云南省昆明市晉寧縣晉城中學(xué)2023年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

云南省昆明市晉寧縣晉城中學(xué)2023年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一，該三角形平面與電場(chǎng)線平行，O為三條中線AE、BF、CD的交點(diǎn)。將一電荷量為2．0×10-8C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為6.0×10-7J；將該點(diǎn)電荷從C點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為4.0×10-7J，設(shè)C點(diǎn)電勢(shì)為零。由上述信息通過(guò)計(jì)算或作圖不能確定的是（

）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向B．O點(diǎn)的電勢(shì)C．將該點(diǎn)電荷沿折線AOD由A點(diǎn)移到D點(diǎn)動(dòng)能的變化量D．過(guò)A點(diǎn)的等勢(shì)線參考答案：C2.（多選）一理想自耦變壓器的原線圈接有正弦交變電壓如圖甲所示，副線圈接有可調(diào)電阻R，觸頭P與線圈始終接觸良好，如圖乙所示，下列判斷正確的是A．交變電源的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u＝U0cos100πtVB．若僅將觸頭P向A端滑動(dòng)，則電阻R消耗的電功率增大C．若僅使電阻R增大，則原線圈的輸入電功率增大D．若使電阻R增大的同時(shí)，將觸頭P向B端滑動(dòng)，則通過(guò)A處的電流一定增大參考答案：AB3.（多選）如圖甲，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．小球經(jīng)最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為υ，受到桿的彈力大小為F，其F﹣υ2圖象如圖乙．不計(jì)空氣阻力，則（）A．小球的質(zhì)量為B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．υ2=c時(shí)，桿對(duì)小球的彈力方向向上D．υ2=2b時(shí)．小球受到的彈力與重力大小相等參考答案：解：A、在最高點(diǎn)，若v=0，則N=mg=a；若N=0，則mg=m，解得g=，m=R，故A正確，B錯(cuò)誤；C、由圖可知：當(dāng)v2＜b時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向上，當(dāng)v2＞b時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向下，所以當(dāng)v2=c時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向下，故C錯(cuò)誤；D、若c=2b．則N+mg=m，解得N=a=mg，故D正確．故選：AD4.如圖所示，在一個(gè)粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊，由靜止釋放后，兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，并最終停止，在物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列表述正確的是（A）兩個(gè)物塊的電勢(shì)能逐漸減少（B）兩個(gè)物塊的電勢(shì)能不變（C）物塊受到的摩擦力始終大于其受到的庫(kù)侖力（D）物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫(kù)侖力參考答案：A5.（單選）

自動(dòng)充電式電動(dòng)車(chē)的前輪裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與蓄電池連接。當(dāng)騎車(chē)者用力蹬車(chē)或電動(dòng)自行車(chē)自動(dòng)滑行時(shí)，自行車(chē)就可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來(lái)。假設(shè)某人騎車(chē)以1000J的初動(dòng)能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)閉自動(dòng)充電裝置，讓車(chē)自由滑行，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖線①所示；第二次啟動(dòng)自動(dòng)充電裝置，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖線②所示，則第二次向蓄電池所充的電能是(

)A．500J

B．400J

C．300J

D．200J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6.一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其位移S與速度的關(guān)系是S=0.5u2m，則該物體運(yùn)動(dòng)到3s末，其速度大小是________m/s；物體所受合外力的瞬時(shí)功率是__________W。參考答案：答案：3；1.57.按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)。已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為_(kāi)__________(普朗克常量為h).參考答案：解析：頻率為ν的光子的能量E=hν．氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，則能級(jí)越高，氫原子能量越大．基態(tài)中的電子吸收一頻率為γ的光子后，原子的能量增大為E=E1+hν電子發(fā)生電離時(shí)其電勢(shì)能為0，動(dòng)能為mv2；故有E=0+mv2；

