黑龍江省哈爾濱市南直中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

黑龍江省哈爾濱市南直中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析一、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）如圖所示，一電荷量為q，質(zhì)量為m的帶正電粒子，經(jīng)過水平方向的加速電場U，沿水平方向進(jìn)入豎直方向的偏轉(zhuǎn)電場U2，已知粒子從偏轉(zhuǎn)電場下極板最左端的G點進(jìn)入，恰從上極板最右端A點離開偏轉(zhuǎn)電場，立即垂直射入一圓形區(qū)域的均強磁場內(nèi)，AC是圓形磁場區(qū)域的一條沿水平方向的直徑。粒子速度方向與AC成角，已知圓形區(qū)域的直徑為D、磁感應(yīng)強度為B，磁場方向垂直于圓平面指向外，，若此粒子在磁場區(qū)域運動過程中，速度的方向一共改變了，重力忽略不計，側(cè)下列說法正確的是（

）A.粒子在磁場中運動速度大小為B.該粒子在磁場中運動的時間為C.偏離電場的板間距為d和板長L的比值D.加速電場和偏轉(zhuǎn)電場所加電壓比參考答案：ABD2.如圖甲所示，質(zhì)量為m1的足夠長木板靜止在光滑水平面上，其上放一質(zhì)量為m2的木塊。t=0時刻時，給木塊施加一水平恒力F.分別用a1、a2和V1、V2表示木板、木塊的加速度和速度大小，圖乙中可能符合運動情況的是參考答案：AC本題涉及兩個物體，所以就要考慮用整體法還是隔離法，但題中兩物體可能存在相對滑動，所以應(yīng)該用隔離法．板和物體都做勻變速運動，可以用牛頓定律加運動學(xué)公式進(jìn)行求解判斷。選項A說明F小于之間的最大靜摩擦力，整體做勻加速運動；選項C說明各自做勻加速運動，且的加速度大于的加速度（相對向右做加速運動）。3.2013年6月20日上午10點神舟十號航天員首次面向中小學(xué)生開展太空授課和天地互動交流等科普教育活動，這是一大亮點。“神舟十號”在繞地球做勻速圓周運動的過程中，下列敘述不正確的是(

)A．指令長聶海勝做了一個“太空打坐”，是因為他不受力B．懸浮在軌道艙內(nèi)的水呈現(xiàn)圓球形C．航天員在軌道艙內(nèi)能利用彈簧拉力器進(jìn)行體能鍛煉D．盛滿水的敞口瓶，底部開一小孔，水不會噴出參考答案：A4.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，其波動周期為0.40s。某一時刻，離開平衡位置的位移都相同的幾個質(zhì)點依次為P1、P2、P3××××××，已知P1與P2之間的距離為0.20m，P2與P3之間的距離為0.80m。則P1的振動傳播到P2所用的時間是A.0.40s

B.0.20s

C.0.10s

D.0.08s參考答案：D5.（單選）如圖，物體P靜止于固定的斜面上，P的上表面水平．現(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上，則（）A．P將向下滑動B．P仍然靜止不動C．P所受的合外力增大D．P與斜面間的靜摩擦力不變參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用．專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：先未放Q時P進(jìn)行受力分析，受重力、支持力、靜摩擦力，根據(jù)平衡條件求解出各個力；物體Q輕輕地疊放在P上，相當(dāng)于增大物體P重力，再根據(jù)平衡條件進(jìn)行分析．解答：解：A、B、對P受力分析，受重力、支持力、靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，有：

N=Mgcosθ

f=Mgsinθ由于P處于靜止?fàn)顟B(tài)，則有f≤μN，故μ≥tanθ由于物體Q輕輕地疊放在P上，相當(dāng)于增大物體P重力，故P靜止不動，故A錯誤，B正確；C、物體P保持靜止，合力為零，沒有增大，故C錯誤；D、由于物體Q輕輕地疊放在P上，相當(dāng)于增大物體P重力，故P與斜面間的靜摩擦力增大，故D錯誤；故選：B．點評：解決本題的關(guān)鍵是分析物體的受力情況，明確物體要滑動的條件：重力的下滑分力大于最大靜摩擦力，列式分析．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某學(xué)生興趣小組通過實驗，探究相同厚度的普通均勻條形玻璃片的振動頻率f與其長度l的關(guān)系，得到了如下表所示的實驗數(shù)據(jù)，由表中數(shù)據(jù)可知，振動頻率f隨玻璃片長度l的變化而__________（選填“均勻”或“不均勻”）變化；振動頻率f與玻璃片的長度l的關(guān)系為_____________（比例系數(shù)用表示）。比例系數(shù)k的大小為_____________（若k有單位，請按國際單位制帶上其單位），k可能與__________________有關(guān)（至少寫出一項）。

音符C調(diào)頻率f（Hz）玻璃片長度l（mm）低音區(qū)539229064402747494258中音區(qū)1523251258723736592244698217578420568801947988183高音區(qū)

104617811741681318158參考答案：不均勻；。33Hz·m2，玻璃的密度，硬度等（答出一個就給分）。7.模塊3-4試題一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播。位于原點的質(zhì)點的振動圖象如圖1所示。①該振動的振幅是

