遼寧省大連市第四十高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(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.A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相等時(shí)間內(nèi)通過的弧長(zhǎng)之比SA：SB=4：3，轉(zhuǎn)過的圓心角之比θA：θB=3：2．則下列說法中正確的是（）A．它們的線速度之比vA：vB=4：3B．它們的角速度之比ωA：ωB=2：3C．它們的周期之比TA：TB=3：2D．它們的向心加速度之比aA：aB=3：2參考答案：A【考點(diǎn)】向心加速度；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】根據(jù)公式v=求解線速度之比，根據(jù)公式ω=求解角速度之比，根據(jù)公式T=求周期之比，根據(jù)an=ωv，即可求解加速度之比．【解答】解：A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若在相等時(shí)間內(nèi)它們通過的弧長(zhǎng)之比為SA：SB=4：3，根據(jù)公式公式v=，線速度之比為vA：vB=4：3，故A正確；B、通過的圓心角之比φA：φB=3：2，根據(jù)公式ω=，角速度之比為3：2，故B錯(cuò)誤；C、由根據(jù)公式T=，周期之比為TA：TB=2：3；故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)an=ωv，可知aA：aB=2：1，故D錯(cuò)誤；故選：A．2.我國(guó)將于2013年發(fā)射“神舟十號(hào)”載人飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器對(duì)接。如圖所示，開始對(duì)接前，“天宮一號(hào)”在高軌道，“神舟十號(hào)”飛船在低軌道各自繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距離地面的高度分別為h1和h2（設(shè)地球半徑為），“天宮一號(hào)”運(yùn)行周期約90分鐘。則以下說法正確的是A．“天宮一號(hào)”跟“神舟十號(hào)”的線速度大小之比為B．“天宮一號(hào)”跟“神舟十號(hào)”的向心加速度大小之比C．“天宮一號(hào)”的角速度比地球同步衛(wèi)星的角速度大D．“天宮一號(hào)”的線速度大于7.9km/s參考答案：BC根據(jù)萬有引力提供向心力可得，解得，，已知，所以“天宮一號(hào)”跟“神舟十號(hào)”的線速度大小之比為，“天宮一號(hào)”跟“神舟十號(hào)”的向心加速度大小之比，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確。由于角速度，天宮一號(hào)的周期小于同步衛(wèi)星的周期，故“天宮一號(hào)”的角速度比地球同步衛(wèi)星的角速度大，C周期；7．9km/s是貼近地球表面運(yùn)行衛(wèi)星的速度，軌道半徑越大，線速度越小，故天宮一號(hào)的線速度小于7．9km/s，D錯(cuò)誤。3.下列關(guān)于摩擦力的敘述正確的是()A．滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間的正壓力的大小成正比B．滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的性質(zhì)有關(guān)，與接觸面面積的大小無關(guān)C．靜摩擦力的大小與物體間的正壓力大小成正比D．最大靜摩擦力隨物體間正壓力的增大而增大參考答案：ABD4.如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R=10cm的圓柱形筒內(nèi)有B=1×10－4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向平行于軸線.在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔a、b分別作為入射孔和出射孔.現(xiàn)有一束比荷為=2×1011C/kg的正離子，以不同角度α入射，最后有不同速度的離子束射出.其中入射角α=30°，且不經(jīng)碰撞而直接從出射孔射出的離子的速度v大小是（

）A．4×105m/s

B．2×105m/s

C．4×106m/s

D．2×106m/s參考答案：C5.（單選）在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法中不正確的是（

）

A．伽利略首先將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來

B．笛卡爾對(duì)牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)

C．開普勒通過研究行星觀測(cè)記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三大定律

D．牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并用實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量參考答案：DA、伽利略首先將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開始，故A正確；B、笛卡爾等人又在伽利略研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了更深入的研究，故B正確；C、開普勒提出行星運(yùn)動(dòng)三大定律，故C正確；D、萬有引力常量是由卡文迪許測(cè)出的故D錯(cuò)誤。故選D。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)質(zhì)點(diǎn)以的速率作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)歷3s其運(yùn)動(dòng)方向就改變30，則該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期為___________s，加速度大小為_________m/s2。

參考答案：

36，0.57.已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T，同步衛(wèi)星離地面的高度為H，萬有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的速度為__________，地球的質(zhì)量為___________．參考答案：，

8.（1）在一次探究活動(dòng)中，某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測(cè)量鐵塊A與放在光滑水平桌面上的金屬板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金屬板B，使其向左運(yùn)動(dòng)，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖所示，g取10m/s2，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=

