山西省忻州市窯頭中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市窯頭中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析一、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，一安裝有滑輪的斜面M置于粗糙的水平面上，P、Q兩物塊用輕繩連接并跨過滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)，P懸于空中，Q在斜面上恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用沿斜面向上的恒力推Q時(shí)，M、Q仍恰好靜止不動(dòng)，則有A.Q受到的摩擦力大小不變，方向變化B.Q受到的摩擦力可能變大C.Q受到的拉力變小D.M受到水平面的摩擦力方向始終向右參考答案：B【詳解】在沒用沿斜面向上的推力退物體Q時(shí)，對(duì)P，Q和M整體受力分析，可知水平方向不受力，因此剛開始地面和斜面M沒有摩擦力；當(dāng)用沿斜面向上的力推Q時(shí)，依舊對(duì)整體受力分析，可知整體受到豎直方向的重力和地面給的支持力以及沿斜面向上的推力，因此M受到地面給的向右的摩擦力，故D錯(cuò)誤；在整個(gè)過程中物體P保持靜止，對(duì)物體P受力分析可知繩上的拉力，因此繩上的拉力不變，Q受到的拉力也不變，B錯(cuò)誤；對(duì)物體Q受力分析，當(dāng)物體的Q受到的靜摩擦力沿斜面向下時(shí)有，當(dāng)作用外力F時(shí)有可知靜摩擦力可能增大；當(dāng)物體Q受到的靜摩擦力沿斜面向上時(shí)有，作用外力F時(shí)可知靜摩擦力可能減小，故靜摩擦可能增大可能減小但是大小發(fā)生變化，A錯(cuò)B對(duì)。2.如題12B-1圖所示,白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q,A點(diǎn)位于P、Q之間,B點(diǎn)位于Q右側(cè).旋轉(zhuǎn)偏振片P,A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是________.(A)A、B均不變

(B)A、B均有變化(C)A不變,B有變化

(D)A有變化,B不變參考答案：C3.圖2-1

將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為θ的固定斜面上．滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g，則A.將滑塊由靜止釋放，如果μ>tanθ，滑塊將下滑B.給滑塊沿斜面向下的初速度，如果μ<tanθ，滑塊將減速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng)，如果μ＝tanθ，拉力大小應(yīng)是2mgsinθD.用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng)，如果μ＝tanθ，拉力大小是mgsinθ參考答案：C4.18．如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上，設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R。下列說法正確的是A．地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為B．一顆衛(wèi)星對(duì)地球的引力大小為C．兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為D．三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力大小為參考答案：BC5.一汽車沿直線由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，汽車的速度和加速度方向始終向右。汽車速度的平方V2與汽車前進(jìn)位移X的圖像如圖所示，則下列說法正確的是：A.汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)X1過程中，汽車受到的合外力越來越大B.汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)X1過程中，汽車受到的合外力越來越小C.汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)X1過程中，汽車的平均速度大于V0/2D.汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)X1過程中，汽車的平均速度小于V0/2參考答案：AD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，在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在外力F的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止沿直線ON斜向下運(yùn)動(dòng)，直線ON與y軸負(fù)方向成θ角（θ＜π/4）。則F大小至少為

；若F＝mgtanθ，則質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能大小的變化情況是

。參考答案：答案：mgsinθ，增大、減小都有可能

解析：該質(zhì)點(diǎn)受到重力和外力F從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，說明質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖中顯示當(dāng)F力的方向?yàn)閍方向（垂直于ON）時(shí)，F(xiàn)力最小為mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能為b方向或c方向，故F力的方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可能與運(yùn)動(dòng)方向相反，除重力外的F力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做正功，也可能做負(fù)功，故質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能增加、減少都有可能。

7.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究加速度與物體質(zhì)量．物體受力的關(guān)系．小車上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子．沙桶的總質(zhì)量（包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量）記為m，小車的總質(zhì)量（包括車．盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量）記為M．（木板上表面光滑）

