遼寧省鞍山市關(guān)門(mén)山中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

遼寧省鞍山市關(guān)門(mén)山中學(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.某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2.5s內(nèi)物體的()A．路程為65m

B．位移大小為25m，方向向上C．速度改變量的大小為10m/s

D．平均速度大小為3m/s，方向向上參考答案：BD2.（單選）甲、乙兩個(gè)物體從同一地點(diǎn)開(kāi)始沿同一方向運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，圖中t2=，兩段曲線均為半徑相同的圓弧，則在0﹣t4時(shí)間內(nèi)（） A． 兩物體在t1時(shí)刻加速度相同 B． 兩物體在t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方向均改變 C． 兩物體t3時(shí)刻相距最遠(yuǎn)，t4時(shí)刻相遇 D． 0﹣t4時(shí)間內(nèi)甲物體的平均速度大于乙物體的平均速度參考答案：考點(diǎn)： 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．分析： 速度時(shí)間圖線的斜率表示加速度的大小，圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移．結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析．解答： 解：A、在t1時(shí)刻，甲的斜率為正，乙的斜率為負(fù)，方向不同．故A錯(cuò)誤；B、甲乙的速度圖象都在時(shí)間軸的上方，速度都為正，方向沒(méi)有改變，故B錯(cuò)誤；C、圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，根據(jù)圖象可知，t3時(shí)刻相距最遠(yuǎn)，t4時(shí)刻相遇，故C正確；D、0﹣t4時(shí)間內(nèi)甲物體的位移等于乙物體的位移，時(shí)間相等，則平均速度相等，故D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評(píng)： 解決本題的關(guān)鍵能夠從速度時(shí)間圖線中獲取信息，知道斜率表示加速度，圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移．3.(探究加速度與物體質(zhì)量，物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，①實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車，當(dāng)作用力一定時(shí)(懸掛的砝碼盤(pán)和盤(pán)內(nèi)的砝碼重力不變)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是(

)A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將砝碼盤(pán)用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出小車的質(zhì)量M和砝碼盤(pán)及盤(pán)內(nèi)砝碼的質(zhì)量m后，直接用公式求出。②如圖所示為某同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a—F圖象，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是

參考答案：4.如圖3所示，A為電磁鐵，C為膠木托盤(pán)，C上放一質(zhì)量為M的鐵片B，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為m，整個(gè)裝置用輕繩懸掛于O點(diǎn)．當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過(guò)程中，輕繩上拉力F的大小A．F＝mgB．F＞(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．mg＜F＜(M＋m)gks5u

參考答案：B5.如圖甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1m、匝數(shù)n＝20的線圈，磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）。在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為1T，線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的小電珠L(zhǎng)。外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過(guò)電珠。當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)（x取向右為正），π取3.14，π2取10，下列說(shuō)法正確的是[

]：

A、線圈的產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是10v，B、在t=0.05s流過(guò)燈泡的感應(yīng)電流是0.5A，C、該發(fā)電機(jī)的輸出功率是8wD、線圈消耗的功率是0.5w參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一探測(cè)飛船，在以X星球中心為圓心、半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)1，則X星球的質(zhì)量為M＝__________；當(dāng)飛船進(jìn)入到離X星球表面更近的、半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為T(mén)2＝___________。（已知引力常量為G）參考答案：，T17.某發(fā)電廠用2.2KV的電壓將電能輸出到遠(yuǎn)處的用戶，后改為用22KV的電壓，在既有輸電線路上輸送同樣的電功率。前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為_(kāi)_________。要將2.2KV的電壓升高到22KV，若變壓器原線圈的匝數(shù)為180匝，則副線圈的匝數(shù)應(yīng)該是________匝。參考答案：答案：100；1800解析：由于電線的電阻不變，相同的功率，以不同的電壓輸送時(shí)，輸送電流也不同。設(shè)輸送功率為P，則有，而在電線上損耗功率為，所以有損失的功率與輸送電壓的平方成反比，兩種輸電方式的輸送電壓之比為，所以損失功率之比為，即前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為100。理想變壓器沒(méi)有能量損失，原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比。所以副線圈的匝數(shù)為原線圈匝數(shù)的10倍，等于1800匝。8.高三年級(jí)的一同學(xué)在科技創(chuàng)新大賽中根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”，如圖（a）所示，它可以通過(guò)拍攝照片來(lái)記錄機(jī)動(dòng)車輛闖紅燈時(shí)的情景。它的工作原理是：當(dāng)光控開(kāi)關(guān)接收到某種顏色光時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合，且當(dāng)壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化引起電流變化達(dá)到一定值時(shí)，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機(jī)就工作，拍攝違規(guī)車輛。光控開(kāi)關(guān)未受到該種光照射就自動(dòng)斷開(kāi)，銜鐵不被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光。（1）（2分）要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開(kāi)關(guān)應(yīng)在接收到________光（選填“紅”、“綠”或“黃”）時(shí)自動(dòng)閉合；（2）（4分）已知控制電路電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，繼電器電阻為9Ω，當(dāng)控制電路中電流大于0.06A時(shí)，銜鐵會(huì)被吸引。則只有質(zhì)量超過(guò)___________kg的車輛違規(guī)時(shí)才會(huì)被記錄。（重力加速度取10m/s2）參考答案：1）紅（2）400kg9.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，已知可見(jiàn)光光子的能量范圍約為1.61eV-3.11eV，大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出_________種不同頻率的光子，其中處于紅光之外非可見(jiàn)光范圍的有___________種，處于紫光之外非可見(jiàn)光范圍的有________種。參考答案：6

