山西省臨汾市辛村鄉(xiāng)白石中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省臨汾市辛村鄉(xiāng)白石中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(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.如圖所示，在x軸上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)電子（質(zhì)量為m，電荷量為q）從x軸上的O點(diǎn)以速度v斜向上射入磁場(chǎng)中，速度方向與x軸的夾角為45°并與磁場(chǎng)方向垂直.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，從x軸上的P點(diǎn)射出磁場(chǎng).則（

）

A．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

C．OP兩點(diǎn)間的距離為

D．OP兩點(diǎn)間的距離為參考答案：AC2.下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧波的說(shuō)法，正確的是A．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等B．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等C．波的傳播方向一定和媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向一致D．橫波的波峰與波谷在振動(dòng)方向上的距離一定是質(zhì)點(diǎn)振幅的兩倍參考答案：AD解析：本題考查機(jī)械波和機(jī)械振動(dòng).介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和相應(yīng)的波傳播周期一致A正確.而各質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間作周期性的變化,但波在介質(zhì)中是勻速向前傳播的,所以不相等,B錯(cuò).對(duì)于橫波而言傳播方向和振動(dòng)方向是垂直的,C錯(cuò).根據(jù)波的特點(diǎn)D正確.3.在光滑的水平面上有兩

個(gè)在同一直線上相向運(yùn)動(dòng)的小球，其中甲球的質(zhì)量m1=2kg，乙球的質(zhì)量m2=1kg，規(guī)定向右為正方向，碰撞前后乙球的速度隨時(shí)間變化情況如圖所示。已知兩球發(fā)生正碰后，甲球靜止不動(dòng)，碰撞時(shí)間極短，則碰前甲球速度的大小和方向分別為

A．0.5m/s，向右B．0.5m/s，向左C．1.5m/s，向右D．1.5m/s，向右參考答案：D4.如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量為m的球固定在彈性桿AB的上端，今用測(cè)力計(jì)沿水平方向緩慢拉球，使桿發(fā)生彎曲，在測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸增大的過(guò)程中，AB桿對(duì)球的彈力方向?yàn)?/p>

A．始終水平向左

B．始終豎直向上

C．斜向左上方，與豎直方向的夾角逐漸增大

D．斜向左下方，與豎直方向的夾角逐漸增大參考答案：C5.（單選）如圖所示，間距為L(zhǎng)、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)使金屬棒以初速度沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，若金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的電荷量為。下列說(shuō)法正確的是A．金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動(dòng)

B．整個(gè)過(guò)程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為C．整個(gè)過(guò)程中金屬棒克服安培力做功為

D．整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟塊做成的小圓柱體R。將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度υ0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時(shí)R的速度大小為

cm/s。R在上升過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡，在如圖所示的坐標(biāo)系中（單位：cm）對(duì)應(yīng)的軌跡方程為

。(R視為質(zhì)點(diǎn))參考答案：5cm/s

y2=9χ7.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過(guò)程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功?，F(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過(guò)程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個(gè)過(guò)程中，空氣的內(nèi)能共減小________kJ，空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為_(kāi)_______kJ。參考答案：(1)交流(2)(3)1.38.為探究力對(duì)同一個(gè)原來(lái)靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，可通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行：在木板上釘兩個(gè)鐵釘，將并接在一起的相同橡皮筋的兩端固定在鐵釘?shù)捻敹耍鹌そ畹闹醒攵紥煸谛≤嚽岸松戏降男煦^上，通過(guò)拉動(dòng)小車使橡皮筋伸長(zhǎng)，由靜止釋放小車，橡皮筋對(duì)小車做功，再利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況?，F(xiàn)有主要的探究步驟如下：

a．保持小車由靜止釋放的位置相同，通過(guò)改變并接在一起的相同橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W……；

b．由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運(yùn)動(dòng)的最大速度……；

c．做出W—v圖象；

d．分析W—v圖象。如果W—v圖象是一條直線，表明∝v；如果不是直線，可考慮是否存在等關(guān)系。

①在實(shí)驗(yàn)中，除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材以及交流電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)以外，還需要哪種測(cè)量工具？答：

