浙江省臺州市山前中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

浙江省臺州市山前中學(xué)2022-2023學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）如圖所示，物體A放在固定的斜面B上，在A上施加一個豎直向下的恒力F，下列說法中正確的有（）A．若A原來是靜止的，則施加力F后，A仍保持靜止B．若A原來是靜止的，則施加力F后，A將加速下滑C．若A原來是加速下滑的，則施加力F后，A的加速度不變D．若A原來是加速下滑的，則施加力F后，A的加速度將增大參考答案：AD解：A、B：若A原來靜止，有：mgsinα≤μmgcosα，施加F后，因為仍有（F+mg）sinα≤μ（F+mg）cosα，則A仍然保持靜止．故A正確，B錯誤．C、D：未加F時，物體受重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律有：．當(dāng)施加F后，加速度，因為gsinα＞μgcosα，所以Fsinα＞μFcosα，可見a′＞a，即加速度增大．故C錯誤D正確．故選：AD2.（多選題）如圖理想變壓器副線圈1、2之間的匝數(shù)是總匝數(shù)的一半，二極管D具有單向?qū)щ娦裕ㄕ螂娮铻榱?，反向電阻為無窮大）．R是可變阻，K是單刀雙擲開關(guān)，原線圈接在電壓不變的正弦交流電源上，下列說法正確的是（）A．若R阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時，電壓表讀數(shù)之比為2：1B．若R阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時，電壓表讀數(shù)之比為：1C．當(dāng)K分別接1和2時，R消耗功率相等，則R阻值之比為2：1D．當(dāng)K分別接1和2時，R消耗功率相等，則阻值R之比為：1參考答案：BC【考點】變壓器的構(gòu)造和原理；電功、電功率．【分析】由二極管的單向?qū)щ娦越Y(jié)合有效值的定義進(jìn)行分析各選項．【解答】解：A、B、K分接1時，設(shè)副線圈的電壓為U，由于二極管的單向?qū)щ婋娮鑳啥说碾妷簽椤洌?，得U′=．K接2時因匝數(shù)減小則R的電壓的有效值減半為，電壓表的讀數(shù)之比為：2：=，則A錯誤，B正確；C、D、由P=，接1和2時，R阻值之比為：=2：1，則C正確，D錯誤故選：BC3.發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過三個階段：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后使其沿橢圓軌道2運行，最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示。當(dāng)衛(wèi)星分別在軌道1、2、3上正常運行時，則以下說法正確的是

A．衛(wèi)星在軌道3上的運行速率小于7.9km/sB．衛(wèi)星在軌道3上的運行速率大于它在軌道1上的運行速率C．衛(wèi)星在軌道2上的運行速率大于7.9km/s小于11.2km/sD．衛(wèi)星分別沿軌道1和軌道2經(jīng)過Q點時的加速度大小相等參考答案：AD4.(多選題)如圖(a)所示，用一水平外力F拉著一個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖像如圖(b)所示，若重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖(b)中所提供的信息可以計算出A．加速度從2m/s2增加到6m/s2的過程中物體的速度變化量

B．斜面的傾角

C．物體的質(zhì)量D．加速度為6m/s2時物體的速度參考答案：BC5.如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上。A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g?，F(xiàn)對A施加一水平拉力F，則（

）A．當(dāng)F＜2μmg時，A、B都相對地面靜止

B．當(dāng)F＝時，A的加速度為C．當(dāng)F＞3μmg時，A相對B滑動

D．無論F為何值，B的加速度不會超過參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用的傳感器是____________傳感器。小王同學(xué)利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標(biāo)X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為____________m/s。

參考答案：光電門

10

7.（19分）（1）同學(xué)們利用如題6圖1所示方法估測反應(yīng)時間。首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見甲放開直尺時，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數(shù)為，則乙同學(xué)的反應(yīng)時間為

