云南省昆明市呈貢縣斗南鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

云南省昆明市呈貢縣斗南鎮(zhèn)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向作直線運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo)，在描述兩車運(yùn)動(dòng)的v-t圖中(如圖)，直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0～20s的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系，下列說法正確的是(

)A．在0～10s內(nèi)兩車逐漸靠近

B．在10～20s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離C．在5～15s內(nèi)兩車的位移相等

D．在t＝10s時(shí)兩車在公路上相遇參考答案：C2.（多選題）圖甲中變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1與副線圈匝數(shù)n2之比為10：1，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電，電阻R1=R2=R3=20Ω，電容器的擊穿電壓為8v，各電表均為理想交流電表，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則（）A．電阻R2上消耗的功率為2.5WB．電流表的讀數(shù)為0.05AC．若閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)將增大D．若閉合開關(guān)S，電容器會(huì)被擊穿參考答案：AC【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】開關(guān)斷開時(shí)，副線圈為R1和R2串聯(lián)，電壓表測(cè)量R2的電壓，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，R1與R3并聯(lián)后和R2串聯(lián)，電容器的電壓為并聯(lián)部分的電壓，根據(jù)變壓器電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系以及串并聯(lián)電路的特點(diǎn)即可求解．【解答】解：AB、開關(guān)斷開時(shí)，副線圈為和串聯(lián)，電壓表測(cè)量的電流，由圖可知原線圈電壓為，所以副線圈電壓為，則電壓表的讀數(shù)是的電壓為，副線圈電流為，所以原線圈的電流為，電阻上消耗的功率為，故A正確，B錯(cuò)誤；C、閉合開關(guān)S，與并聯(lián)后和串聯(lián)，電阻變小，輸出電壓不變，輸出功率增大，輸入功率增大，根據(jù)電流表的讀數(shù)變大，故C正確；D、閉合開關(guān)S，與并聯(lián)后和串聯(lián)，電容器的電壓為并聯(lián)部分的電壓，并聯(lián)部分的電阻為，所以并聯(lián)部分的電壓為=，最大值為，所以電容器不會(huì)被擊穿，故D錯(cuò)誤；故選：AC3.愛因斯坦沖破傳統(tǒng)思想的束縛，提出了一種新的觀念并建立起相對(duì)論，這個(gè)新觀念是A．真空中的光速是自然界中速度的極限B．牛頓定律僅適用于低速、宏觀領(lǐng)域C．牛頓定律適用于一切領(lǐng)域D．運(yùn)動(dòng)的鐘變慢，運(yùn)動(dòng)的尺縮短，運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量變大參考答案：A4.探月熱”方興未艾，我國(guó)研制的月球衛(wèi)星“嫦娥二號(hào)”已發(fā)射升空，已知月球質(zhì)量為M，半徑為R．引力常量為G，以下說法可能的是：（

）A．在月球上以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，物體上升的最大高度為B．在月球上以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，物體落回到拋出點(diǎn)所用時(shí)間為C．在月球上發(fā)射一顆繞它沿圓形軌道運(yùn)行的衛(wèi)星的最大運(yùn)行速度為D．在月球上發(fā)射一顆繞它沿圓形軌道運(yùn)行的衛(wèi)星的最大周期為參考答案：B5.（單選）將一正電荷從無限遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中M點(diǎn)，靜電力做功W1=6×10﹣9J，若將一個(gè)等量的負(fù)電荷從電場(chǎng)中N點(diǎn)移至無限遠(yuǎn)處，靜電力做功W2=7×10﹣9J，則M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)φM、φN關(guān)系正確的是（）A．φN＜φM＜0B．φN＞φM＞0C．φM＜φN＜0D．φM＞φN＞0參考答案：解：正電荷從無窮處移向電場(chǎng)中M點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W1=6×10﹣9J，電荷的電勢(shì)能減小，由電勢(shì)能公式Ep=qφ，知M點(diǎn)的電勢(shì)小于無窮遠(yuǎn)的電勢(shì)，即φM＜0．負(fù)電荷從電場(chǎng)中N點(diǎn)移向無窮遠(yuǎn)處，靜電力做功W2=7×10﹣9J，電勢(shì)能減小，電勢(shì)升高，則N點(diǎn)的電勢(shì)小于無窮遠(yuǎn)的電勢(shì)，即φN＜0．由于兩電荷電量相等，從無限遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中N點(diǎn)電場(chǎng)力做功較大，N點(diǎn)與無窮遠(yuǎn)間的電勢(shì)差較大，則N點(diǎn)的電勢(shì)低于M點(diǎn)的電勢(shì)，即得到φN＜φM＜0．故選：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會(huì)伸長(zhǎng)，17世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長(zhǎng)與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個(gè)發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ)．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長(zhǎng)為4m，橫截面積為0.8cm2，設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過原長(zhǎng)的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長(zhǎng)，直接測(cè)試有困難，就選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試，通過測(cè)試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果，推導(dǎo)出線材伸長(zhǎng)x與材料的長(zhǎng)度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關(guān)系中，運(yùn)用

