2022-2023學年浙江省紹興市文瀾中學高三物理下學期期末試卷含解析

2022-2023學年浙江省紹興市文瀾中學高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.(多選題)如圖所示，兩個等量同種點電荷分別固定于光滑絕緣水平面上A、B兩點。一個帶電粒子由靜止釋放，僅受電場力作用，沿著AB中垂線從C點運動到D點（C、D是關(guān)于AB對稱的兩點）。下列關(guān)于粒子運動的v-t圖像中可能正確的是（

）參考答案：CD2.如圖所示，橫截面為直角三角形的斜劈A，放在粗糙的水平地面上，在斜劈與豎直墻壁之間放置一光滑球B，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。在球B上施一通過球心的力F，系統(tǒng)仍保持靜止，下列說法正確的是A．B所受合外力增大B．B對豎直墻壁的壓力增大C．地面對A的摩擦力減小D．A對地面的摩擦力將小于B對墻壁的壓力參考答案：B3.關(guān)于相對地面靜止的通訊衛(wèi)星，下列說法不正確的是（

）A.所有通訊衛(wèi)星繞地球運動的周期都相同B.所有通訊衛(wèi)星繞地球運動的線速度都相同C.所有通訊衛(wèi)星都在地球赤道的上方D.理論上有三顆通信衛(wèi)星，就幾乎可以覆蓋整個地球表面參考答案：B4.物理學家勇于創(chuàng)新、實事求是的科學態(tài)度、科學思想和方法，始終激勵著我們。以下說法符合物理史實的是

A．洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律

B．奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場

C．亞里士多德發(fā)現(xiàn)了力是改變物體運動狀態(tài)的原因

D．牛頓通過扭秤實驗測出了萬有引力常量參考答案：AB亞里士多德錯誤的認為力是維持物體運動的原因，卡文迪許通過扭秤實驗測出了萬有引力常量，選項CD錯誤；選項AB說法正確。5.古老的龜兔賽跑的故事:龜、兔從同一地點出發(fā),發(fā)令槍響后龜緩慢地向終點爬去,直至到達終點.兔自恃跑得快,讓龜爬了一段時間后才開始跑,當它超過龜后便在路旁睡起覺來,醒來一看,龜已接近終點了,于是便奮力追去,但最終還是讓龜先到達了終點,據(jù)此,我們可以將龜兔賽跑的運動過程用位移--時間圖象來表示,正確的是

參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學為估測摩托車在水泥路面上行駛時所受的牽引力，設計了下述實驗：將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學騎摩托車，先使之加速到某一速度，然后熄火，讓摩托車沿直線滑行，如圖是某次實驗中水泥路面上的部分水滴（左側(cè)是起點）。設該同學質(zhì)量為50kg，摩托車的質(zhì)量為75kg，根據(jù)該同學的實驗結(jié)果可估算（）（下圖長度單位：ｍ）（1）騎摩托車行駛至D點時的速度大小為_________；（2）騎摩托車加速時的加速度大小為________；（3）騎摩托車加速時的牽引力大小為__________N。參考答案：（1）__14.5________;

（2）___4.0_______;（3）

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;7.靜止的電了經(jīng)電場加速后，撞擊原了使其由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，電子的加速電壓至少為_________V；用大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷釋放的光了，照射某種金屬，有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應，則該金屬的逸出功一定小于__________eV。參考答案：

(1).10.2

(2).12.09【分析】由高能級向低能級躍遷，輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，當光子的能量大于逸出功，即可發(fā)生光電效應；【詳解】使處于的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，所需要的能量最小，即：則電子的加速電壓至少為：；根據(jù)光電效應規(guī)律可知，從躍遷到和從躍遷到時釋放的兩種頻率的光子能產(chǎn)生光電效應，則從躍遷到時釋放出光子的能量為：，則可知該金屬的逸出功W0一定小于?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵知道光子能量與能極差的關(guān)系，即，以及知道光電效應產(chǎn)生的條件。8.如圖所示，半圓形玻璃磚半徑為8cm，使直徑AB垂直于屏幕并接觸于B點，當激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃磚的圓心O時，在屏幕上M點出現(xiàn)光斑，測得M到B的距離為8cm。則玻璃磚的折射率為________。要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應為___________。參考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根據(jù)幾何關(guān)系求解光線的折射角，然后根據(jù)折射定律求解折射率；要使激光束不能從AB面射出，則入射角大于臨界角，根據(jù)求解臨界角.【詳解】因MB=OB=8cm，可知折射角為r=450，根據(jù)光的折射定律可得：；臨界角，可得C=450，即要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應為450.9.某波源S發(fā)出一列簡諧橫波，波源S的振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點，它們到S的距離分別為45m和55m。測得A、B兩點開始振動的時間間隔為1．0s。由此可知 ①波長λ＝____________m； ②當B點離開平衡位置的位移為＋6cm時，A點離開平衡位置的位移是__________cm。參考答案：（1）_20_（2）_-6_

