2022-2023學(xué)年山西省大同市馬家皂鄉(xiāng)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年山西省大同市馬家皂鄉(xiāng)中學(xué)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1.一列簡(jiǎn)諧橫波以1m/s的速度沿繩子由A向B傳播。質(zhì)點(diǎn)A、B間的水平距離，如圖所示。若時(shí)質(zhì)點(diǎn)A剛從平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng)，其振動(dòng)方程為。則B點(diǎn)的振動(dòng)圖象為下圖中的

參考答案：B8×10-6，

d=D。2.我國(guó)已開(kāi)展空氣中PM2．5濃度的監(jiān)測(cè)工作．PM2．5是指空氣中直徑小于2．5微米的懸浮顆粒物，可在顯微鏡下觀察到，它漂浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸人后會(huì)進(jìn)人血液對(duì)人體形成危害．礦物燃料燃燒時(shí)廢棄物的排放是形成PM2．5的主要原因．下列關(guān)于PM2．5的說(shuō)法中正確的

(填寫選項(xiàng)前的字母)

A．PM2．5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)

B．溫度越高，PM2．5的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈

C．PM2．5的質(zhì)量越小，其無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈D．由于周圍大量空氣分子對(duì)PM2．5碰撞的不平衡，使其在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)參考答案：3.如圖所示的電路中，R1是定值電阻，R2是滑動(dòng)變阻器，P、Q是兩正對(duì)的平行金屬板，一帶電粒子（重力不計(jì)）以從上板P邊緣以平行于板的速度v0飛入板間，恰好從下板Q邊緣飛出板間，此過(guò)程粒子動(dòng)能增量為,則（）A.粒子帶正電B.若將開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi)，該粒子仍以原速度從原位置射入板間，該粒

子將仍從下板Q邊緣飛出板間，且動(dòng)能增量仍為C.若將開(kāi)關(guān)K2斷開(kāi)，且將Q板下移一些，該粒子仍以原速度從原位置入射，粒子仍能飛出板間，且動(dòng)能增量仍為D.若僅將Q板向下平移使板間距離增大一倍，粒子仍從上板邊緣平行于極板入射，仍要粒子從Q板邊緣離開(kāi)電場(chǎng)，則需將粒子的初速度調(diào)整為參考答案：ACD4.如圖為湖邊一傾角為30°的大壩的橫截面示意圖，水面與大壩的交點(diǎn)為O．一人站在A點(diǎn)處以速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO=40m，g取10m/s2．下列說(shuō)法正確的是（）A．若v0=18m/s，則石塊可以落入水中B．若石塊能落入水中，則v0越大，落水時(shí)速度方向與水平面的夾角越大C．若石塊不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角越大D．若石塊不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角越小參考答案：A【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)高度求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平位移求出石塊落在水中的最小速度．石塊能落在水中，則下落的高度一定，豎直分速度一定，結(jié)合平行四邊形定則判斷速度方向與水平面夾角與初速度的大小關(guān)系．石塊不能落在水中，石塊豎直位移與水平位移的比值是定值，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析落在斜面上的速度方向與斜面傾角與什么因素有關(guān)．【解答】解：A、根據(jù)h=得，t=．則石塊落入水中的最小初速度．可知v0=18m/s，則石塊可以落入水中．故A正確．B、若石塊能落入水中，則下落的高度一定，可知豎直分速度一定，根據(jù)知，初速度越大，則落水時(shí)速度方向與水平面的夾角越?。蔅錯(cuò)誤．C、若石塊不能落入水中，速度方向與水平方向的夾角的正切值，位移方向與水平方向夾角的正切值，可知tanα=2tanθ，因?yàn)棣纫欢?，則速度與水平方向的夾角一定，可知石塊落到斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角一定，與初速度無(wú)關(guān)．故C、D錯(cuò)誤．故選：A．5.—列簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿J：軸負(fù)方向傳播，波速u=l