科學(xué)研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法7.如圖所示，一無限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線固定在光滑水平面上，金屬環(huán)質(zhì)量為0.02kg，在該平面上以、與導(dǎo)線成60°角的初速度運(yùn)動(dòng)，其最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是__________，環(huán)中最多能產(chǎn)生__________J的電能。參考答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)；0.03金屬環(huán)最終會(huì)沿與通電直導(dǎo)線平行的直線，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；最終速度v=v0cos60°由能量守恒定律，得環(huán)中最多能產(chǎn)生電能E=ΔEk=0.03J【考點(diǎn)定位】電磁感應(yīng)；能量守恒定律8.如圖所示是一列向右傳播的橫波，波速為0.4m/s，M點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=10m，圖示時(shí)刻波傳到N點(diǎn)．現(xiàn)從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過s時(shí)間，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷；這段時(shí)間里，N點(diǎn)經(jīng)過的路程為cm．參考答案：29；145【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．【分析】由圖讀出波長(zhǎng)，求出周期．由MN間的距離求出波傳到M的時(shí)間，波傳到M時(shí)，起振方向向上，經(jīng)過1T，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷，即可求出M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷的總時(shí)間；根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，求解N點(diǎn)經(jīng)過的路程．【解答】解：由圖讀出波長(zhǎng)λ=1.6m，周期T==波由圖示位置傳到M的時(shí)間為t1==s=22s波傳到M時(shí)，起振方向向上，經(jīng)過1T=7s，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷，故從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過29s時(shí)間，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷；由t=29s=7T，則這段時(shí)間里，N點(diǎn)經(jīng)過的路程為S=?4A=29×5cm=145cm．故答案為：29；1459.已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R．用以上各量表示，在地球表面附近運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v=．參考答案：解：設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛頓第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案為：．10.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能量狀態(tài)，則氫原子最多輻射

種頻率的光子。輻射光子的最大能量為

。參考答案：11.質(zhì)量為2噸的打樁機(jī)的氣錘，從5m高處白由落下與地面接觸0.2s后完全靜止下來，空氣阻力不計(jì)、g取10m/s2，則在此過程中地面受到氣錘的平均打擊力為___________N。參考答案：設(shè)向上為正方向，由沖量定理可得，由機(jī)械能守恒可得，解得=N，由牛頓第三定律可知地面受到氣錘的平均打擊力為N。12.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為，則沿地球表面運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的周期為________；某地球同步通訊衛(wèi)星離地面的高度H為_________．參考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的周期為T=2π。地球同步通訊衛(wèi)星，繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g聯(lián)立解得H=。13.如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長(zhǎng)，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時(shí)，物塊的速度是

m/s，木板和物塊最終的共同速度為

m/s．參考答案：0.8，2解析：由動(dòng)量守恒定律，Mv-mv=Mv1-mv2，解得v2=0.8m/s；由動(dòng)量守恒定律，Mv-mv=(M+m)V，解得木板和物塊最終的共同速度為V=2m/s。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）現(xiàn)用“與”門、“或”門和“非”門構(gòu)成如圖所示電路，請(qǐng)將右側(cè)的相關(guān)真值表補(bǔ)充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