所以有E1+hν=mv2；則v=8.如圖所示，兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長(zhǎng)度的水銀．兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中．開(kāi)啟頂部連通左右水銀的閥門(mén)，右側(cè)空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)0，右側(cè)空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h，右側(cè)空氣柱頂部水銀面比左側(cè)空氣柱頂部水銀面低h．（i）試根據(jù)上述條件推測(cè)左側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為

，左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為

：（ii）若初始狀態(tài)溫度為T(mén)0，大氣壓強(qiáng)為P0，關(guān)閉閥門(mén)A，則當(dāng)溫度升至

時(shí)，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對(duì)大水銀槽中液面高度的影響，大氣壓強(qiáng)保持不變）．參考答案：（1）L0，2h；（2）【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）分別以兩部分氣體為研究對(duì)象，求出兩部分氣體壓強(qiáng)，然后由幾何關(guān)系求出右管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度．（2）以左管內(nèi)氣體為研究對(duì)象，列出初末的狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程可以求出空氣柱的長(zhǎng)度．【解答】解：（1）根據(jù)連通器的原理以及液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可知，右側(cè)的氣體的壓強(qiáng)：P1=P0﹣h則左側(cè)氣體的壓強(qiáng)：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為是2h．左側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）關(guān)閉閥門(mén)A，溫度升高的過(guò)程中，右側(cè)的空氣柱的壓強(qiáng)增大，體積增大，由圖可知，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平時(shí)的空氣柱的長(zhǎng)度：L1=L0+h壓強(qiáng)：P1′=P0設(shè)空氣柱的橫截面積是S，由理想氣體的狀態(tài)方程得：得：T1=故答案為：（1）L0，2h；（2）9.一個(gè)中子轟擊鈾核（）可裂變生成鋇（）和氪（）.已知、、和中子的質(zhì)量分別是mu、mBa、mKr、mn，則此鈾裂變反應(yīng)的方程為

▲；該反應(yīng)中一個(gè)裂變時(shí)放出的能量為

▲．（已知光速為c）⑶在某次冰壺比賽中，運(yùn)動(dòng)員將一冰壺甲以4m/s速度推出，與正前方另一靜止的相同質(zhì)量的冰壺乙發(fā)生對(duì)心正碰，碰撞后冰壺乙以3m/s速度沿向前滑行，方向與冰壺甲運(yùn)動(dòng)方向相同，①求碰后瞬間冰壺甲的速度；②試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞．參考答案：10.如圖，寬為L(zhǎng)的豎直障礙物上開(kāi)有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h(yuǎn)=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距x。在障礙物以vo=4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)自由下落.為使質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)該孔，L的最大值為

m;若L=0.6m,x的取值范圍是

m。(取g=10m/s2)參考答案：0.8；0.8m≤x≤1m以障礙物為參考系，相當(dāng)于質(zhì)點(diǎn)以vo的初速度，向右平拋，當(dāng)L最大時(shí)從拋出點(diǎn)經(jīng)過(guò)孔的左上邊界飛到孔的右下邊界時(shí),L最大，，;

從孔的左上邊界飛入臨界的x有最小值為0.8ｍ從孔的右下邊界飛出時(shí),x有最大值：【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

運(yùn)動(dòng)的合成和分解11.（6分）木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25，夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)，現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上，如圖所示，力F的作用后木塊A所受摩擦力大小是

N，木塊B所受摩擦力大小是

N。參考答案：

8

912.參考答案：13.質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t的變化關(guān)系為x=2t2+2t﹣4，則其加速度a=4m/s2．當(dāng)t=0時(shí)，速度為2m/s（x的單位是m，t的單位是s）．參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式x=去分析加速度和初速度．解答：解：根據(jù)x=，以及x=2t2+2t﹣4，知a=4m/s2．當(dāng)t=0時(shí)，速度為2m/s．故本題答案為：4，2點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式x=．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）質(zhì)量,M=3kg的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng).如圖11所示,當(dāng)速度達(dá)到1m/s2將質(zhì)量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊可視為質(zhì)點(diǎn).(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時(shí),物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長(zhǎng)物塊才能與木板最終保持相對(duì)靜止？(3)物塊與木板相對(duì)靜止后物塊受到摩擦力大?。繀⒖即鸢福?1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當(dāng)兩物體達(dá)速度相等后保持相對(duì)靜止，故