（重力加速度為）?；谏鲜鲈恚惩瑢W(xué)用直尺制作測量反應(yīng)時間的工具，若測量范圍為0～0.4s，則所用直尺的長度至少為

cm（取10m/s2）；若以相等時間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時間的刻度線，則每個時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度是

的（選填“相等”或“不相等”）.參考答案：，80，不相等試題分析：①在人的反應(yīng)時間內(nèi)直尺做自由落體運動，有，解得；②反應(yīng)時間最長為，需要直尺的長度為；③自由落體運動從計時開始連續(xù)相等時間的位移為1:4:9:16，而相等時間內(nèi)的位移為1:3:5:7，故長度不相等?？键c：本題考查研究自由落體運動的規(guī)律。8.如圖所示，質(zhì)量為M，半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AB是它的直徑，O是它的圓心，重力加速度為g?，F(xiàn)在薄板上挖去一個直徑為R的圓，則圓板的重心將從O點向左移動________R的距離，在B點作用一個垂直于AB的力F使薄板平衡，此時AB恰處于水平位置，則F=________。

參考答案：

；

9.（選修3－3（含2－2）模塊）（5分）分子間同時存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而

。分子勢能的變化情況由分子力做功情況決定，與分子間的距離有關(guān)?，F(xiàn)有兩分子相距為r，已知r0為兩分子引力和斥力相等時的距離，當(dāng)r>r0時，分子力表現(xiàn)為

，當(dāng)增大分子間的距離，分子勢能

，當(dāng)r<r0時，分子力表現(xiàn)為

，當(dāng)減小分子間的距離，分子勢能

。參考答案：答案：減小引力增大斥力增大10.（4分）質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞前后的動量變化為

kg?m/s。若小球與地面的作用時間為0.2s，則小球受到地面的平均作用力大小為

N（g=10m/s2）。參考答案：2

1211.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

；

3mv02/8

12.已知O、A、B、C為同一直線上的四點，A、B間的距離為1m，B、C間的距離為2m，一物體自O(shè)點由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運動，依次經(jīng)過A、B、C三點，已知物體通過AB段與BC段所用的時間相等，則物體通過A點和B點時的速度大小之比為__________，O、A間的距離為___________m。參考答案：1∶3，

1/8解析：設(shè)物體通過AB段與BC段所用的相等時間為T，O、A之間的距離為x，A、B間的距離x1=1m，B、C間的距離為x2=2m，則有x2-x1=aT2；由勻變速直線運動規(guī)律，vB2-vA2=2ax1，vB=vA+aT，vA2=2ax，聯(lián)立解得vA∶vB=1∶3，x=1/8m.13.如右圖所示，在真空中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，帶電荷量為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點．如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第N＋1滴油滴剛好能飛離電場，假設(shè)落到A板的油滴的電荷量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則落到A板的油滴數(shù)N=________第N＋1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中所增加的動能_____參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場進(jìn)入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，粒子進(jìn)入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強度為：；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（18分）如圖甲所示，質(zhì)量分別為m=1kg，M=2kg的A、B兩個小物塊用經(jīng)彈簧相連而靜止在光滑水平面上，在A的左側(cè)某處另有一個質(zhì)量也為m=1kg的小物塊C以v0=4m/s的速度正對A向右勻速運動，一旦與A接觸就將粘合在一起運動，若在C與A接觸前對A施加一個水平向右的瞬時沖量I，從A獲得瞬時沖量作用的時刻開始計時，向右為正方向，其速度隨時間變化的圖像如圖乙所示（C與A未接觸前），彈簧始終未超過彈簧性限度。（1）求對A施加的瞬時沖量I的大??；（2）在C與A接觸前，當(dāng)A的速度分別為6m/s、2m/s、–2m/s時，求對應(yīng)狀態(tài)下B的速度，并在此基礎(chǔ)上在圖乙中粗略畫出B的速度隨時間變化圖像；（3）若C分別在A的速度為vA1=4m/s、vA2=–2m/s時與A接觸，試計算這兩種情況下在接觸后的運動過程中彈性勢能的最大值Epm1和Epm2。（4）若C在A的速度為vA時與A接觸，在接觸后的運動過程中彈性勢能的最大值為Epm，試證明Epm與第（3）問中的Epm1、Epm2間滿足：Epm1≥Epm≥Epm2。參考答案：