1

3根據(jù)知，大量處于n=4的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的可見(jiàn)光；根據(jù)能級(jí)的躍遷滿足得躍遷產(chǎn)生的光子能量分別是12.75eV，12.09eV，10.2eV，2.55eV，1.89eV，0.66eV，可見(jiàn)光的光子能量范圍約為1.62eV～3.11eV所以處于紅光之外非可見(jiàn)光范圍的光子能量有0.66eV，即1種，處于紫光之外非可見(jiàn)光范圍的光子能量有12.75eV，12.09eV，10.2eV，即3種10.如圖所示，質(zhì)量M的長(zhǎng)木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m（m＜M）的小滑塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）．初始時(shí)刻，A、B分別以v0向左、向右運(yùn)動(dòng)，最后A沒(méi)有滑離B板．則最后A的速度大小為，速度方向?yàn)橄蛴遥畢⒖即鸢福嚎键c(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．專題：動(dòng)量定理應(yīng)用專題．分析：系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出速度的大小與方向．解答：解：最后A、B獲得相同的速度，設(shè)此速度為v，以B的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M﹣m）v，解得：v=，方向向右；故答案為：，向右．點(diǎn)評(píng)：本題考查了求速度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間問(wèn)題，分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與動(dòng)量定理即可正確解題．11.如圖所示，質(zhì)量M=2kg均勻矩形木塊靠在光滑墻上，A點(diǎn)處有固定光滑轉(zhuǎn)動(dòng)軸，AB與水平方向夾角30°，CD邊長(zhǎng)為2m，B、D兩點(diǎn)連線與地面平行，一質(zhì)量m=10kg的小物體若固定在CD邊上且位于A點(diǎn)正上方處，則墻對(duì)木塊的彈力為_(kāi)_____________N；若將小物體從C點(diǎn)處?kù)o止釋放使其沿CD邊自由下滑，物體與木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，物體維持勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為_(kāi)_____________s。參考答案：，1.08

12.

設(shè)地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R，速度為，則太陽(yáng)的質(zhì)量可用、R和引力常量G表示為_(kāi)_________。太陽(yáng)圍繞銀河系中心的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度約為地球公轉(zhuǎn)速度的7倍，軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的2×109倍。為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目，可認(rèn)為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心，且銀河系中恒星的平均質(zhì)量約等于太陽(yáng)質(zhì)量，則銀河系中恒星數(shù)目約為_(kāi)_________。參考答案：答案：；解析：地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由太陽(yáng)對(duì)地球的萬(wàn)有引力充當(dāng)。根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有，整理得

太陽(yáng)繞銀河系運(yùn)動(dòng)也是由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力。

同理可得。13.用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，將選擇開(kāi)關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤(pán)上停留的位置如圖所示，所測(cè)量電阻的值為

▲

．參考答案：歐姆調(diào)零（2分）

3200三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（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(shuō)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）15.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星．人類為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測(cè)器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開(kāi)障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問(wèn)：(1)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測(cè)器不與障礙物相碰．

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一質(zhì)量為1kg的小球套在一根固定的直桿上，直桿與水平面夾角θ為30°?，F(xiàn)小球在F=20N的豎直向上的拉力作用下，從A點(diǎn)靜止出發(fā)向上運(yùn)動(dòng)，已知桿與球間的動(dòng)摩擦因數(shù)m為/6。試求：

(1)小球運(yùn)動(dòng)的加速度a1；

(2)若F作用1.2s后撤去，小球上滑過(guò)程中距A點(diǎn)最大距離sm；

(3)若從撤去力F開(kāi)始計(jì)時(shí)，小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將經(jīng)過(guò)距A點(diǎn)上方為2.25m的B點(diǎn)。參考答案：17.（10分）有一顆距離地面高度為地球半徑R0的圓形軌道地球衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道平面與赤道平面重和，已知地球表面重力加速度為g。（1）求衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)周期T。（2）設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)0，該衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，一觀察者用天文望遠(yuǎn)鏡觀察被太陽(yáng)照射的此衛(wèi)星，則在赤道上一點(diǎn)的人能連續(xù)看到該衛(wèi)星的最長(zhǎng)時(shí)間是多少?不考慮大氣對(duì)光的折射。參考答案：解析：（1）

（1分）

m1g=

（1分）

T=4π

（2分）

（2）設(shè)人在B1位置剛好看見(jiàn)衛(wèi)星出現(xiàn)在A1位置，最后在B2位置看到衛(wèi)星從A2位置消失，OA1=2OB1

有∠A1OB1＝∠A2OB2＝π/3

（1分）

從B1到B2時(shí)間為t

則有

（3分）

（2分）18.一質(zhì)量為m＝0.5kg的兒童玩具靜止在水平地面上，一幼兒沿與水平方向成53°角的恒力F=4N拉著它沿水平面運(yùn)