山西省忻州市南關(guān)學(xué)校2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

山西省忻州市南關(guān)學(xué)校2022-2023學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）2011年7月在土耳其伊斯坦布爾舉行的第15屆機(jī)器人世界杯賽上.中科大“藍(lán)鷹”隊(duì)獲得仿真2D組冠軍和服務(wù)機(jī)器人組亞軍.改寫了我國(guó)服務(wù)機(jī)器人從未進(jìn)人世界前5的紀(jì)錄.標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域的研究取得了重要進(jìn)展。圖中是科大著名服務(wù)機(jī)器人“可佳”.如圖所示.現(xiàn)要執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù).給它設(shè)定了如下動(dòng)作程序:機(jī)器人在平面內(nèi).由點(diǎn)(0,0)出發(fā).沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(3,1).然后又由點(diǎn)(3,1)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(1,4).然后又由點(diǎn)(1.4)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(5,5).然后又由點(diǎn)(5.5)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(2.2).該個(gè)過程中機(jī)器人所用時(shí)間是s.則：A.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線 B.機(jī)器人不會(huì)兩次通過同一點(diǎn)C.整個(gè)過程中機(jī)器人的位移大小為m

D.整個(gè)過程中機(jī)器人的平均速率為1m/s參考答案：C2.如圖所示，一個(gè)球形物體靜止于光滑水平面上，并與豎直光滑墻壁接觸，A、B兩點(diǎn)是球跟墻和地面的接觸點(diǎn)，則下列說法中正確的是（

）A．物體受重力、B點(diǎn)的支持力、A點(diǎn)的彈力作用B．物體受重力、B點(diǎn)的支持力作用C．物體受重力、B點(diǎn)的支持力作用、地面的彈力作用D．物體受重力、B點(diǎn)的支持力作用、物體對(duì)地面的壓力作用

參考答案：B略3.質(zhì)量為M的小球，用長(zhǎng)為的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)的正下方處有一光滑的釘子P，把小球拉到與釘子P等高的位置，擺線被釘子擋住。如圖所示，讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球第一次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)A.小球運(yùn)動(dòng)的線速突然減小

B.小球的角速度突然減小C.小球的向心加速度突然增大

D.懸線的拉力突然增大參考答案：B4.某同學(xué)在物理學(xué)習(xí)中記錄了一些與地球、月球有關(guān)的數(shù)據(jù)資料如下：地球半徑R＝6400km，月球半徑r＝1740km，地球表面重力加速度g0＝9.80m／s2，月球表面重力加速度＝1.56m／s2，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度v＝lkm／s，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)間為T＝27.3天，光速c＝2.998×105km／s．1969年8月1日第一次用激光器向位于天頂?shù)脑虑虮砻姘l(fā)射出激光光束，經(jīng)過約t=2.565s接收到從月球表面反射回來(lái)的激光信號(hào)，利用上述數(shù)據(jù)可估算出地球表面與月球表面之間的距離s，則下列方法正確的是A．利用激光束的反射s＝c·來(lái)算B．利用v＝來(lái)算C．利用g0＝

來(lái)算D．利用＝(s＋R＋r)來(lái)算參考答案：AB5.如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為θ，以大小為v0的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶的上端放置一個(gè)小木塊，并使小木塊以大小為2v0的初速度沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＞tanθ，下面四幅圖能客觀地反映小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的是（以木塊的初速度方向?yàn)檎较颍ǎ〢． B． C． D．參考答案：A【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．【分析】對(duì)物體受力分析知，其受重力，摩擦力，支持力，再由給定的摩擦因數(shù)關(guān)系，可以判定重力沿斜面的分力與摩擦力的大小關(guān)系，進(jìn)而判定物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．【解答】解：剛放上去的時(shí)候，物塊受重力，支持力，摩擦力方向向下，物塊做加速運(yùn)動(dòng)，故由牛頓第二定律：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1解得：a1=gsinθ﹣μgcosθ物塊做向下的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊速度減小到零后，物體反向做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2解得：a2=gsinθ﹣μgcosθ加速度a′=gsinθ﹣μgcosθ，達(dá)到和傳送帶具有相同速度后一起勻速運(yùn)動(dòng)，由于a1=a2，故A正確，BCD錯(cuò)誤故選：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，t＝0時(shí)，一小物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在C點(diǎn)。每隔2s測(cè)得的三個(gè)時(shí)刻物體的瞬時(shí)速度，記錄在下表中。重力加速度g取10m/s2，則物體到達(dá)B點(diǎn)的速度為