m/s。若在x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖甲所示，則該波在f=0.5s時(shí)刻的波形圖線為圖乙中的參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種粗測(cè)小物體質(zhì)量的方法．使用的器材有細(xì)繩、硬紙板、支架、刻度尺、鉛筆、白紙、自制小滑輪、已知質(zhì)量的小物塊和若干待測(cè)小物體等．簡(jiǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在A點(diǎn)固定一根細(xì)繩AP，以A為圓心、AP為半徑描出圓弧CD，直線AC水平，AD豎直．在B點(diǎn)固定小滑輪，一根細(xì)繩繞過(guò)小滑輪，一端懸掛小物塊（質(zhì)量m0已知），另一端連接繩端P點(diǎn)．在結(jié)點(diǎn)P懸掛不同質(zhì)量的待測(cè)小物體m，平衡時(shí)結(jié)點(diǎn)P處在圓弧CD上不同的位置．利用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，可求出結(jié)點(diǎn)P在圓弧CD上不同的位置時(shí)對(duì)應(yīng)的待測(cè)物體的質(zhì)量值m，并標(biāo)在CD弧上．（1）在圓弧CD上從C點(diǎn)至D點(diǎn)標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)逐漸

（填寫“增大”或“減小”）；（2）如圖所示，BP延長(zhǎng)線交豎直線AD于P′點(diǎn)，用刻度尺量出AP′長(zhǎng)為l1，PP′長(zhǎng)為l2，則在結(jié)點(diǎn)P處標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)為

．參考答案：解：（1）對(duì)物體m0分析，受重力和拉力，根據(jù)平衡條件，有：T=m0g…①再對(duì)結(jié)點(diǎn)P受力分析，如圖所示：圖中的力三角形與幾何三角形APP′相似，故：…②解得：聯(lián)立①②解得：m==越靠近D點(diǎn)，m增大；故答案為：（1）增大；（2）．7.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有

▲

種，其中最短波長(zhǎng)為

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-88.

（1）用圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。

①為了消除長(zhǎng)木板與小車間摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，必須在長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端下面墊一塊薄木板，反復(fù)移動(dòng)薄木板的位置，直至不掛砂桶時(shí)小車能在長(zhǎng)木板上做____運(yùn)動(dòng)。②掛上砂桶后，某同學(xué)只改變小車的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。他根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)作出圖乙的a-m圖象，請(qǐng)根據(jù)圖乙在答題卡上的圖丙中作出圖象。

③根據(jù)圖丙，可判斷本次實(shí)驗(yàn)中小車受到的合外力大小為

N。參考答案：9.（4分）在外界氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的狀況下，將半徑為0.1m的兩個(gè)馬德堡半球合攏，抽去里面一部分空氣，使得球內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)降為0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，估算大約需要用力

N才能將兩半球拉開(kāi)；兩半球密封處每1cm長(zhǎng)度受到的擠壓力的大小約為_(kāi)_________

N。參考答案：500π；2510.光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得光電子最大初動(dòng)能與照射光頻率的圖象如圖所示，其中圖線與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為ν0，則該金屬的逸出功為

．用一束波長(zhǎng)范圍為λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動(dòng)能為

．已知普朗克常量為h，光在真空中傳播速度為C．參考答案：hν0，．【考點(diǎn)】愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程．【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系式，從而進(jìn)行判斷．【解答】解：當(dāng)遏止電壓為零時(shí)，最大初動(dòng)能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．從圖象上可知，逸出功W0=hv0．根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波長(zhǎng)范圍為λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最小波長(zhǎng)為λ1，即頻率最大，那么產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為Ekm=，故答案為：hν0，．11.如圖所示，薄壁圓筒半徑為R，a、b是圓筒某直徑上的兩個(gè)端點(diǎn)（圖中OO’為圓筒軸線）。圓筒以速度v豎直勻速下落，同時(shí)繞OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若某時(shí)刻子彈水平射入a點(diǎn)，且恰能經(jīng)b點(diǎn)穿出，則子彈射入a點(diǎn)時(shí)速度的大小為_(kāi)__________；圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度滿足的條件為_(kāi)__________。（已知重力加速度為g）參考答案：12.某興趣小組的同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，圖中長(zhǎng)木板水平固定。①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接 在 _______(填“直流”或“交流”)電源上，調(diào)整定滑輪的高度，使__

