云南省昆明市鐵路局第三中學2022-2023學年高三物理下學期期末試題含解析_第1頁
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云南省昆明市鐵路局第三中學2022-2023學年高三物理下學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.(單選)如圖所示,空間有與水平方向成θ角的勻強電場.一個質量為m的帶電小球,用長L的絕緣細線懸掛于O點.當小球靜止時,細線恰好處于水平位置.現(xiàn)用一個外力將小球沿圓弧緩慢地拉到最低點,此過程小球的電荷量不變.則該外力做的功為()A.mgLcotθB.mgLtanθC.D.mgL參考答案:考點:動能定理的應用;帶電粒子在勻強電場中的運動.專題:動能定理的應用專題.分析:小球在最高點受力平衡,根據(jù)平衡條件得出電場力大小;然后對從最高點到最低點過程運用動能定理列式求解.解答:解:小球在最高點受力平衡,如圖,根據(jù)平衡條件,有:T=mgcotθ…①qE=…②對從最高點到最低點過程運用動能定理得到:WF+mgL+qE?L?cos(225°﹣θ)=0…③由②③解得:WF=mgLcotθ故選:A.點評:本題關鍵是先根據(jù)平衡條件求出彈力和電場力,然后根據(jù)動能定理列式求解出拉力F做的功.2.學習物理除了知識的學習外,還要領悟并掌握處理物理問題的思想與方法。下列關于物理學中的思想方法敘述正確的是

A.在探究加速度與力、質量的關系實驗中使用了理想化模型的思想方法B.伽利略在研究自由落體運動時采用了控制變量的方法C.在探究求合力方法的實驗中使用了微元法D.伽利略在研究力與運動關系時利用了理想實驗法參考答案:D3.火星的質量和半徑分別約為地球的和,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為(

)A.0.2g

B.0.4g

C.2.5g

D.5g參考答案:答案:B4.(多選)如圖所示的是嫦娥三號飛船登月的飛行軌道示意圖,下列說法正確的是

A.在地面出發(fā)點A附近,即剛發(fā)射階段,飛船處于超重狀態(tài)

B.從軌道上近月點C飛行到月面著陸點D,飛船處于失重狀態(tài)

C.飛船在環(huán)繞月球的圓軌道上B處須點火減速才能進入橢圓軌道

D.飛船在環(huán)繞月球的橢圓軌道上時B處的加速度小于在圓軌道上時B處的加速度參考答案:AC5.某物體做勻加速直線運動,在某時刻前t1內(nèi)的位移是s1,在該時刻后t2內(nèi)的位移是s2,則物體的加速度是(

)A. B. C. D.參考答案:A【詳解】設初速度為v,加速度為a,由位移時間公式得:S1=vt1+at12;S2=(v+at1)t2+at22;聯(lián)立以上兩式解得:a=;故A正確,BCD錯誤;故選A?!军c睛】本題主要考查勻變速直線運動中位移和時間的關系,速度與加速度的關系,屬于基礎題.二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.)若將該密閉氣體視為理想氣體,氣球逐漸膨脹起來的過程中,氣體對外做了

0.6J的功,同時吸收了0.9J的熱量,則該氣體內(nèi)能變化了

J;若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸,則該氣球內(nèi)氣體的溫度

(填“升高”或“降低”)。參考答案:0.3

降低7.(3分)一電子具100eV的動能、從A點垂直電場線方向飛入勻強電場,當從B點飛出時與場強方向恰成150°,如圖所示,則A、B兩點間的電勢差為______V。參考答案:

3008.如圖所示,我們可以探究平行板電容器的電容與哪些因素有關.平行板電容器已充電,帶電量為Q,靜電計的指針偏角大小,表示兩極板間電勢差的大小.如果使極板間的正對面積變小,發(fā)現(xiàn)靜電計指針的偏角變大,我們就說平行板電容器的電容變?。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃 保蝗绻箖蓸O板間的距離變大,發(fā)現(xiàn)靜電計指針的偏角變大,我們就說平行板電容器的電容變?。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃 保覀冎阅軌虻贸鲞@些結論是因為電容器的電容C=.參考答案:考點:電容器的動態(tài)分析.專題:電容器專題.分析:根據(jù)電容的決定式,分析電容如何變化,由電容的定義式分析板間電壓的變化,再判斷靜電計指針偏角的變化.解答:解:根據(jù)C=,正對面積變小說明電容減小,又C=,電壓增大則發(fā)現(xiàn)靜電計指針的偏角變大;使兩極板間的距離變大,根據(jù)C=,說明電容減小,又C=,電壓增大則發(fā)現(xiàn)靜電計指針的偏角變大.我們之所以能夠得出這些結論是因為電容器的電容C=故答案為:變小,變小,點評:本題是電容器動態(tài)變化分析問題,關鍵要掌握電容的決定式和電容的定義式,并能進行綜合分析.9.用圖(a)所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律。①某同學通過實驗得到如圖(b)所示的a—F圖象,造成這一結果的原因是:在平衡摩擦力時

。圖中a0表示的是

時小車的加速度。②某同學得到如圖(c)所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點。=

cm。由此可算出小車的加速度a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。參考答案:①長木板的傾角過大(2分,能答到這個意思即可);未掛砂桶(2分)。②1.80(2分,填1.8也可);5.0m/s2(2分)10.光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長的松弛細繩相連。開始時兩球靜止,給b球一個水平恒力拖動B球運動直至繩被拉緊,然后兩球一起運動,在兩球一起運動過程中兩球的總動量

