山西省长治市成才学校2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

山西省长治市成才学校2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析 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. （多选）关于物理学发展，下列表述正确的有（   ） A．伽利略通过斜面实验得出自由落体运动位移与时间的平方成正比 B．牛顿提出了三条运动定律，发表了万有引力定律，并利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量 C．笛卡儿明确指出：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。 D．伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展。 参考答案： ACD 2. （单选）如图，刚性板放在竖直墙壁和挡板K之间，竖直墙壁和水平面光滑，物体P、Q静止叠放在板上，此时物体P的上表面水平．若将K往右缓慢移动一小段距离后重新固定，整个装置在新的位置仍保持静止，与原来的相比（　　） 　 A． P对板的压力减小 B． P对Q的支持力减小 　 C． 板对P的作用力减小 D． 水平地面受到的弹力减小 参考答案： 考点： 共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力． 专题： 共点力作用下物体平衡专题． 分析： 以PQ整体为研究对象，由平衡条件分析板对P的支持力如何变化．板对P的作用力等于PQ的总重力，保持不变．以Q为研究对象，分析其所受摩擦力变化．再以板、P、Q整体为研究对象，分析地面的弹力变化． 解答： 解：设板与水平地面的夹角为α． A、C、以PQ整体为研究对象，分析受力情况如图1：总重力GPQ、板的支持力N1和摩擦力f1，板对P的作用力是支持力N1和摩擦力f1的合力． 由平衡条件分析可知，板对P的作用力大小与总重力大小平衡，保持不变．N1=GPQcosα，α减小，N1增大．故AC均错误． B、以Q为研究对象，Q原来不受摩擦力，当将K往右缓慢移动一小段距离后，Q受力情况如图2，Q受到摩擦力，则Q受到的摩擦力将增大．支持力N2=GQcosα，原来支持力等于重力，故支持力减小了；故B正确． D、以板、P、Q整体为研究对象，受力情况如图3，则有水平地面的弹力N=G，则水平地面受到的弹力将保持不变．故D错误． 故选：B． 点评： 本题是三个物体的平衡问题，要灵活选择研究对象，通过分析受力，由平衡条件分析力的变化． 3. 以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是(    ) A. 光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关 B.结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 C.重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损 D.自然界中含有少量的14C , 14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用14C来测定年代 参考答案： ABD 4. （单选）伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框图所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是（　　） 　 A． 提出假设，实验检验 B． 数学推理，实验检验 　 C． 实验检验，数学推理 D． 实验检验，合理外推 参考答案： 考点： 伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．版权所有 分析： 教材中介绍了伽利略对落体规律的研究以及“理想斜面实验”，通过这些知识的学习，可以明确伽利略所创造的这一套科学研究方法． 解答： 解：这是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验验证，紧接着要对实验结论进行修正推广． 故选A 点评： 伽利略将可靠的事实和理论思维结合起来，以实验事实为基础，开辟了崭新的研究物理的方法道路，同学们要从中汲取营养，提高科学素质． 5. 据悉8月31日22点左右，地面测控网已经捕获“帕拉帕-D”商业通信卫星．将定点于东经113度赤道上空,覆盖印度尼西亚、东盟国家及亚洲广大地区．卫星由于在“远地点”比预定轨道低，卫星已于9月 1日进行了近地点变轨，变轨成功，卫星状态正常．下面是关于卫星的说法，正确的是 A．卫星由近地点向远地点运动过程中卫星的重力势能增加，动能减小 B．为了使卫星进入正常轨道，那么在近地点变轨时应该启动卫星发动机，使卫星减速 C．为了使卫星进入正常轨道，那么在近地点变轨时应该启动卫星发动机，使卫星加速 D．近地点时变轨后比变轨前的加速度大 参考答案： AC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为             。 参考答案： 7. 一卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，若地球质量为M，引力常量为G，则该卫星的圆周运动的半径R为        ；它在1/6周期内的平均速度的大小为        。 参考答案： ； 8. 图为某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验装置简图．小车的质量为m1，砂和砂桶质量的为m2。 （1）下列说法正确的是        A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．实验时应先释放小车后接通电源 C．