_____②已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，砝碼盤、砝碼和木塊的加速度大小為a，則木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=______③實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖2所示，每隔三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，記為圖中0、1、2、3、4、5、6點(diǎn)。測(cè)得相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為s1=0.96cms2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz0計(jì)算此紙帶的加速度大小a=_____m/s2，打計(jì)數(shù)點(diǎn)“4”時(shí)紙帶的速度大小v=_____m/s。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源；調(diào)整定滑輪的高度，目的是使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，減小實(shí)驗(yàn)誤差；設(shè)細(xì)繩上的拉力為F，則，解得。利用逐差法求加速度，利用中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于對(duì)應(yīng)時(shí)間的平均速度求解。13.（4分）圖為人手臂面骨骼與肌肉的生理結(jié)構(gòu)示意圖，手上托著重量為G的物體，（1）在方框中畫出前臂受力示意圖（手、手腕、尺骨和撓骨看成一個(gè)整體，所受重力不計(jì)，圖中O點(diǎn)看作固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，O點(diǎn)受力可以不畫）。（2）根據(jù)圖中標(biāo)尺估算出二頭肌此時(shí)的收縮約為

。

參考答案：答案：13．（1）前臂受力示意圖如下；（2）8G

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時(shí)如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動(dòng)變阻器，注意電源的正負(fù)極。15.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過(guò)程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度h．參考答案：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過(guò)程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點(diǎn)的高度：．答：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評(píng)： 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，第二、三象限存在足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向平行于紙面向上，一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的正粒子，在x軸上M點(diǎn)（﹣4r，0）處以某一水平速度釋放，粒子經(jīng)過(guò)y軸上N點(diǎn)（0，2r）進(jìn)入第一象限，第一象限存在一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2，方向垂直于紙面向外，第四象限存在另一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2，方向垂直于紙面向里，不計(jì)粒子重力，r為坐標(biāo)軸每個(gè)小格的標(biāo)度，試求：（1）粒子初速度v0；（2）粒子第1次穿過(guò)x軸時(shí)的速度大小和方向；（3）畫出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡并求出粒子第n次穿過(guò)x軸時(shí)的位置坐標(biāo)．參考答案：解：（1）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)則x方向：4r=v0ty方向：2r=at2qE=ma

可解得v0=2（2）結(jié)合x方向：4r=v0t

y方向：2r=vyt

則vx=vy可知粒子射出電場(chǎng)時(shí)v=v0=2，方向與水平成45°斜向上粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑R==r由幾何關(guān)系可知粒子第1次穿過(guò)x軸時(shí)速度v=2方向與水平成45°斜向左下方．（3）粒子軌跡如圖所示分析粒子軌跡可知，粒子第n次穿過(guò)x軸時(shí)的位置坐標(biāo)為（2nr，0）答：（1）粒子初速度v0為2；（2）粒子第1次穿過(guò)x軸時(shí)的速度大小2方向與水平成45°斜向左下方（3）畫出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡并求出粒子第n次穿過(guò)x軸時(shí)的位置坐標(biāo)（2nr，0）．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】定性思想；推理法；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】（1）根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)規(guī)律可求得粒子的初速度；（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成和分解可求得粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度，再根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得粒子第一次穿過(guò)時(shí)的速度大小和方向；（3）根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可明確對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)．17.(12分)如圖，水平地面上的矩形箱子內(nèi)有一傾角為的固定斜面，斜面上放一質(zhì)量為m的光滑球。靜止時(shí)，箱子頂部與球接觸但無(wú)壓力。箱子由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后改做加速度大小為a的勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止，經(jīng)過(guò)的總路程為s，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為v。(1)求箱子加速階段的加速度大小a'。(2)若a>gtan，求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力。參考答案：（1）；（2）0

（1）設(shè)加速過(guò)程中加速度為a‘，由勻變速運(yùn)動(dòng)公式解得（2）設(shè)球不受車廂作用，應(yīng)滿足解得減速時(shí)