（1）驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點(diǎn)的直線．

①a－F圖象斜率的物理意義是______________．

②你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？

答：________．（填“合理”或“不合理”）

③本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）驗(yàn)證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變．用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以______倒數(shù)為橫軸．參考答案：（1）①②合理③否（2）M＋m8.如圖所示，m為在水平傳送帶上被傳送的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），A為終端皮帶輪，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑。若物塊被水平拋出，則A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)至少是A．

B．

C．

D．參考答案：C9.某學(xué)校物理興趣小組，利用光控實(shí)驗(yàn)板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關(guān)系”，如圖甲所示。將數(shù)據(jù)記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組進(jìn)行探究，得出結(jié)論。在數(shù)據(jù)分析過程中，小組先得出了vB—h圖像，繼而又得出vB2—h圖像，如圖丙、丁所示：請(qǐng)根據(jù)圖象回答下列問題：①小組同學(xué)在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過程機(jī)械能守恒，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理，求得丁圖圖像的斜率為k，則重力加速度g=

．參考答案：：①先作出的vB-h圖像，不是一條直線，根據(jù)形狀無(wú)法判斷vB、h關(guān)系，進(jìn)而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關(guān)系．

②（2分）k/2．解析：若小球下落過程機(jī)械能守恒，則有mgh=mvB2，即vB2=2gh。vB2-h圖像的斜率k=2g，重力加速度g=k/2．10.一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10m的a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖中a、b所示，波長(zhǎng)大于10m，再經(jīng)過6s，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程是___cm，這列波的波速是_____m/s．參考答案：60

10（2分，每空1分）由題意可知a、b兩點(diǎn)相距，該簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)為40m,周期為4s。故波速為10m/s。11.（6分）變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度檔，下圖是某一“奇安特”變速車齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒。那么該車可變換________種不同檔位；且A與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比wA:wD=_____________。

參考答案：4；1：412.如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．將細(xì)管中密閉的空氣視為理想氣體，當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí)，外界對(duì)空氣做了0.5J的功，則空氣________(填“吸收”或“放出”)了__________的熱量．參考答案：放出0.513.一多用電表的電阻檔有三個(gè)倍率，分別是“×1”、“×10”、“×100”．用“×10”檔測(cè)量某電阻時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為使測(cè)量值更準(zhǔn)確，應(yīng)換到×100檔；如果換檔后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是歐姆調(diào)零．參考答案：考點(diǎn)：用多用電表測(cè)電阻．專題：實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專題．分析：使用歐姆表測(cè)電阻時(shí)應(yīng)選擇合適的擋位，使指針指在中央刻度線附近；歐姆表?yè)Q擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零．解答：解：用“×10”檔測(cè)量某電阻時(shí)，表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，說明所選擋位太小，為使測(cè)量值更準(zhǔn)確，應(yīng)換大擋，應(yīng)換到×100擋；換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后再測(cè)電阻阻值．故答案為：×100；歐姆調(diào)零．點(diǎn)評(píng)：本題考查了歐姆表的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)與使用方法，使用歐姆表測(cè)電阻時(shí)應(yīng)選擇合適的擋位，使指針指在中央刻度線附近；歐姆表?yè)Q擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2s時(shí)的波形圖，圖乙是這列波中P點(diǎn)的振動(dòng)圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長(zhǎng)為……………(1分)

由乙圖知該波的振動(dòng)周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點(diǎn)在此時(shí)的振動(dòng)方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左?！?2分)15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量分別為mA=1kg、mB=3kg的物塊A、B置于足夠長(zhǎng)的水平面上，在F=13N的水平推力作用下，一起由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，已知A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA=0.2、μB=0.1，取g=10m/s2．求：（1）物塊A、B一起做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度；（2）物塊A對(duì)物塊B的作用力大??；（3）某時(shí)刻A、B的速度為v=10m/s，此時(shí)撤去推力F，求撤去推力后物塊A、B間的最大距離．參考答案：解：（1）設(shè)物塊A、B一起做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則F﹣μAmAg﹣μBmBg=（mA+mB）a代入數(shù)據(jù)解得a=2m/s2方向與力F的方向相同，即方向水平向右（2）設(shè)物塊A對(duì)物塊B的作用力大小為F′，則