。

②對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中屬于實(shí)驗(yàn)要求的是

。（填寫選項(xiàng)前的序號(hào)）

A．小車每次都應(yīng)從靜止開(kāi)始釋放

B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力

C．應(yīng)在紙帶上選取點(diǎn)跡間隔均勻的部分計(jì)算小車的最大速度v

D．必須測(cè)量出小車的質(zhì)量參考答案：9.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，A、B、C是x軸上的三點(diǎn)。已知波長(zhǎng)大于3m且小于5m，周期T＝0.1s，AB＝5m。在t＝0時(shí)刻，波恰好傳播到了B點(diǎn)，此時(shí)刻A點(diǎn)在波谷位置。經(jīng)過(guò)0.5s，C點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，則這列波的波長(zhǎng)為_(kāi)_________m，AC間的距離為_(kāi)_________m。參考答案：

答案：4；24

10.已知一小量程電流表的內(nèi)阻Rg為200歐姆，滿偏電流Ig為2mA．現(xiàn)在用如圖電路將其改裝為量程為0.1A和1A的雙量程電流表．（1）當(dāng)用哪兩個(gè)接線柱時(shí)為0.1A的量程？答：a、c（2）當(dāng)用哪兩個(gè)接線柱時(shí)為1A的量程？答：a、b（3）定值電阻R1=0.41，R2=3.7（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：考點(diǎn)：把電流表改裝成電壓表．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：把電流計(jì)改裝成電流表需要并聯(lián)一個(gè)分流電阻，分析圖示電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律答題．解答：解：（1）電流表量程越小，并聯(lián)電阻阻值越大，由圖示可知，電流表量程為0.1A時(shí)，接a、c兩個(gè)接線柱．（2）電流表量程越大，并聯(lián)的分流電阻越小，由圖示可知，電流表量程為1A時(shí)，接a、b兩個(gè)接線柱．（3）由圖示電路圖可知，R1+R2=，R1=，代入數(shù)據(jù)解得：R1=0.41Ω，R2=3.7Ω故答案為：（1）a、c；（2）a、b；（3）0.41；3.7．點(diǎn)評(píng)：本題考查了電流表的改裝，知道電流表的改裝原理、分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律即可正確解題．11..(選修模塊3-4)（填空）⑴下列說(shuō)法中正確的是 。A．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)能量與振幅無(wú)關(guān)B．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運(yùn)動(dòng)和觀察者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)D．在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確，應(yīng)選用10cm長(zhǎng)的細(xì)線和小鐵球⑵如圖所示，一細(xì)束紅光和一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個(gè)三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個(gè)點(diǎn)M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對(duì)紅光和藍(lán)光的折射率，則n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______為紅光。

⑶如圖所示是一列簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)的波形和傳播距離。波沿x軸的正向傳播，已知從t=0到t=2.2s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P三次出現(xiàn)在波峰位置。且在t=2.2s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)剛好在波峰位置。求：①該簡(jiǎn)諧波的周期。②從t=0開(kāi)始經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間另一質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰。參考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s12.人造地球衛(wèi)星做半徑為r，線速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)其角速度變?yōu)樵瓉?lái)的倍后，運(yùn)動(dòng)半徑變?yōu)?/p>