在探究加速度与质量关系时，应作a-图象 (2)实验中要进行质量m1和m2的选取，以下最合理的一组是        A.  m1=200, m2=20、40、60、80、100、120 B.  m1=400, m2=10、15、20、25、30、40 C.  m1=200, m2=50、60、70、80、90、100 D.  m1=20,  m2=100、150、200、250、300、400 （3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤， 他测量得到的a- F图像，可能是图中的图线        （选填“甲”、“乙”、“丙”） 参考答案： （1）C  （2）B   （3）丙 （1）假设木板倾角为θ，则有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，A错误．实验时应先接通电源后释放小车，故B错误．F=ma，所以：a=  F，当F一定时，a与成正比，故C正确。 （2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有 对沙和沙桶，有 mg-T=ma 对小车，有 T=Ma 解得 故当M＞＞m时，有T≈mg。 应该是，即本实验要求小车的质量远远大于小桶（及砝码）的质量。B最合理。 （3）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙． 9. 在距水平地面45m高处以水平向右的速度5m/s抛出一质量为1kg的石子(不计空气阻力)。经时间s，此时石子的速度大小为        ；重力对石子做功的瞬时功率P为              W。(g取10m/s2).    参考答案： 答案：15m/s；100W或141.4W 10. (4分) 质点以的速率作匀速圆周运动，每经历3s其运动方向就改变30，则该质点运动的周期为___________s，加速度大小为_________m/s2。   参考答案：     36，0.5 11. 如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，在中心亮斑外还存在一系列          (填“等距”或“不等距”)的明暗相间的条纹。这是光的            (填“干涉”、“衍射”或“直线传播”)现象。 参考答案： 不等距、衍射 12. 某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。 实验序数 接触面的材料 正压力（N） 滑动摩擦力（N） 1 木块与木板 2 0.4 2 木块与木板 4 0.8 3 木块与木板 6 1.2 4 木块与木板 8 1.6 5 木块与毛巾 8 2.5 （1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________. （2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_________________ ____________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大. 参考答案： 13. 如图，框架ABC由三根长度均为l、质量均为m的均匀细棒组成，A端用光滑铰链铰接在墙壁上。现用竖直方向的力F作用在C端，使AB边处于竖直方向且保持平衡，则力F的大小为        。若在C点施加的作用力改为大小为1.5mg、方向始终垂直于AC边的力F′，使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当框架具有最大动能时，力F′ 所做的功为__________。 参考答案： mg，0.25πmgl  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下： ①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω）； ②电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω）； ③定值电阻R1（300Ω）； ④定值电阻R2（10Ω）； ⑤滑动变阻器R3（0～1000Ω）； ⑥滑动变阻器R4（0～20Ω）； ⑦干电池（1.5V）； ⑧电键S及导线若干。 （1）定值电阻应选______，滑动变阻器应选______。（在空格内填写序号） （2）用连线连接实物图。 （3）补全实验步骤： ①按电路图连接电路，将滑动触头移至最______端（填“左”或“右”）； ②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2； ③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2； ④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示。 （4）根据I2?I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_____________。 参考答案： (1)③，⑥  (2)见图   (3)①将滑动触头移至最左端 (4)       15. “验证动量守恒定律”实验和“研究平抛运动”实验，都要用到斜槽轨道装置，除此之外，这两个实验 A．都需要测量下落小球的质量               B．都需要测量小球下落的高度 C．都要求小球多次从同一高度处滚下         D．都需要测量小球的直径 参考答案： C 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （15分）（1）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为3.34e，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m/s，求该紫外线的波长λ（电子质量me=9.11×10kg，普朗克常量h＝6.63×10J·s，1eV＝1.6×10J）。 （2）风力发电是一种环保的电能获取方式。图9为某风力发电站外观图。设计每台风力发电机的功率为40kW。实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29kg/m3，当地水平风速约为10m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？ 参考答案： 解析： （1）爱因斯坦提出的光子说很好的解释了光电效应现象 　　　　　　由爱因斯坦的光电效应方程，hν＝