10.在研究摩擦力特點的實驗中，將質(zhì)量為0.52kg木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．（g=10m/s2）可測得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=

。參考答案：.0.6

11.如圖所示，t＝0時，一小物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面（設經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點。每隔2s測得的三個時刻物體的瞬時速度，記錄在下表中。重力加速度g取10m/s2，則物體到達B點的速度為

m/s；物體經(jīng)過BC所用時間為

s。t/s0246v/m·s-108128

參考答案：13.33；6.6712.如圖所示，用兩條一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在的虛線框范圍內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，棒中通入自左向右的電流。當棒靜止時，每個彈簧的拉力大小均為F1；若將棒中電流反向但不改變電流大小，當棒靜止時，每個彈簧的拉力大小均為F2，且F2＞F1，則磁場的方向為____________，安培力的大小為____________。參考答案：垂直紙面向里；F2-F113.在實驗室中用螺旋測量金屬絲的直徑時，如圖所示，由圖可知金屬絲的直徑是

mm．參考答案：5.615解：螺旋測微器的固定刻度為5.5mm，可動刻度為11.5×0.01mm=0.115mm，所以最終讀數(shù)為5.5mm+0.115mm=5.615mm．故答案為：5.615三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學采用如圖的實驗裝置來驗證動量守恒定律（圖中小球A和B半徑相同、質(zhì)量分別為mA和mB），先調(diào)節(jié)軌道末端水平，木板豎直固定（B球和O’點在同一水平線上）。當不放置B球時，讓A球從擋板處由靜止開始運動，它能打到木板上的P點，將B球置于軌道末端，同樣讓A球從擋板處由靜止開始運動，得到木板上兩球的落點N和M，分別測量O’點到N、P和M點的距離為H1、H2和H3。（1）該實驗要求兩球的質(zhì)量關(guān)系為mA______（填“大于”“小于”或“等于”）mB（2）若A球與B球碰撞動量守恒，則應有mA、mB、H1、H2和H3之間關(guān)系式為________。（3）若A球與B球碰撞為彈性碰撞，則H1、H2和H3之間關(guān)系式為__________。參考答案：

(1).（1）大于

(2).（2）

(3).（3）【詳解】（1）實驗中為了防止入射球反彈，則要求入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量，即mA大于mB；（2）小球離開斜槽后做平拋運動，設其水平位移為L，則小球做平拋運動的時間：，小球的豎直位移：y=gt2，解得：，碰撞前入射球A的水平速度：，碰撞后入射球A的水平速度：，碰撞后被碰球B的水平速度：，如果碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，則：mAv1=mAv2+mBv3，即：，整理得：；（3）若A球與B球碰撞為彈性碰撞，則，即，聯(lián)立解得：.15.某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來測量勻加速直線運動的加速度?；瑝K上的左右兩端各有一個完全一樣的遮光板，若光線被遮光板遮擋，光電傳感器會輸出高電平?；瑝K在細線的牽引下向左加速運動，遮光板l、2分別經(jīng)過光電傳感器時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電平隨時間變化的圖像。①實驗前，接通氣源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上，輕推滑塊，則圖乙中的t1、t2、t3、t4間滿是關(guān)系

則說明氣墊導軌已經(jīng)水平。②如圖丙所示，用游標卡尺測量遮光板的寬度d=

mm。掛上鉤碼后，將滑塊由如圖甲所示位置釋放，通過光電傳感器和計算機得到的圖像如圖乙所示，若t1、t2、t3、t4和d已知，則遮光板1和遮光板2在經(jīng)過光電傳感器過程中的平均速度分別為

