確的是(

)A.若v0>18m/s.則石塊可以落入水中B.若v0<20m/s,則石塊不能落入水中C.若石塊能落入水中，則v0越大，落水時速度方向與水平面的夾角越大D.若石塊不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越大參考答案：A解析：A、根據(jù)得，t=t＝,則石塊不落入水中的最大速度v0＝.知初速度v0＞17.3m/s，則石塊可以落入水中．故A正確，B錯誤．C、若石塊能落入水中，則下落的高度一定，可知豎直分速度一定，根據(jù)tanα＝知，初速度越大，則落水時速度方向與水平面的夾角越?。蔆錯誤．D、若石塊不能落入水中，速度方向與水平方向的夾角的正切值tanθ＝，位移方向與水平方向夾角的正切值tanβ＝，可知tanθ=2tanβ，因為β一定，則速度與水平方向的夾角一定，可知石塊落到斜面時速度方向與斜面的夾角一定，與初速度無關(guān)．故D錯誤．故選：A．5.某學(xué)生設(shè)計了一個驗證法拉第電磁感應(yīng)定律的實驗，實驗裝置如圖甲所示。在大線圈Ⅰ中放置一個小線圈Ⅱ，大線圈Ⅰ與多功能電源連接。多功能電源輸入到大線圈Ⅰ的電流i1的周期為T，且按圖乙所示的規(guī)律變化，電流i1將在大線圈Ⅰ的內(nèi)部產(chǎn)生變化的磁場，該磁場磁感應(yīng)強度B與線圈中電流i的關(guān)系為B=ki1（其中k為常數(shù)）。小線圈Ⅱ與電流傳感器連接，并可通過計算機處理數(shù)據(jù)后繪制出小線圈Ⅱ中感應(yīng)電流i2隨時間t變化的圖象。若僅將多功能電源輸出電流變化的頻率適當(dāng)增大，則圖丙所示各圖象中可能正確反映i2-t圖象變化的是（圖丙中分別以實線和虛線表示調(diào)整前、后的i2-t圖象）

(

)參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列簡諧波波源的振動圖象如圖所示，則波源的振動方程y=

cm；已知這列波的傳播速度為1.5m/s，則該簡諧波的波長為

m。參考答案：；3試題分析：從振動圖象可知，，角速度，振幅A=20cm振動方程，根據(jù)考點：考查了橫波圖像，波長、波速及頻率的關(guān)系【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵是可以由振動圖象獲取相應(yīng)信息，以及熟練掌握公式、，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．7.如圖是汽車牽引力F和車速倒數(shù)的關(guān)系圖像，若汽車質(zhì)量為2×103kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，則在車速為15m/s時汽車發(fā)動機功率為______W；該汽車作勻加速運動的時間為______s.參考答案：

答案：6×104

58.如圖所示是甲、乙兩位同學(xué)在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中所得到的實驗結(jié)果，若用F表示兩個分力F1、

F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷___(填“甲”或“乙”)同學(xué)的實驗結(jié)果是符合事實的．參考答案：_甲_(填“甲”或“乙”)9.一小球從水平臺面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時間為t，落地點距臺面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時間為 ；落地點距臺面邊緣的水平距離為

。

參考答案：t；2s10.在磁感應(yīng)強度B的勻強磁場中，垂直于磁場放入一段通電導(dǎo)線。若任意時刻該導(dǎo)線中有N個以速度v做定向移動的電荷，每個電荷的電量為q。則每個電荷所受的洛倫茲力f＝

，該段導(dǎo)線所受的安培力為F＝

。參考答案：答案：qvB，NqvB解析：帶電粒子垂直磁場中運動時，受到磁場的洛倫茲力作用，有每個粒子受力。該段導(dǎo)線中有N個以速度做定向動的電荷，則導(dǎo)線所受的力等于每個電荷所受力的合力。所以有。11.靜電除塵器示意如右圖所示，其由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成。A和B分別接到高壓電源正極和負(fù)極，A、B之間有很強的電場，B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_______（填A(yù)或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的煙就成為清潔的了。已知每千克煤粉會吸附nmol電子，每晝夜能除mkg煤粉，設(shè)電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時間為t，則高壓電源的電流強度為_______。參考答案：A

2emnNA/t

12.汽車發(fā)動機的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，這一過程能維持的時間為________s。參考答案：10，40/313.沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧波，t=0時刻的波形圖如圖所示，已知波速為10m/s，質(zhì)點P的平衡位置為x=17m，P點振動頻率為__________Hz，則P點至少再經(jīng)__________s可達波峰。參考答案：0.5Hz

1.3s三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環(huán)距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（2014?宿遷三模）學(xué)校科技節(jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，它通過C點時的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應(yīng)用；機械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設(shè)此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）在傾角為α的斜面上，一條質(zhì)量不計的皮帶一端固定在斜面上端，另一端繞過一中間有一圈凹槽的圓柱體，并用與斜面夾角為β的力拉住，使整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖10所示。不計一切摩擦，圓柱體質(zhì)量為m，求拉力F的大小和斜面對圓柱體的彈力N的大小。某同學(xué)分析過程如下：將拉力F沿斜面和垂直于斜面方向進行分解。沿斜面方向：

Fcosβ＝mgsinα

（1）沿垂直于斜面方向：

Fsinβ＋N＝mgcosα

（2）問：你同意上述分析過程嗎？若同意，按照這種分析方法求出F及N的大小；若不同意，指明錯誤之處并求出你認(rèn)為正確的結(jié)果。參考答案：解析：不同意（2分）。平行于斜面的皮帶對圓柱體也有力的作用（2分）。（1）式應(yīng)改為：Fcosb＋F＝mgsina

（3）

（3分）

由（3）得F＝mg（4）

（2分）

將（4）代入（2），解得：

N＝mgcosa－Fsinb＝mgcosa－mgsinb

（3分）17.如圖所示，一質(zhì)點做平拋運動先后經(jīng)過A、B兩點，到達A點時速度方向與水平方向的夾角為30°，到達B點時速度方向與水平方向的夾角為60°。（1）求質(zhì)點在A、B位置的豎直分速度大小之比；（2）設(shè)質(zhì)點的位移AB與水平方向的夾角為θ，求tanθ的值。參考答案：(1)設(shè)質(zhì)點平拋的初速度為v0，在A、B點的豎直分速度分別為vAy、vBy，則vAy＝v0tan30°----------2分，vBy＝v0tan60°-----------2分，解得＝----------1分(2)設(shè)從A到B的時間為t，豎直位移和水平位移分別為y、x，則tanθ＝-----1分，x＝v0t-----1分，y＝t-----2分解得tanθ＝.----1分18.一質(zhì)量m＝0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角θ=37°足夠長的斜面，某同學(xué)利用傳感器測出了滑塊沖上斜面過程中多個時刻的瞬時速度，并用計算機做出了小物塊上滑過程的v-t圖象，如圖所示。（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)。（2）判斷滑塊最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端時的速度大小；若不能返回，求出滑塊停在什么位置。參考答案：（1）由圖象可知，滑塊的加速度a==m/s2=10m/s2

（1分）滑塊沖上斜面過程中根據(jù)牛頓第二定律，有mgsinθ+μmgcosθ=ma

（2分）代入數(shù)據(jù)解得μ=0.5

（1分）（2）滑