m/s；物體經(jīng)過BC所用時(shí)間為

s。t/s0246v/m·s-108128

參考答案：13.33；6.677.雨后彩虹是太陽(yáng)光經(jīng)過天空中小水珠折射后形成的,太陽(yáng)光經(jīng)過小水珠折射后某色光的光路如圖所示,虛線是入射光線和出射光線延長(zhǎng)線,α是兩虛線夾角.由于太陽(yáng)光是復(fù)色光,而水對(duì)不同色光折射率不同,光頻率越高,折射率越大.則色光在水珠中的傳播速度最大;紅光和紫光經(jīng)過小水珠折射后,α紅_________α紫(選填“>”、“=”或“<”).參考答案：8.圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的大小為_______m/s參考答案：(1)10

(2)0.759.如圖所示，一輕繩兩端各系重物A和B，掛在汽車頂部的定滑輪上，繩的質(zhì)量及滑輪摩擦均不計(jì)，mA>mB，A靜止在汽車底板上，輕繩呈豎直方向。當(dāng)汽車在水平公路上勻速行駛時(shí)，A對(duì)汽車底板的壓力為________，汽車以加速度a向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，A仍在原來(lái)的位置相對(duì)車底靜止，此時(shí)A對(duì)車底的壓力為_________。參考答案：10.）一束細(xì)光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對(duì)其射出后的折射光線的強(qiáng)度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強(qiáng)度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），（11.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s到達(dá)最高點(diǎn)，設(shè)空氣阻力大小恒定，則物體上升的最大高度是______m，它由最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)需_____s。參考答案：24

；12.用如右圖所示裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，質(zhì)量為mB的鋼球B放在小支柱N上，離地面高度為H；質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線拴好懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)細(xì)線被拉直時(shí)O點(diǎn)到球心的距離為L(zhǎng)，且細(xì)線與豎直線之間夾角為α；球A由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針C推移到與豎直夾角為β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D，用來(lái)記錄球B的落點(diǎn)。用圖中所示各個(gè)物理量的符號(hào)表示碰撞前后兩球A、B的動(dòng)量（設(shè)兩球A、B碰前的動(dòng)量分別為pA、pB；碰后動(dòng)量分別為PA/、PB/，則PA=_________，PA/=_________，PB=_________，PB/

=_________。

參考答案：mA

，mA

，0，13.傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件，下圖是一種測(cè)定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過程中，通過電流表G的電流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始終為零”）。參考答案：方向由a到b

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=200g的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要去的紙帶如圖所示，O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連讀點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔T=0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2，那么（1）計(jì)算B點(diǎn)瞬時(shí)速度時(shí)，甲同學(xué)用vB2=2gsOB，乙同學(xué)用vB=，其中所選方法正確的是（填“甲”或“乙”）同學(xué)，他計(jì)算的重物的速度vB=m/s；（2）從O點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢(shì)能的減小量△Ep=J，動(dòng)能的增加量△Ek=J；（以上所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）乙，1.92；（2）0.376，0.369．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】題的關(guān)鍵是處理紙帶問題時(shí)應(yīng)用v=求瞬時(shí)速度；根據(jù)題意重物減少的重力勢(shì)能應(yīng)為mgSOB，增加的動(dòng)能為m，其中vB=．【解答】解：（1）、由于實(shí)驗(yàn)過程中重物和紙帶會(huì)受到空氣和限位孔的阻力作用，導(dǎo)致測(cè)得的加速度小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋郧笏俣葧r(shí)不能用=2gSOB，來(lái)求，只能根據(jù)v=求瞬時(shí)速度值，故乙正確．（2）從開始下落到打下B點(diǎn)的過程中，重物減少的重力勢(shì)能為：△Ep減=mgSOB=0.2×9.8×0.192=0.376J，打B點(diǎn)時(shí)的速度為：vB==×10﹣2=1.92m/s，重物增加的動(dòng)能為：△EK=mv=×0.2×1.922=0.369J；故答案為：（1）乙，1.92；（2）0.376，0.369．15.如圖1所示為“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．圖中A為小車，質(zhì)量為m1，連接在小車后面的紙帶穿過電火花計(jì)時(shí)器B，它們均置于水平放置的木板上，木板的一端帶有定滑輪且足夠長(zhǎng)．p的質(zhì)量為m2，C為彈簧測(cè)力計(jì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變戶的質(zhì)量，讀出測(cè)力計(jì)不同的讀數(shù)F，從而探究a與F的關(guān)系．不計(jì)繩與定滑輪、動(dòng)滑輪之間的摩擦．（1）電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為