、

。(用已知量的字母表示)③在②情況下，滑塊運動的加速度a=

．(用已知量的字母表示)參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點相切。BC為圓弧軌道的直徑。O為圓心，OA和OB之間的夾角為α，sinα=，一質(zhì)量為m的小球沿水平軌道向右運動，經(jīng)A點沿圓弧軌道通過C點，落至水平軌道；在整個過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C點所受合力的方向指向圓心，且此時小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱恪Ｖ亓铀俣却笮間。求：（1）水平恒力的大小和小球到達C點時速度的大?。唬?）小球到達A點時動量的大??；（3）小球從C點落至水平軌道所用的時間。參考答案：（1）（2）（3）試題分析

本題考查小球在豎直面內(nèi)的圓周運動、受力分析、動量、斜下拋運動及其相關(guān)的知識點，意在考查考生靈活運用相關(guān)知識解決問題的的能力。

解析（1）設水平恒力的大小為F0，小球到達C點時所受合力的大小為F。由力的合成法則有①②設小球到達C點時的速度大小為v，由牛頓第二定律得③由①②③式和題給數(shù)據(jù)得④⑤由④⑤⑥⑦⑧式和題給數(shù)據(jù)得，小球在A點的動量大小為⑨（3）小球離開C點后在豎直方向上做初速度不為零的勻加速運動，加速度大小為g。設小球在豎直方向的初速度為，從C點落至水平軌道上所用時間為t。由運動學公式有⑩由⑤⑦⑩式和題給數(shù)據(jù)得【點睛】小球在豎直面內(nèi)的圓周運動是常見經(jīng)典模型，此題將小球在豎直面內(nèi)的圓周運動、受力分析、動量、斜下拋運動有機結(jié)合，經(jīng)典創(chuàng)新。17.（10分）如圖所示，長L=75cm的靜止直筒中有一不計大小的小球，筒與球的總質(zhì)量為4kg，現(xiàn)對筒施加一豎直向下、大小為21N的恒力，使筒豎直向下運動，經(jīng)t=0.5s時間，小球恰好躍出筒口，求小球的質(zhì)量。（取g=10m/s2）參考答案：

解析：設筒與小球的總質(zhì)量為M，小球的質(zhì)量為m，筒在重力及恒力的共同作用下豎直向下做初速為零的勻加速運動，設加速度為a；小球做自由落體運動，設在時間t內(nèi)，筒與小球的位移分別為h1、h2（球可視為質(zhì)點）

由運動學公式得

（1分）（2分）

又有L=h1-h2

代入數(shù)據(jù)解得：a=16m/s2（1分）

又因為筒受到重力(M-m)g和向下作用力F，據(jù)牛頓第二定律有

F+(M-m)g=(M-m)a（4分）

代入數(shù)據(jù)得m=0.5kg（1分）18.如題l3-l圖所示的坐標系內(nèi)，在x0(x0>0)處有一垂直工軸放置的擋板．在y軸與擋板之間的區(qū)域內(nèi)存在一個與xoy平玨垂直且指向紙內(nèi)的勻強磁場，磁感應強度B=0．2T．位于坐標原點O處的粒子源向xoy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均為vo=1.0×106m/s，方向與x軸正方向的夾角為，且0≤≤90°．該粒子的比荷為，不計粒子所受重力和粒子間的相互作用，粒子打到擋板上后均被擋板吸收．(1)求粒子在磁場中運動的軌道半徑R：(2)如題l3-2圖所示，為使沿初速度方向與x軸正方向的夾角=30°射出的粒子不打到擋板上，則x0必須滿足什么條件?該粒子在磁場中運動的時間是多少?

(3)若x0=5.0×10-2m，求粒子打在擋板上的范圍(用y坐標表示)，并用“”圖樣在題l3-3圖中畫出粒子在磁場中所能到達的區(qū)域：參考答案：(1)由牛頓第二定律得……………(2分)=5.0×10-2m………………(1分)(2)如圖所示，設粒子的運動軌跡恰與擋板相切，由幾何關(guān)系得：……………(2分)X0=7.5×10-2m…………(1分)為使該粒子不打到擋板上，x0≥7.5×10-2m………(1分)粒子在磁場中運動的周期為TT===×10-7s……