，線速度大小變?yōu)?/p>

。參考答案：13.如圖甲是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(lái)(如圖乙所示)．

(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測(cè)得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長(zhǎng)度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.（4分）試通過(guò)分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小。參考答案：粒子的動(dòng)量，物質(zhì)波的波長(zhǎng)由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長(zhǎng)為，要比較波長(zhǎng)需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來(lái)即，因?yàn)?，所以，故。四、?jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為3kg的木箱靜止在光滑的水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板正中央放著一個(gè)質(zhì)量為1kg的小木塊，小木塊可視為質(zhì)點(diǎn)．現(xiàn)使木箱和小木塊同時(shí)獲得大小為2m/s的方向相反的水平速度，小木塊與木箱每次碰撞過(guò)程中機(jī)械能損失0.4J，小木塊最終停在木箱正中央．已知小木塊與木箱底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，木箱內(nèi)底板長(zhǎng)為0.2m．求：①木箱的最終速度的大小；②小木塊與木箱碰撞的次數(shù)．參考答案：解：①設(shè)最終速度為v，木箱與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以木箱的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：Mv﹣mv=（M+m）v′，代入數(shù)據(jù)得：v′=1m/s；②對(duì)整個(gè)過(guò)程，由能量守恒定律可得：mv2+Mv2=△E+（M+m）v′2，設(shè)碰撞次數(shù)為n，木箱底板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則有：n（μmgL+0.4）=△E，代入數(shù)據(jù)得：n=6；答：①木箱的最終速度的大小為1m/s；②小木塊與木箱碰撞的次數(shù)為6次．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律．【分析】①由動(dòng)量守恒定律可以求出木箱的最終速度；②應(yīng)用能量守恒定律與功的計(jì)算公式可以求出碰撞次數(shù)．17.(15分)如圖所示，聲源S和觀察者A都沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于地面的速率分別為vs和vA?？諝庵新曇魝鞑サ乃俾蕿関p，設(shè)vs<vp，vA<vp，空氣相對(duì)于地面沒(méi)有流動(dòng)。（1）若聲源相繼發(fā)出兩個(gè)聲信號(hào)，時(shí)間間隔為Δt,請(qǐng)根據(jù)發(fā)出的這兩個(gè)聲信號(hào)從聲源傳播到觀察者的過(guò)程。確定觀察者接收到這兩個(gè)聲信號(hào)的時(shí)間間隔Δt'。（2）請(qǐng)利用(1)的結(jié)果，推導(dǎo)此情形下觀察者接收到的聲波頻率與聲源發(fā)出的聲波頻率間的關(guān)系式。參考答案：解析：（1）設(shè)t1、t2為聲源S發(fā)出兩個(gè)信號(hào)的時(shí)刻，、為觀察者接收到兩個(gè)信號(hào)的時(shí)刻。

則第一個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)（－t1）時(shí)間被觀察者A接收到，第二個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)（－t2）時(shí)間

被觀察者A接收到。且t2－t1=△t

－=△t′

設(shè)聲源發(fā)出第一個(gè)信號(hào)時(shí)，S、A兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)，兩個(gè)聲信號(hào)從聲源傳播到觀察者的過(guò)程中，它們運(yùn)動(dòng)的距離關(guān)系如圖所示，可得

由以上各式，得

（2）設(shè)聲源發(fā)出聲波的振動(dòng)周期為T，這樣，由以上結(jié)論，觀察者接收到的聲波振動(dòng)的周期T為

由此可得，觀察者接收到的聲波頻率與聲源發(fā)出聲波頻率間的關(guān)系為

18.圖所示，兩彼此平行的金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，左端與一光滑絕緣的曲面相切，右端接一水平放置的光滑“>”形金屬框架NDQ，∠NDQ=1200，ND與DQ的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，MP右側(cè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。導(dǎo)軌MN、PQ電阻不計(jì)，金屬棒與金屬框架NDQ單位長(zhǎng)度的電阻值為r，金屬棒質(zhì)量為m，長(zhǎng)度與MN、PQ之間的間距相同，與導(dǎo)軌MN、PQ的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)讓金屬棒從曲面上離水平面高h(yuǎn)的位置由靜止釋放，金屬棒恰好能運(yùn)動(dòng)到NQ邊界處。(1)剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)回路的電流強(qiáng)度i0；(2)棒從MP運(yùn)動(dòng)到NQ所用的時(shí)間為t，求導(dǎo)軌MN、PQ的