15.（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??？參考答案：(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．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，電阻不計(jì)的相同的光滑彎折金屬軌道MON與M′O′N′均固定在豎直面內(nèi)，二者平行且正對(duì)，間距為L(zhǎng)=1m，構(gòu)成的斜面NOO′N′與MOO′M′跟水平面夾角均為α=30°，兩邊斜面均處于垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.1T．t=0時(shí)，將長(zhǎng)度也為L(zhǎng)，電阻R=0.1Ω的金屬桿a在軌道上無初速度釋放．金屬桿與軌道接觸良好，軌道足夠長(zhǎng)．（取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，軌道與地面絕緣）（1）求t時(shí)刻桿a產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E（2）在t=2s時(shí)將與a完全相同的金屬桿b放在MOO′M′上，發(fā)現(xiàn)b剛能靜止，求a桿的質(zhì)量m以及放上b后a桿每下滑位移S=1m回路產(chǎn)生的焦耳熱Q．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)；焦耳定律．【專題】：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】：（1）只放a棒在導(dǎo)軌上a棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t時(shí)刻速度為v=at=gsinαt，由E=BLv求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。?）b棒靜止受力平衡，可得到安培力等于重力的分力，求出n桿的質(zhì)量，即可得到a桿的質(zhì)量．根據(jù)能量守恒定律求解a桿每下滑位移S=1m回路產(chǎn)生的焦耳熱Q．：解：（1）只放a棒在導(dǎo)軌上a棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a=gsinαt時(shí)刻速度為v=at=gsinαta產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=BLv=BLgsinαt=0.1×1×10×sin30°×tV=0.5tV（2）t=2sa桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=0.5t=1V回路中感應(yīng)電流I==A=5A對(duì)b桿，有：mgsin30°=BIL解得m=0.1kg則知a桿的質(zhì)量m為0.1kg．放上b桿后，a做勻速運(yùn)動(dòng)，減小的重力勢(shì)能全部產(chǎn)生焦耳熱，則根據(jù)能量守恒定律

Q=mgh=mgSsin30°=0.1×10×1×0.5J=0.5J答：（1）t時(shí)刻桿a產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E為0.5tV．（2）a桿的質(zhì)量m為0.1kg，放上b后a桿每下滑位移S=1m回路產(chǎn)生的焦耳熱Q為0.5J．【點(diǎn)評(píng)】：本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合，關(guān)鍵要能根據(jù)桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，正確分析其受力情況，把握能量的轉(zhuǎn)化情況．17.（計(jì)算）如圖所示，ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點(diǎn)垂直AD邊射入。己知棱鏡的折射率求①光線第一次射出棱鏡時(shí)，出射光線的方向。②光線第一次射出棱鏡時(shí)，出射點(diǎn)距C點(diǎn)多遠(yuǎn)?參考答案：①與CD邊成斜向左下方；②本題旨在考查光的折射定律。：【物理——選修3-4】（1）因?yàn)?，則臨界角第一次射到AB面上的入射角為，大于臨界角，所以發(fā)生全發(fā)射，反射到BC面上，入射角為，又發(fā)生全反射，射到CD面上的入射角為根據(jù)折射定律得：解得：即光從CD邊射出，與CD邊成斜向左下方（2）根據(jù)幾何關(guān)系得，AF=4cm，則BF=4cm∠BFG=∠BGF，則BG=4cm．所以GC=4cm所以：答：①?gòu)腃D邊射出，與CD邊成斜向左下方；②第一次的出射點(diǎn)距C。18.如圖所示，粗糙斜面與光滑水平面通過可忽略的光滑小圓弧平滑連接，斜面傾角α=37°．A、B是兩個(gè)質(zhì)量均為m=1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），C為左側(cè)附有膠泥的豎直薄板（質(zhì)量均不計(jì)），D是兩端分別水平連接B和C的輕質(zhì)彈簧．當(dāng)滑塊A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用時(shí)，恰能沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)撤去F，讓滑塊A從斜面上距底端L=1m處由靜止下滑，求：（g=10m/s2，sin37°=0.6）（1）滑塊A到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大?。唬?）滑塊A與C接觸粘在一起后，A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在作用過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能．參考答案：解：（1）設(shè)μ為滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)、v1為滑塊A到達(dá)斜面底端時(shí)的速度．當(dāng)施加恒力F時(shí)，滑塊A沿