山西省太原市太钢第四中学2023年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省太原市太钢第四中学2023年高三物理下学期期末试卷含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1.     理论研究表明，无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面  垂直的匀强电场．现有两块无限大的均匀绝缘带电平面，一块两面  正电，一块两面负电．把它们正交放置如图5所示，单位面积所电  荷量相等（设电荷在相互作用时不移动），右图中直线A1B1和A2B2   分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线，O为两交线的  交点，则下图中能正确反映等势面分布情况的是 参考答案： A 2. 关于热力学定律，下列说法正确的是_________ A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量 B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 D．不可能使热量从低温物体传向高温物体 E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 参考答案： ACE 3. 下列说法正确的是（） A.拔河比赛时，胜方拉对方的力大于输方拉对方的力 B.马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力 C.太阳对地球的引力与地球对太阳的引力大小一定相等 D.用锤钉钉子，锤对钉的打击力与钉对锤的作用力是一对平衡力 参考答案： C 4. 如图所示，水平放置的半圆槽，一个小球从左边槽口以速度v水平抛出，不计空气阻力．若v取值不同，小球掉到半圆槽上时的速度方向和水平方向的夹角就不同．则下列说法正确的是（　　） 　 A． 无论v取何值，小球都会垂直撞击半圆槽 　 B． 无论v取何值，小球都不可能垂直撞击半圆槽 　 C． 总可以找到一个v值，使小球垂直撞击半圆槽 　 D． 总可以找到一个v值，使小球撞击半圆槽时速度竖直向下 参考答案： 解：若小球落在左边四分之一圆周上，因为小球的最终速度不可能竖直向下，所以不可能与左侧四分之一圆弧垂直，即不可能撞击在左侧四分之一圆周上． 若小球落在右边四分之一圆周上，若垂直撞击圆弧，则速度的反向延长线经过圆心，可知速度与水平方向的夹角是位移与水平方向夹角的两倍，因为速度与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍，两者矛盾，则不可能垂直．所以无论v如何，小球都不可能垂直撞击半圆槽．故B正确，A、C、D错误． 故选B． 5. （多选）现有两颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星A和B，它们的轨道半径分别为rA和rB。如果rA＞rB，则(      ) A.卫星A的运动周期比卫星B的运动周期小 B.卫星A的线速度比卫星B的线速度小 C.卫星A的角速度比卫星B的角速度大 D.卫星A的加速度比卫星B的加速度小 第Ⅱ卷 参考答案： AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则b→c过程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”“减小”或“不变”)。 参考答案： 不变　增加 7. “长征2号”火箭点火升空时，经过3 s速度达到42 m/s，设火箭上升可看作匀加速运动，则它在3 s内上升的高度为________ m，升空时的加速度为___________ m/s2. 参考答案： 8. 如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过      s时间相碰， A球离开桌面时的速度      m/s。(g取10m/s2) 参考答案：   0.3   s;    1.5 9. 如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P，此时绳对船的拉力为__________。若汽车还受到恒定阻力f，则汽车发动机的输出功率为__________。 参考答案： ； 【考点定位】 功率；速度的合成与分解 【名师点睛】 本题重点是掌握运动的合成与分解，功率的计算。重点理解：因为绳不可伸长，沿绳方向的速度大小相等。 10. 如图甲所示，足够长的水平传送带以的速度匀速运行。t=0时，在最左端轻放一个小滑块，t=2s时，传送带突然制动停下。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为u=0.2，。 在图乙中，关于滑块相对地面运动的v-t图像正确的是  参考答案： D 11. 如图所示，边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内，在ad边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，现使导线框绕a点在纸面内顺时针转动，经时间t转到图中虚线位置，则在时间t内导线框abcd中感应电流方向为__________方向（选填“顺时针”或“逆时针”），平均感应电动势大小等于__________。 参考答案： 顺时针， 12. 一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v0＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为     ???      m，水流稳定后在空中有          ?        m3的水。（g取10m/s2） 参考答案： 13. 如图13所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，取g＝10 m/s2。由此可知：闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s；从抛出点到C点，小球经过B点时的速度大小是________ m/s. 参考答案： 10；     1.5；     2.5 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数F0． 