F′﹣μBmBg=mBa代入數(shù)據(jù)解得F′=9N（3）撤去水平力F后，物塊A、B都做勻減速運(yùn)動(dòng)，μAmAg=mAaAμBmBg=mBaB代入數(shù)據(jù)解得aA=2m/s2aB=1m/s2物塊A、B間的最大距離△x==25m答：（1）物塊A、B一起做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度是2m/s2方向與力F的方向相同，即方向水平向右；（2）物塊A對(duì)物塊B的作用力大小是9N；（3）某時(shí)刻A、B的速度為v=10m/s，此時(shí)撤去推力F，撤去推力后物塊A、B間的最大距離是25m【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系．【分析】（1）物塊A、B由推力F和滑動(dòng)摩擦力的合力產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律求解整體的加速度．（2）以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律求出物塊A對(duì)物塊B的作用力．（3）撤去水平力F后，物塊A、B一起做減速運(yùn)動(dòng)，以整體為研究對(duì)象，由動(dòng)能定理求出滑行的距離．17.(12分)如圖所示，物塊A的質(zhì)量為m=2kg；木板B長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m，質(zhì)量為M=3kg．開始時(shí)兩物體靜止，且A在B最右端，現(xiàn)用F=24N的水平拉力拉著輕質(zhì)滑輪水平向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間，物塊A滑到木板最左端，不計(jì)一切摩擦，求：(1)此時(shí)物塊A的速度；(2)這個(gè)過程中，拉力F做的功。參考答案：解析：(1)設(shè)滑輪兩端繩子拉力為T，

①

對(duì)A：T=ma1

②

對(duì)B：T=Ma2

③

設(shè)A運(yùn)動(dòng)到B的最左端時(shí)，時(shí)間為t，對(duì)地位移為s，則B對(duì)地的位移為s－L，有

由①②③④⑤得t=1s

解①②并將t=1s代入，得物塊A的速度v1=a1t=6m/s

⑥

(2)設(shè)木板B的速度為v2，

v2=a2t

⑦

由功能關(guān)系

⑧

由⑥⑦⑧得W=60J

⑨18.如圖甲所示，在邊界MN左側(cè)存在斜方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，在MN的右側(cè)有豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)大小為E2=0.4N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，還有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B（圖甲中未畫出）和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3（圖甲中未畫出），B和E3隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示，P1P2為距MN邊界2.28m的豎直墻壁，現(xiàn)有一帶正電微粒質(zhì)量為4×10-7kg，電量為1×10-5C，從左側(cè)電場(chǎng)中距MN邊界m的A處無(wú)初速釋放后，沿直線以1m/s速度垂直MN邊界進(jìn)入右側(cè)場(chǎng)區(qū)，設(shè)進(jìn)入右側(cè)場(chǎng)時(shí)刻t=0，取g=10m/s2．求：（1）MN左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小及方向。（sin37o=0.6）；（2）帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)中運(yùn)動(dòng)了1.5s時(shí)的速度的大小及方向；（3）帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)中運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間與墻壁碰撞？（≈0.19）參考答案：(1)設(shè)MN左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E1，方向與水平方向夾角為θ．帶電小球受力如右圖．沿水平方向有qE1cosθ=ma

（1分）沿豎直方向有qE1sinθ=mg

（1分）

對(duì)水平方向的勻加速運(yùn)動(dòng)有

v2=2as

（1分）

代入數(shù)據(jù)可解得E1=0.5N/C

（1分）θ=53o

（1分）即E1大小為0.5N/C,方向與水平向右方向夾53o角斜向上．帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)始終滿足qE2=mg

（1分）在0~1s時(shí)間內(nèi)，帶電微粒在E3電場(chǎng)中

m/s2

（1分）

帶電微粒在1s時(shí)的速度大小為v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s