云南省曲靖市宣威市海岱鎮(zhèn)第二中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

云南省曲靖市宣威市海岱鎮(zhèn)第二中學(xué)2023年高三物理下學(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1.一人站在電梯中，當(dāng)電梯勻加速上升時(shí)A．人處于超重狀態(tài)B．人對(duì)電梯的壓力大于電梯對(duì)人的支持力C．電梯對(duì)人做的功等于人增加的動(dòng)能D．電梯對(duì)人做的功等于人增加的機(jī)械能參考答案：AD電梯勻加速上升時(shí)，人隨電梯一起向上做加速度向上的運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A正確；由牛頓第三定律可知人對(duì)電梯的壓力和電梯對(duì)人的支持力是作用力與反作用力的關(guān)系，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電梯對(duì)人做的功等于人增加的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，即等于人增加的機(jī)械能，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。2.如圖所示，在光滑絕緣水平桌面上有一個(gè)電荷量為、質(zhì)量為m的小球與一根長(zhǎng)為的輕繩一端相連，繩的另一端固定在P點(diǎn)，小球與P點(diǎn)的距離現(xiàn)施加一與PM夾角、水平向右且場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，并從靜止釋放帶電小球，從釋放小球到輕繩與電場(chǎng)方向平行的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（

）A.小球先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做圓周運(yùn)動(dòng)B.小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C.此過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功為D.輕繩與電場(chǎng)力方向平行時(shí)小球的速度大小為參考答案：ACD【詳解】如圖所示，帶電小球水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移為時(shí)，輕繩剛好被拉直，隨后在輕繩拉力與電場(chǎng)力的合力作用下，小球以P點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，此時(shí)輕繩與電場(chǎng)力方向平行，故A正確；小球在水平方向上的位移為：，假如小球在水平方向一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，解得：，但小球在QN階段水平方向不是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做功，故C正確；MQ段，由動(dòng)能定理得：，當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)輕繩剛好被拉直速度為，如圖乙所示，由于繩子瞬間張緊使得小球沿輕繩方向分速度v2瞬間減小為零，而沿垂直于輕繩方向的分速度不變，小球由Q到N，根據(jù)動(dòng)能定理得：，且，則此時(shí)小球的速度為：，故D正確；3.（單選）如圖所示，兩個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為a．高度為a的正三角形導(dǎo)線框ABC從圖示位置沿x軸正向勻速穿過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域，以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，在下列圖形中能正確描述感應(yīng)電流I與線框移動(dòng)距離x關(guān)系的是（）A．B．C．D．參考答案：【考點(diǎn)】：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【專(zhuān)題】：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】：本題導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)可分為三段進(jìn)行分析，根據(jù)楞次定律可判斷電路中感應(yīng)電流的方向；由導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式可求得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，再求得感應(yīng)電流的大小．：解：x在0﹣a內(nèi)，由楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，為正方向；有效切割的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2×（a﹣x）=（a﹣x），感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv，感應(yīng)電流為

I=，隨著x的增大，I均勻減小，當(dāng)x=a時(shí)，I==I0；當(dāng)x=a時(shí)，I=0；x在a﹣2a內(nèi)，線框的AB邊和其他兩邊都切割磁感線，由楞次定律可知，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，為負(fù)方向；有效切割的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=（2a﹣x），感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv，感應(yīng)電流大小為I=2×，隨著x的增大，I均勻減小，當(dāng)x=a時(shí)，I==2I0；當(dāng)x=2a時(shí)，I=0；x在2a﹣3a內(nèi)，由楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，為正方向；有效切割的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=（3a﹣x），感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv，感應(yīng)電流為I=，隨著x的增大，I均勻減小，當(dāng)x=2a時(shí)，I==I0；當(dāng)x=3a時(shí)，I=0；故根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知B正確．故選：B．【點(diǎn)評(píng)】：本題為選擇題，而過(guò)程比較復(fù)雜，故可選用排除法解決，這樣可以節(jié)約一定的時(shí)間；而進(jìn)入第二段過(guò)程，分處兩磁場(chǎng)中的線圈兩部分產(chǎn)生的電流相同，且有效長(zhǎng)度是均勻變大的，當(dāng)將要全部進(jìn)入第二磁場(chǎng)時(shí)，線圈中電流達(dá)最大2I0．4.（單選）如圖所示是“跑步機(jī)”示意圖，質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員踩在與水平面成a角的靜止皮帶上，運(yùn)動(dòng)員用力向后蹬皮帶，皮帶運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力恒為f．在皮帶以速度v勻速向后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A.人腳對(duì)皮帶的摩擦力平行于皮帶斜向上B.人對(duì)皮帶不做功C.人對(duì)皮帶做功的功率為fvD.人對(duì)皮帶做功的功率為mgv參考答案：C5.如圖所示s—t圖象和v—t圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是：（

