2022-2023學年山西省大同市馬脊梁礦中學高三物理下學期期末試題含解析

2022-2023學年山西省大同市馬脊梁礦中學高三物理下學期期末試題含解析一、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.質量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運動視為勻速圓周運動。已知月球質量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉的影響，則航天器的A.線速度 B.角速度C.運行周期

D.向心加速度參考答案：【知識點】萬有引力定律及其應用．D5【答案解析】AC解析：根據萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力和萬有引力等于重力得出：A、;故A正確；B、mg=mω2R?ω=;故B錯誤；

C、mg=mR?T=2π;故C正確；D、G=ma?a=G;故D錯誤．故選AC．【思路點撥】研究月航天器繞月球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式求出問題．向心力的公式選取要根據題目提供的已知物理量或所要求解的物理量選取應用．不考慮月球自轉的影響，萬有引力等于重力．應用萬有引力定律進行衛(wèi)星加速度、速度、周期和中心天體質量的估算．2.（單選）衛(wèi)星繞某一行星的運動軌道可近似看成是圓軌道，觀察發(fā)現每經過時間t，衛(wèi)星運動所通過的弧長為，該弧長對應的圓心角為θ弧度，如圖所示．已知萬有引力常量為G，由此可計算出太陽的質量為（）參考答案：B3.如圖所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O。

將等電荷量的正、負點電荷放在圓周上，它們的位置關于AC對稱．要使圓心O處的電場強度為零，可在圓周上再放置一個適當電荷量的正點電荷十Q，則該點電荷＋Q應放在：A．A點

B．B點

C．C點

D．D點參考答案：D4.在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻．關于科學家和他們的貢獻，下列說法中正確的是（）A． 牛頓根據理想斜面實驗，提出力不是維持物體運動的原因B． 卡文迪許發(fā)現了電荷之間的相互作用規(guī)律，并測出了靜電力常量k的值C． 庫侖通過扭秤實驗確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律D． 法拉第通過實驗研究，總結出法拉第電磁感應定律參考答案：CD考點： 物理學史．分析： 根據物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可．解答： 解：A、根據理想斜面實驗，提出力不是維持物體運動的原因，故A錯誤；B、庫侖發(fā)現了電荷之間的相互作用規(guī)律，并測出了靜電力常量k的值，故B錯誤；C、庫侖通過扭秤實驗確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律，故C正確；D、法拉第通過實驗研究，總結出法拉第電磁感應定律，故D正確；故選：CD．點評： 本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一．5.（多選）如圖所示，空間存在勻強電場，方向豎直向下，從絕緣斜面上的M點沿水平方向拋出一帶電小球，最后小球落在斜面上的N點．已知小球的質量為m、初速度大小為v0、斜面傾角為θ，電場強度大小未知．則下列說法中正確的是（）A．可以判斷小球一定帶正電荷B．可以求出小球落到N點時速度的方向C．可以分別求出小球到達N點過程中重力和靜電力對小球所做的功D．可以斷定，當小球的速度方向與斜面平行時，小球與斜面間的距離最大參考答案：考點：勻強電場中電勢差和電場強度的關系．專題：電場力與電勢的性質專題．分析：小球在運動過程中受重力與電場力作用，做類平拋運動，對小球受力分析、應用牛頓第二定律、類平拋運動的規(guī)律分析答題．解答：解：A、小球做類平拋運動，電場力既可向上也可向下，故小球帶正電、負電都可以，故A錯誤；B、利用平拋知識有：===tanθ，速度偏向角設為α，則tanα==tanθ，可求出小上球落到N點時的速度大小和方向，故B正確；C、求出小球到達N點的速度，由動能定理可以求出小球到達N點過程中重力和電場力對小球所做的功，故C正確D、小球在垂直與斜面方向上做勻減速直線運動，當小球在垂直與斜面方向的速度為零，即小球速度平行與斜面時，小球與斜面間的距離最大，故D正確；故選：BCD．點評：類平拋可以分解為水平方向的勻速直線運動，豎直方向的勻加速運動，熟練應用類平拋運動規(guī)律即可正確解題；電荷在電場中受到的電場力方向與電荷的電性有關．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用的傳感器是____________傳感器。小王同學利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現物體所處的坐標X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為____________m/s。

參考答案：光電門

10

7.幾個力如果都作用在物體的

，或者它們的

相交于同一點，這幾個力叫做共點力．參考答案：．同一點

延長線8.興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車在整個過程中小車所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。請你分析紙帶數據，回答下列問題：（a）該電動小車運動的最大速度為

m/s；（b）關閉小車電源后，小車的加速度大小為

m/s2；（c）該電動小車的額定功率為

W。參考答案：9.某學校物理興趣小組，利用光控實驗板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關系”，如圖甲所示。將數據記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數據，如圖乙所示，小組進行探究，得出結論。在數據分析過程中，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：請根據圖象回答下列問題：①小組同學在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過程機械能守恒，根據實驗操作及數據處理，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，根據形狀無法判斷vB、h關系，進而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關系．

②（2分）k/2．解析：若小球下落過程機械能守恒，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.如圖所示，一列沿+x方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻剛好傳到x=6m處，已知波速v=10m/s，則圖中P點開始振動的方向沿