（2）該同學(xué)還設(shè)計(jì)性地將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一些計(jì)時(shí)點(diǎn)，取時(shí)間間隔為0.1s的幾個(gè)點(diǎn)，如圖（b）所示，各相鄰點(diǎn)間距離在圖中標(biāo)出.則在打C點(diǎn)時(shí)金屬板被拉動(dòng)的速度=

m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）9.地球的半徑約為R=6400km，A、B兩顆人造地球衛(wèi)星沿圓軌道繞地球運(yùn)行，它們離地球表面的高度分別為hA=3600km，hB=1700km，那末A、B兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速率之比vA:vB=

，運(yùn)行周期之比TA：TB=

。參考答案：10.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體開始處于狀態(tài)A，然后經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C，A、C狀態(tài)的溫度相同。設(shè)氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別為VA和VC，在AB和BC過程中吸收或放出熱量的大小分別為QAB和QBC，則VA

VC，QAB

QBC（選填“>”、“＝”或“<”）。參考答案：>（2分）；<11.氘核和氚核結(jié)合成氦核的核反應(yīng)方程如下：①這個(gè)核反應(yīng)稱為_______________.②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文.式中17.6MeV是核反應(yīng)中_____________（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量____________（選填“增加”或“減少”）了__________kg.參考答案：12.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應(yīng)方程：_____________參考答案：13.汽車以15m/s的初速度作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若在第二秒內(nèi)通過的位移是7.5m，則汽車的加速度大小為______m/s2，在剎車之后的1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)汽車通過的位移之比為______。參考答案：5

；

5：8：9三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(8分)如圖所示，有四列簡(jiǎn)諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）如圖所示，絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R＝0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.0×104N/C?，F(xiàn)有一質(zhì)量m＝0.10kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上與B端距離s＝1.0m的位置，由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí)，速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q＝8.0×10－5C，取g＝10m/s2，求：（1）帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小及運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大?。唬?）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大??；（3）帶電體沿圓弧形軌道從B端運(yùn)動(dòng)到C端的過程中，摩擦力做的功。參考答案：解析：（1）設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，由牛頓第二定律（1分）解得

（1分）設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到B端的速度大小為，則

（1分）解得

（1分）（2）設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓軌道B端時(shí)受軌道的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律

（2分）解得

=5.0N

（1分）根據(jù)牛頓第三定律可知，帶電體對(duì)圓弧軌道B端的壓力大小

（1分）（3）設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力所做的功為，根據(jù)動(dòng)能定理

（2分）因電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力所做的功

（1分）聯(lián)立解得

（1分）17.有一個(gè)上、下表面平行且足夠大的玻璃平板，玻璃平板的折射率為、厚度為d=12cm．現(xiàn)在其上方的空氣中放置一點(diǎn)光源S，點(diǎn)光源距玻璃板的距離為L(zhǎng)=18cm，從S發(fā)出的光射向玻璃板，光線與豎直方向夾角最大為θ=53°，經(jīng)過玻璃板后從下表面射出，形成一個(gè)圓形光斑，如圖所示．求玻璃板下表面圓形光斑的半徑（sin53°=0.8）．參考答案：解：由題意可知光在玻璃板上表面發(fā)生折射時(shí)的入射角為θ，設(shè)其折射角為r，由折射定律可得：，代入數(shù)據(jù)可得：r=37°．光在玻璃板下表面發(fā)生折射時(shí)，由于入射角r始終小于玻璃板的臨界角，所以不會(huì)發(fā)生全反射，光在玻璃板中傳播的光路圖如圖所示．

所以光從玻璃板下表面射出時(shí)形成一個(gè)圓形發(fā)光面，設(shè)其半徑大小為R，則有：R=Ltanθ+dtanr，代入數(shù)據(jù)可得：R=33cm．答：玻璃板下表面圓形光斑的半徑為33cm．【考點(diǎn)】光的折射定律．【分析】作出光路圖，結(jié)合折射定律求出光在上表面的折射角，根據(jù)幾何關(guān)系求出玻璃板下表面圓形光斑的半徑．18.如圖所示，坐標(biāo)平面的第Ⅰ象限內(nèi)存在大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅱ象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。足夠長(zhǎng)的擋板MN垂直x軸放置且距原點(diǎn)O的距離為d。一質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子若自距原點(diǎn)O為L(zhǎng)的A點(diǎn)第一次以大小為v0，方向沿y軸正方向的速度進(jìn)入磁場(chǎng)，則粒子恰