再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1．释放小车，记录小车运动时传感器的示数F2． （1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车的加速度a=　   　m/s2．（保留两位有效数字） （2）同一次实验中，F1　   　F2（选填“＜”、“=”或“＞”）． （3）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图丙．不计纸带与计时器间的摩擦．图象中F是实验中测得的　  A、F1    B、F2    C、F1﹣F0     D、F2﹣F0． 参考答案： （1）0.16；（2）＞；（3）D； 【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系． 【分析】（1）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度． （2）根据牛顿第二定律比较F1和F2的大小． （3）抓住F为小车所受的合力确定F的表达式． 【解答】解：（1）由纸带可知，在连续相等时间内的位移之差△x=0.16cm，根据△x=aT2得加速度为： a=． （2）将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1，此时F1=mg，释放小车后，根据牛顿第二定律有： mg﹣F2=ma， 可知F2＜mg，则F1＞F2． （3）研究a与F的关系，保持质量不变，改变小车所受的合力，可知图象中F=F2﹣F0，故D正确，ABC错误． 故选：D． 故答案为：（1）0.16；（2）＞；（3）D； 15. 在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动。通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.每次释放小球的位置可以不同 C.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降 D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触 E.斜槽必须是光滑的.以免受到摩擦力的作用 参考答案： AD 解析： A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．B、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误. C、记录小球经过不同高度的位置时，每次不必严格地等距离下降，故C错误;D、做平抛运动的物体在同一竖直面内运动，固定白纸的木板必须调节成竖直，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，以免有阻力的影响，故D正确；E、该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，故E错误．故选AD 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图20所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第Ⅲ象限内的直线OM（与负x轴成45°角）和正y轴为界，在x＜0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=0．32V/m；以直线OM和正x轴为界，在y＜0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0．1T，一不计重力的带负电粒子，从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场，已知粒子的比荷为q/m=5×106C/kg，求： （1）粒子第一次经过磁场边界时的位置坐标 （2）粒子在磁场区域运动的总时间 （3）粒子最终离开电磁场区域时的位置坐标 参考答案： 见解析 （1）粒子带负电，从O点沿y轴负方向射入磁场，沿顺时针方向做圆周运动。 第一次经过磁场边界上的一点（设为A点）， 由得：                   …………………．．2分  m,                 …………………．．1分 所以，A点的坐标为：（）。………．1分 （2）设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则 ，               …………………．．2分 其中，                         …………………．．1分 代入数据解得：，所以。．．1分 （3）粒子从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动，则        ， ，                     …………………．．1分 ，                           …………………．．1分 代入数据解得：                ………………．．1分    …………．．1分 粒子离开电磁场时的位置坐标为：（）。 17. 有些知识我们可能没有学过，但运用我们已有的物理思想和科学方法，通过必要的分析和推理可以解决一些新的问题． （1）分别写出国际单位制中动量和冲量的单位，并证明二者等价． （2）拉提琴时，琴弦振动的频率f由琴弦的质量m、长度L和所受拉力T决定．现将拉力增大21%，琴弦振动的频率将怎样改变？ 参考答案： 解：（1）根据P=mv和I=Ft可知，动量的单位：kg?m/s，冲量的单位：N?s； 动量的单位：1 kg?m/s=1 kg?m/s2?s=1 N?s， N?s即是冲量的单位， 证毕． （2）频率f的单位是s﹣1，质量m的单位是kg，长度L的单位是m，拉力T的单位是N=kg?m?s﹣2．从单位方面分析只有组合才能得到频率的单位． 增加一个系数c可得公式f=c 那么， 即：当弦的拉力增大21%，琴弦振动的频率将增大10%． 答：（1）动量的单位：kg?m/s，冲量的单位：N?s，证明如上； （2）拉力增大21%，琴弦振动的频率将增大10%． 【考点】动量定理． 【分析】（1）根据P=mv和I=Ft写出国际单位制中动量和冲量的单位；