（選填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的點在t=

s第二次出現波峰．參考答案：11.如圖甲所示，一輕質彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內，測力計的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數，某同學通過改變l而測出對應的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數為k＝________N/m，彈簧的原長l0＝_________cm。參考答案：12.為了測定木塊A和木板B之間的動摩擦因數，某同學設計了一個實驗，圖甲為其實驗裝置示意圖。該同學在實驗中的主要操作有：A．用彈簧秤測出木塊A的重力為G=6.00N；B．用彈簧秤測出木板B的重力為Gˊ=9.25N；C．按圖甲的裝置安裝器材，安裝過程中用手按住木塊和木板；D．松開按住木塊和木板的手，讓其運動，待彈簧秤指針穩(wěn)定時再讀數。①該同學的上述操作中多余的步驟是

。（填步驟序號）②在聽取意見后，該同學按正確方法操作，讀數時彈簧秤的指針位置如圖乙所示，其示數為

N。根據該同學的測量數據，可得到木塊A和木板B之間的動摩擦因數為

。參考答案：①

B

；②

2.10

0.35

13.13．在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時經過A點。自行車做勻速運動，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運動．則自行車追上汽車所需時間為

s，自行車追上汽車時，汽車的速度大小為

m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；16三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了探究動能定理，一位同學設計了如圖所示的實驗裝置。他先固定并調整斜槽，讓末端O點的切線水平，再將一木板豎直放置并固定，木板到斜槽末端O的距離為s，使小球從斜槽上某一標記點由靜止釋放，若小球到達斜槽底端時下落的高度為H、小球從O點做平拋運動擊中木板時下落的高度為y。（1）假定斜槽光滑，小球由靜止滑下到擊中木板的過程中，滿足動能定理的關系式為：__________。（2）若斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動摩擦因數為μ（只考慮滑動摩擦力，且小球與水平槽之間的摩擦不計），小球由靜止滑下到擊中木板的過程中，滿足動能定理的關系式是：___________。（3）改變小球在斜槽上的釋放位置，進行多次測量，能得到多組關于H和y的數據，若以H為橫坐標，從（1）、（2）中的關系式可知以________為縱坐標，通過描點作圖，能得到一條傾斜的直線。

參考答案：15.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，需測量一個標有“3V，1.5W”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流?，F有如下器材：直流電源（電動勢3.0V，內阻不計）電流表A1（量程3A，內阻約0.1Ω）電流表A2（量程600mA，內阻約5Ω）電壓表V1（量程3V，內阻約3kΩ）電壓表V2（量程15V，內阻約200kΩ）滑動變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流1A）滑動變阻器R2（阻值0~1kΩ，額定電流300mA）①在該實驗中，電流表應選擇________（填“A1”或“A2”），電壓表應選擇_______（填“V1”或“V2”），滑動變阻器應選擇__________（填“R1”或“R2”）。②某同學用導線a、b、c、d、e、f、g和h連接成如圖甲所示的電路，請在方框中完成實驗的電路圖。③該同學連接電路后檢查所有元器件都完好，電流表和電壓表已調零，經檢查各部分接觸良好。但閉合開關后，反復調節(jié)滑動變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，但電壓表和電流表示數不能調為零，則斷路的導線為_______。④下表是學習小組在實驗中測出的6組數據，某同學根據表格中的數據在方格紙上已畫出了5個數據的對應點，請你畫出第4組數據的對應點，并作出該小燈泡的伏安特性曲線。

U（V）I（A）10020.50.1731.00.3041.50.3952.00.4562.50.49

⑤若將該燈泡與一個6.0Ω的定值電阻串聯，直接接在題中提供的電源兩端，請估算該小燈泡的實際功率P=_________W（保留兩位有效數字）。(若需作圖，可直接畫在第④小題圖中)參考答案：①A2

V1

R1②如圖所示③h

④如圖所示⑤0.35～0.38（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(10分)載人飛船在起飛階段，宇航員的血液處于超重狀態(tài)，嚴重時會發(fā)生黑視，甚至危及生命，(1)假設飛船起飛時的加速度大小a=6g，方向豎直向上，宇航員景海鵬躺在飛船內的水平躺椅上，則躺椅對他的作用力約為他體重的多少倍?(2)為使宇航員適應(1)中的情況，必須進行專門的適應性訓練。若訓練時宇航員乘坐的轉椅在豎直平面內做半徑R=13.5m的勻速圓周運動，則轉椅每分鐘至少應轉多少圈?(已知≈g)參考答案：解析：(1)設宇航員質量m．所受支持力F

…………（2分）

…………………（2分）

(2)當運動到最低點時支持力最大

………………………（2分）

…………………（2分）

…………………（2分）17.（14分）以波長為λ的單色光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應放出電子，讓其中具有最大初動能的光電子垂直射入磁感應強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，其軌道半徑為R，則求：（1）該金屬的逸出功；（2）該金屬的極限頻率。參考答案：解析：（1）=eVB

（2分）V=

（2分）Ek=mV2=

（2分）又h=Ek+W