______cm；②振動的周期是_______s；③在t等于周期時，位于原點的質(zhì)點離開平衡位置的位移是________cm。圖2為該波在某一時刻的波形圖，A點位于x=0.5m處。④該波的傳播速度為_______m/s；⑤經(jīng)過周期后，A點離開平衡位置的位移是_______cm。

參考答案：答案：①8②0.2③0④10⑤－8解析：振幅是質(zhì)點偏離平衡位置的最大距離。所以可以得出振幅為。質(zhì)點完成一個全振動的時間叫做一個周期。從圖中可以看出周期為。當(dāng)t等于周期時，坐標(biāo)原點的質(zhì)點處在平衡位置向下運動。所以位移為0。從圖2中可以看出波長等于，所以有經(jīng)過半個周期后，A點走過的路為振幅的2倍，所以處在負(fù)的最大位移處，為。8.如圖，為測量作勻加速直線運動小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，測得二者間距為d。

(1)當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門時，測得兩擋光片先后經(jīng)過的時間和，則小車加速度

。(2)(多選題)為減小實驗誤差，可采取的方法是(

)

(A)增大兩擋光片寬度

(B)減小兩擋光片寬度(C)增大兩擋光片間距

(D)減小兩擋光片間距

參考答案：（1）

(2)B，C

9.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T＝________s，而在t=T/12時刻振子的位置坐標(biāo)________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2；大于。10.①如圖所示，一豎直的半圓形光滑軌道與一光滑曲面在最低點平滑連接，一小球從曲面上距水平面高處由靜止釋放，恰好通過半圓最高點，則半圓的半徑=

②用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，如圖所示的讀數(shù)是

mm。

參考答案：①

②

11.（4分）在光滑的水平面上有甲、乙兩個物體發(fā)生正碰，已知甲的質(zhì)量為1kg，乙的質(zhì)量為3kg，碰前碰后的位移時間圖像如圖所示，碰后乙的圖像沒畫，則碰后乙的速度大小為

m/s，碰撞前后乙的速度方向

（填“變”、“不變”）參考答案：

0.1

不變12.如圖所示，質(zhì)量為m＝5kg的物體，置于一傾角為30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小為40N的力F拉物體，使物體沿斜面M向上做初速度為零的勻加速直線運動，加速度a＝2m/s2，斜面始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。則水平地面對斜面的靜摩擦力大小為__________N，2s末該系統(tǒng)克服摩擦力做功的瞬時功率為__________W。參考答案：

答案：15；2013.如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長R1＝20cm，由踏腳板帶動半徑為r1的大齒盤，通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動半徑為R2＝30cm的后輪轉(zhuǎn)動。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24。當(dāng)騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時，自行車的前進(jìn)速度為______________m/s。若車勻速前進(jìn)，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為______________。參考答案：2.4π=7.54，3:1

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點位移y=

—5cm．（2分）15.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時SM與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。⑴求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向；⑵當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時，速度變?yōu)関，求此時導(dǎo)體棒的加速度大小a；⑶導(dǎo)體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep，求導(dǎo)體棒從開始運動直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：⑴棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

2分通過的電流大小

2分電流方向為b→a

1分⑵棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

1分感應(yīng)電流

1分棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上

1分根據(jù)牛頓第二定律有

1分解得

1分⑶導(dǎo)體棒最終靜止，有壓縮量

1分設(shè)整個過程回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q0，根據(jù)能量守恒定律有

2分

1分

電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

2分

17.（14分）如圖（甲）所示，有一根玻璃管，內(nèi)徑為d，外徑為2d，折射率為n=，圖（乙）是它的截面。有一束光線從玻璃管的外側(cè)面上的A點垂直于玻璃管中心軸線射入，如圖（乙）所示。（1）試求入射角α應(yīng)滿足什么條件才能使該光線不會進(jìn)入玻璃管中間的空心部分；（2）若入射角α為60°，則有無光線從玻璃管的外壁射出玻璃管？如果有，請求出有光線射出的位置有幾處，并求各處射出的光線與A點入射光線的夾角多大？如果沒有，請說明理由。參考答案：（1）設(shè)光進(jìn)入玻璃管的入射角為θ，射向內(nèi)表面的折射角為β，據(jù)折射定律有：

sinα=nsinθ；sinβ≥1/n；

據(jù)正弦定律有：2sinθ/d=sinβ/d；解得：sinα≥1/2；所以：α≥30°。

（2）有三處，第一處，60°；第二處，180°；第三處，60°。18.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為+q、重力不計的帶電粒子，從A板的S點由靜止開始釋放，經(jīng)A、B加速電場加速后，穿過中間偏轉(zhuǎn)電場，再進(jìn)人右側(cè)勻強磁場區(qū)域．已知AB間的電壓為U，MN極板間的電壓為2U，MN兩板間的距離和板長均為L，磁場垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B、有理想邊界．求：（1）帶電粒子離幵B板時速度V0的大?。唬?）帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度V的大小與方向；（3）要使帶電粒子最終垂直磁場右邊界射出磁場，磁場的寬度d多大？參考答案：帶電粒子在加速電場中，由動能定理得……（3分）得帶電粒子離開B板的速度