）

A．圖線1表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)

B．s—t圖象中t1時(shí)刻v1＞v2

C．v—t圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)4的平均速度大于3的平均速度

D．兩圖象中，t2、t4時(shí)刻分別表示2、4開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽(yáng)光時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆有時(shí)將同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長(zhǎng)久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽(yáng)能電池組件其他元件最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0m/s太陽(yáng)能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔?yáng)光的平面得到的太陽(yáng)輻射最大強(qiáng)度約為240W/m2，要想使太陽(yáng)能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽(yáng)能電池板的面積至少要______________m2。

當(dāng)風(fēng)速為6m/s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時(shí)間為_(kāi)_____________h；參考答案：1，84

7.有組同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的測(cè)溫裝置，C為測(cè)溫泡，用玻璃管與水銀氣壓計(jì)相連，氣壓計(jì)A、B兩管內(nèi)的水銀面在同一水平面上，氣壓計(jì)A、B兩管的下端通過(guò)軟管相連且充滿(mǎn)水銀（圖中涂黑部分）。在A管上畫(huà)上刻度．測(cè)溫時(shí)調(diào)節(jié)B管的高度使A管中的液面位置保持在a處，此時(shí)根據(jù)A、B兩管水銀面的高度差就能知道測(cè)溫泡所處環(huán)境的溫度。假設(shè)該測(cè)溫裝置在制定刻度時(shí)候的大氣壓為76cmHg，測(cè)溫泡所處環(huán)境的溫度為30OC。（1）當(dāng)測(cè)溫泡放入較低溫度的液體中，即測(cè)溫泡中氣體溫度降低時(shí)，為使水銀氣壓計(jì)A管中的液面位置保持在a處，則水銀氣壓計(jì)的B管應(yīng)向_______（填“上”或“下”）移動(dòng)；（2）該溫度計(jì)的刻度是___________________________（填“均勻”或“不均勻”，及“溫度上高下低”或，“溫度上低下高”（3）該溫度計(jì)存在的缺陷之一，當(dāng)天氣變化引起大氣壓強(qiáng)變大，而環(huán)境溫度仍為30OC，溫度計(jì)上30OC的刻度應(yīng)該如何調(diào)整____________________。參考答案：（1）下（2分）

（2）均勻的（1分），溫度上高下低（1分）（3）30OC的刻度應(yīng)向上平移8.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=3m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為cm。則此波沿x軸

（選填“正”或“負(fù)”）方向傳播，傳播速度為

m/s。參考答案：負(fù)

109.小球由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當(dāng)它恰好離開(kāi)桌邊緣時(shí)，小球也同時(shí)下落，閃光頻率為的閃光器拍攝的照片中球有四個(gè)像，像間距離已在圖中標(biāo)出，兩球恰在位置相碰。則球從離開(kāi)桌面到和球碰撞時(shí)經(jīng)過(guò)的時(shí)間為_(kāi)_

，球離開(kāi)桌面的速度為_(kāi)_

。（g取10m/s2）參考答案：

0.3

110.氫原的能級(jí)如圖所示，一大群處于第一激發(fā)態(tài)的氫原子吸收2.55eV能量后從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，能發(fā)出

種不同頻率的光子，這些光子中能使截止頻率為8.07×1014Hz的鋅板發(fā)生光電效應(yīng)的有

種。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s。參考答案：11.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)通過(guò)圖示裝置來(lái)測(cè)量該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)；直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開(kāi)關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，在托盤(pán)內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱(chēng)出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開(kāi)關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤(pán)內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱(chēng)出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為_(kāi)__________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為_(kāi)__________。六．計(jì)算題（共50分）參考答案：（1），向外；（2）向上，12.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律后，做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將小球從距斜軌底面高h(yuǎn)處釋放，使其沿豎直的圓形軌道（半徑為R）的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，在不考慮摩擦影響的情況下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；（選填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；（選填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；（選填“一定能”或“不一定能”）參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律．專(zhuān)題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專(zhuān)題．分析：小球恰好能通過(guò)圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，根據(jù)向心力公式求出到達(dá)最高點(diǎn)的速度，再根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)，由重力提供向心力，設(shè)最高點(diǎn)的速度為v，則有：

mg=m，得：v=從開(kāi)始滾下到軌道最高點(diǎn)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以當(dāng)h＜2.5R時(shí)，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，Ⅰ．若h＜R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；Ⅱ．若h=2R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)．故答案為：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能點(diǎn)評(píng)：本題的突破口是小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，關(guān)鍵抓住重力等于向心力求出最高點(diǎn)的速度．對(duì)于光滑軌道，首先考慮能否運(yùn)用機(jī)械能守恒，當(dāng)然本題也可以根據(jù)動(dòng)能定理求解．13.（6分）為了安全，在行駛途中，車(chē)與車(chē)之間必須保持一定的距離。因?yàn)?，從駕駛員看見(jiàn)某一情況到采取制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間里，汽車(chē)仍然要通過(guò)一段距離（稱(chēng)為思考距離）；而從采取制動(dòng)支作到車(chē)完全停止的時(shí)間里，汽車(chē)又要通過(guò)一段距離（稱(chēng)為制動(dòng)距離）。下表給出了汽車(chē)在不同速度下的思考距離和制動(dòng)距離等部分?jǐn)?shù)據(jù)。請(qǐng)分析這些數(shù)據(jù)，完成表格。