∴t=1秒

1秒內(nèi)木板位移物塊位移，所以板長(zhǎng)L=x1-x2=0.5m（3）相對(duì)靜止后，對(duì)整體

，對(duì)物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式與位移公式可以求出位移．

（3）由牛頓第二定律可以求出摩擦力．15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為_(kāi)_______，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一薄的長(zhǎng)木板B置于光滑水平地面上，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.25m、質(zhì)量為M=4kg。另有一質(zhì)量為m=2kg的小滑塊A置于木板的左端，二者均相對(duì)地面靜止。已知A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。若B受到如圖所示的水平外力F作用，求：（1）0～2s時(shí)間內(nèi)，B在水平地面上的滑動(dòng)的距離；（2）2s～4s時(shí)間內(nèi)，B在水平地面上滑動(dòng)的距離。參考答案：見(jiàn)解析當(dāng)A、B之間達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)。由牛頓第二定律得，對(duì)B有

1分對(duì)A有

1分解得

1分（1）當(dāng)時(shí)，A、B相對(duì)靜止，一起向右運(yùn)動(dòng)，有1分在內(nèi)的位移為

1分解得

2分（2）在上一過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)末速度為

1分當(dāng)時(shí)，A運(yùn)動(dòng)的加速為a2,有

1分B的運(yùn)動(dòng)的加速度為

1分設(shè)A滑至木板右端時(shí)時(shí)間為t,則A、B的位移分別為：

1分

1分由幾何關(guān)系得L=s2-s3

1分解得t=1s，故符合題意

1分此時(shí)，木板的速度為

1分之后，木板勻速運(yùn)動(dòng)位移

1分2s～4s時(shí)間內(nèi)，B在水平地面上滑動(dòng)的距離

1分解得

2分17.帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體．氣體開(kāi)始處于狀態(tài)A，由過(guò)程AB到達(dá)狀態(tài)B，后又經(jīng)過(guò)程BC到達(dá)狀態(tài)C，如圖所示．設(shè)氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為pA、VA和TA．在狀態(tài)B時(shí)的體積為VB．在狀態(tài)C時(shí)的溫度為T(mén)C．①求氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度TB；②求氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)pA與狀態(tài)C的壓強(qiáng)pC之比．參考答案：①狀態(tài)B的溫度為②狀態(tài)A的壓強(qiáng)pA與狀態(tài)C的壓強(qiáng)pC之比：解：①由題圖知，A→B過(guò)程為等壓變化．由蓋﹣呂薩克定律有，解得TB=②由題圖知，B→C過(guò)程為等容變化，由查理定律有A→B過(guò)程為等壓變化，壓強(qiáng)相等，有pA=pB由以上各式得=．答：①狀態(tài)B的溫度為②狀態(tài)A的壓強(qiáng)pA與狀態(tài)C的壓強(qiáng)pC之比【點(diǎn)評(píng)】：由圖線判斷出三點(diǎn)各物理量間的關(guān)系，A→B過(guò)程為等壓變化．由蓋﹣呂薩克定律求B點(diǎn)溫度；B→C過(guò)程為等容變化，熟練應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程即可正確解題18.如圖（a）所示，斜面傾角為37°，一寬為d＝0.43m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一長(zhǎng)方形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為零勢(shì)能面，從線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的機(jī)械能E和位移s之間的關(guān)系如圖（b）所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m＝0.1kg，電阻為R＝0.06Ω，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求金屬線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）求金屬線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