V的交流電．（2）實(shí)驗(yàn)操作中重要的疏漏是

．（3）實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖2所示，O、A、B、C和D是紙帶上的五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，A、B、C、D四點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖．電源頻率為50Hz．根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)計(jì)算出小車的加速度a為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）．參考答案：（1）220；（2）沒有平衡摩擦力；（3）0.43【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為220V交流電壓，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)；（2）該實(shí)驗(yàn)必須要平衡摩擦；（3）根據(jù)作差法求解加速度．【解答】解：（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為220V交流電壓；（2）為了讓繩子的拉力等于小車受到的合力，該實(shí)驗(yàn)首先必須要平衡摩擦力，把長(zhǎng)木板不帶定滑輪的那一端適當(dāng)墊高，根據(jù)圖象可知重要的疏漏為沒有平衡摩擦力；（3）每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，則兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，根據(jù)作差法得：加速度a==0.43m/s2故答案為：（1）220；（2）沒有平衡摩擦力；（3）0.43四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在距水平地面高h(yuǎn)1＝1.2m的光滑水平臺(tái)面上，一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep＝2J?，F(xiàn)打開鎖扣K，物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度向右滑離平臺(tái)，并恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC。已知B點(diǎn)距水平地面的高h(yuǎn)2＝0.6m，圓弧軌道BC的圓心O，C點(diǎn)的切線水平，并與水平地面上長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2.8m的粗糙直軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右邊的豎直墻壁會(huì)發(fā)生碰撞，重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)。試求：（1）小物塊運(yùn)動(dòng)到B的瞬時(shí)速度vB大小及與水平方向夾角（2）小物塊在圓弧軌道BC上滑到C時(shí)對(duì)軌道壓力Nc大?。?）若小物塊與墻壁碰撞后速度反向、大小變?yōu)榕銮暗囊话耄抑粫?huì)發(fā)生一次碰撞，那么小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)該滿足怎樣的條件.參考答案：⑴解法一:小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒

（1分）

（2分）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：

（2分）解法二:小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒

（1分）小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為：t＝＝s≈0.346s

（1分）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：tan＝，

解得：=60°

（1分）

（2分）

⑵根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，h2＝R（1－cos∠BOC），解得：R＝1.2m

（1分）根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，

（2分）對(duì)小球在圓弧軌道C點(diǎn)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律

（2分）⑶依據(jù)題意知，

①μ的最大值對(duì)應(yīng)的是物塊撞墻前瞬間的速度趨于零，根據(jù)能量關(guān)系有：mgh1＋Ep＞μmgL

代入數(shù)據(jù)解得：μ＜

（2分）②對(duì)于μ的最小值求解，首先應(yīng)判斷物塊第一次碰墻后反彈，能否沿圓軌道滑離B點(diǎn)，設(shè)物塊碰前在D處的速度為v2，由能量關(guān)系有：mgh1＋Ep＝μmgL＋mv22第一次碰墻后返回至C處的動(dòng)能為：EkC＝mv22－μmgL

可知即使μ＝0，有：mv22＝14J

mv22＝3.5J＜mgh2＝6J，小物塊不可能返滑至B點(diǎn)

（2分）故μ的最小值對(duì)應(yīng)著物塊撞后回到圓軌道最高某處，又下滑經(jīng)C恰好至D點(diǎn)停止，因此有：mv22≤2μmgL，

聯(lián)立解得：μ≥

（1分）綜上可知滿足題目條件的動(dòng)摩擦因數(shù)μ值：≤μ＜

（1分）17.（18分）如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，區(qū)域足夠大，方向垂直于紙面向里，直角坐標(biāo)系的軸為磁場(chǎng)的左邊界，A為固定在軸上的一個(gè)放射源，內(nèi)裝鐳核（）沿著方向釋放一個(gè)粒子后衰變成氡核(Rn)．在軸