速度（km/h）思考距離（m）制動(dòng)距離(m)停車(chē)距離（m）4591423751538

90

105217596參考答案：答案：18

55

53（以列為序）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們對(duì)石墨烯的研究，他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的．我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨，能導(dǎo)電．某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示通過(guò)鉛筆芯的電流和其兩端的電壓）：U/V0.000.400.761.161.522.00I/A0.000.100.180.300.380.50

①根據(jù)表格中數(shù)據(jù)畫(huà)出鉛筆芯伏安特性曲線，求得鉛筆芯的電阻為

Ω．A．電流表A1(量程0.6A，內(nèi)阻約為1.0Ω)B．電流表A2(量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)C．電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻3kΩ)D．電壓表V2(量程15V，內(nèi)阻15kΩ)E．滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流2A）F．滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～2kΩ，額定電流0.5A）除長(zhǎng)約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、直流電源E（電動(dòng)勢(shì)6V、內(nèi)阻很小）、開(kāi)關(guān)和帶夾子③在虛線方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．參考答案：（1）①作圖4.0Ω②ACE（2分）③如圖所示

15.如圖所示是甲、乙兩位同學(xué)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若用F表示兩個(gè)分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷________(填“甲”或“乙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是符合事實(shí)的．參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，5塊完全相同的長(zhǎng)木板依次緊挨著放在水平地面上，每塊木板的長(zhǎng)度為l=O.5m，質(zhì)量為m=0.6kg.在木板1的最左端放置一質(zhì)量為M=1kg的小物塊，已知小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，現(xiàn)給物塊水平向右的初速度v0=3m/s，使其從木板最左端向右滑動(dòng)，則（重力加速度g取10m/s2）．

(1)當(dāng)物塊在木塊1上滑動(dòng)時(shí)，求地面對(duì)這5個(gè)木塊總的摩擦力大小：

(2)由計(jì)算分析小物塊滑至哪塊長(zhǎng)木板時(shí)，長(zhǎng)木板才開(kāi)始在地面上滑動(dòng)，并求出物塊相對(duì)于木板靜止時(shí)在木板上的位置；

(3)在上述滑行過(guò)程中，當(dāng)物塊滑到與某塊木板共速時(shí)，立即給該木板施加一水平向右的推力F=5.1N，為保證物塊不從該木板滑出，求該力施加的最長(zhǎng)時(shí)間.參考答案：（1）4N（2）(3)解析：（1）木塊受到的摩擦力5個(gè)木板的總的最大靜摩擦力故這5個(gè)木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，故地面對(duì)木塊的總摩擦力為2N設(shè)當(dāng)物塊滑至第n塊木塊時(shí)，木塊才開(kāi)始運(yùn)動(dòng)由式解得n>4.3既物塊滑上第五塊木板時(shí)，木板才開(kāi)始在地面上滑動(dòng)，設(shè)物塊剛滑上第五塊木板時(shí)的速度為解得顯然，物塊在第五塊木板表面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度，木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t，物塊與木板獲得相同的速度，則由5木板受力分析可知：又解得在此過(guò)程中，物塊發(fā)生的位移為

木板5的位移為，則 故滑塊滑上木板相對(duì)靜止時(shí)，距離木板左端（3）對(duì)木板做受力分析可知，得

木板相對(duì)于滑塊向右加速滑動(dòng)當(dāng)撤去外力后，對(duì)木板受力分析有得此時(shí)木板相對(duì)于滑塊向右減速顯然，當(dāng)兩者再次共速時(shí)滑塊恰好運(yùn)動(dòng)到木板最左端，時(shí)力F作用在木板上保證滑塊不滑出的最長(zhǎng)時(shí)間的臨界條件：設(shè)加速過(guò)程時(shí)間為，減速過(guò)程是的時(shí)間為，滑塊的總位移為，木板的總位移為，又聯(lián)立求解得17.(選修3-5)（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕-t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：從位移—時(shí)間圖像上可看出，碰前B的速度為0，A的速度v0=Δs/Δt=4m/s（2分）

碰撞后，A的速度v1=-1m/s，B的速度v2=2m/s，