17.如圖（甲）所示，兩個水平和傾斜光滑直導(dǎo)軌都通過光滑圓弧對接而成，相互平行放置，兩導(dǎo)軌相距L=lm，傾斜導(dǎo)軌與水平面成角，傾斜導(dǎo)軌的下面部分處在一垂直斜面的勻強磁場區(qū)I中，I區(qū)中磁場的磁感應(yīng)強度B1隨時間變化的規(guī)律如圖（乙）所示垂直斜面向上為正值，圖中t1、t2未知。水平導(dǎo)軌足夠長，其左端接有理想靈敏電流計G（內(nèi)阻不計）和定值電阻R=3，水平導(dǎo)軌處在一豎直向上的勻強磁場區(qū)Ⅱ中，Ⅱ區(qū)中的磁場恒定不變，磁感應(yīng)強度大小為B2=1T，在t=0時刻，從斜軌上磁場I區(qū)外某處垂直于導(dǎo)軌水平靜止釋放一金屬棒ab，棒的質(zhì)量m=0．lkg，棒的電阻r=2，棒下滑時與導(dǎo)軌保持良好接觸設(shè)棒通過光滑圓弧前后速度大小不變，導(dǎo)軌的電阻不計。若棒在斜面上向下滑動的整個過程中，靈敏電流計指針穩(wěn)定時顯示的電流大小相等，t2時刻進(jìn)入水平軌道，立刻對棒施一平行于框架平面沿水平且與桿垂直的外力。（g取10m/s2）求：

（1）ab棒進(jìn)入磁場區(qū)I時速度V的大??；

（2）磁場區(qū)I在沿斜軌方向上的寬度d；

（3）棒從開始運動到剛好進(jìn)入水平軌道這段時間內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的熱量Q；

（4）若棒在t2時刻進(jìn)入水平導(dǎo)軌后，電流計G的電流I隨時間t變化的關(guān)系如圖（丙）所示（而未知），已知t2到t3的時間為0．5s，t3到t4的時間為1s，請在圖（丁）中作出t2到t4時間內(nèi)外力大小F隨時間t變化的函數(shù)圖像。（從上向下看逆時針方向為電流正方向）

參考答案：18.如圖所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，MN為其左邊界．磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒，圓心O到MN的距離OO1=2R，金屬圓筒軸線與磁場平行．金屬圓筒用導(dǎo)線通過一個電阻r0接地，最初金屬圓筒不帶電．現(xiàn)有一電子槍對準(zhǔn)金屬圓桶中心O射出電子束，電子束從靜止開始經(jīng)過加速電場后垂直于左邊界MN向右射入磁場區(qū)，已知電子質(zhì)量為m，電量為e．電子重力忽略不計．求：（1）最初金屬圓筒不帶電時，則a．當(dāng)加速電壓為U時，電子進(jìn)入磁場時的速度大?。籦．加速電壓滿足什么條件時，電子能夠打到圓筒上；（2）若電子束以初速度v0進(jìn)入磁場，電子都能打到金屬圓筒上（不會引起金屬圓筒內(nèi)原子能級躍遷），則當(dāng)金屬圓筒上電量達(dá)到相對穩(wěn)定時，測量得到通過電阻r0的電流恒為I，忽略運動電子間的相互作用和金屬筒的電阻，求此時金屬圓筒的電勢φ和金屬圓筒的發(fā)熱功率P．（取大地電勢為零）參考答案：解：（1）a．設(shè)電子經(jīng)過電場加速后的速度為v1，由動能定理，有：解得：b．令電子恰好打在圓筒上時，加速電壓為U0，設(shè)電子進(jìn)入磁場時