(填“守恒”或“不守恒”);系統(tǒng)的機械能

(填“守恒”或“不守恒”)。參考答案:不守恒,不守恒;11.當具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后,從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV.為了使該金屬產(chǎn)生光電效應,入射光子的最低能量為

A.1.5eV

B.3.5eV

C.5.0eV

D.6.5eV參考答案:

B

12.如圖所示,長L的輕直桿兩端分別固定小球A和B,A、B都可以看作質點,它們的質量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上,B球放置在光滑水平地面上,桿與豎直墻面的夾角為37o?,F(xiàn)將AB球由靜止釋放,A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時,vA:vB=____________,A球運動的速度大小為____________。

參考答案:4:3,(或0.559)13.一質點由位置A向北運動了4m,又轉向東運動了3m,到達B點,然后轉向南運動了1m,到達C點,在上述過程中質點運動的路程是

m,運動的位移是

m。參考答案:8,三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(09年大連24中質檢)(選修3—4)(5分)半徑為R的半圓柱形玻璃,橫截面如圖所O為圓心,已知玻璃的折射率為,當光由玻璃射向空氣時,發(fā)生全反射的臨界角為45°.一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上,經(jīng)玻璃折射后,有部分光能從MN平面上射出.求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案:解析:①如下圖所示,進入玻璃中的光線a垂直半球面,沿半徑方向直達球心位置O,且入射角等于臨界角,恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側的光線(如:光線b)經(jīng)球面折射后,射在MN上的入射角一定大于臨界角,在MN上發(fā)生全反射,不能射出。光線a左側的光線經(jīng)半球面折射后,射到MN面上的入射角均小于臨界角,能從MN面上射出。(1分)最左邊射向半球的光線c與球面相切,入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出(1分)

②由折射定律知(1分)

則r=45°

(1分)

所以在MN面上射出的光束寬度應是

(1分)15.螺線管通電后,小磁針靜止時指向如圖所示,請在圖中標出通電螺線管的N、S極,并標出電源的正、負極。參考答案:N、S極1分電源+、-極四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成q=300角固定,軌距為L=1m,質量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其阻值忽略不計??臻g存在勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應強度為B=0.5T。P、M間接有阻值R1的定值電阻,Q、N間接變阻箱R?,F(xiàn)從靜止釋放ab,改變變阻箱的阻值R,測得最大速度為vm,得到與的關系如圖所示。若軌道足夠長且電阻不計,重力加速度g取l0m/s2。求:(1)金屬桿的質量m和定值電阻的阻值R1;(2)當變阻箱R取4Ω時,且金屬桿ab運動的加速度為gsinq時,此時金屬桿ab運動的速度;(3)當變阻箱R取4Ω時,且金屬桿ab運動的速度為時,定值電阻R1消耗的電功率。參考答案:(1)總電阻為R總=R1R/(R1+R);I=BLv/R總當達到最大速度時金屬棒受力平衡。mgsinq=BIL=,,根據(jù)圖像代入數(shù)據(jù),可以得到棒的質量m=0.1kg,R=1Ω(2)(5分)金屬桿ab運動的加速度為gsinq時,I′=BLv′/R總根據(jù)牛頓第二定律F合=ma,mgsinq-BI’L=ma,mgsinq-=mgsinq,代入數(shù)據(jù),得到v′=0.8m/s(3)(4分)當變阻箱R取4Ω時,根據(jù)圖像得到vm=1.6m/s,。17.如圖所示,A為位于一定高度處的質量為m的小球,B為位于水平地面上的質量為M的長方形空心盒子,盒子足夠長,且M=2m,盒子與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2.盒內(nèi)存在著某種力場,每當小球進入盒內(nèi),該力場將同時對小球和盒子施加一個大小為F=Mg、方向分別豎直向上和向下的恒力作用;每當小球離開盒子,該力F同時立即消失.盒子的上表面開有一系列略大于小球的小孔,孔間距滿足一定的關系,使得小球進出盒子的過程中始終不與盒子接觸.當小球A以v=1m/s的速度從孔1進入盒子的瞬間,盒子B恰以v0=6m/s的速度向右滑行.取重力加速度g=10m/s2,小球恰能順次從各個小孔進出盒子.試求:

(1)小球A從第一次進入盒子到第二次進入盒子所經(jīng)歷的時間;

(2)盒子上至少要開多少個小孔,才能保證小球始終不與盒子接觸;

(3)從小球第一次進入盒子至盒子停止運動的過程中,盒子通過的總路程.參考答案:(1)A在盒子內(nèi)運動時,根據(jù)牛頓第二定律有

解得a=g

A在盒子內(nèi)運動的時間

A在盒子外運動的時間

A從第一次進入盒子到第二次進入盒子的時間

(2)小球在盒子內(nèi)運動時,盒子的加速度=4m/s2

小球在盒子外運動時,盒子的加速度

小球運動一個周期盒子減少的速度為

從小球第一次進入盒子到盒子停下,小球運動的周期數(shù)為

故要保證小球始終不與盒子相碰,盒子上的小孔數(shù)至少為2n+1個,即11個.

(3)小球第一次在盒內(nèi)運動的過程中,盒子前進的距離為m

小球第一次從盒子出來時,盒子的速度m/s

小球第一次在盒外運動的過程中,盒子前進的距離為=1m

小球第二次進入盒子時,盒子的速度m/s

小球第二次在盒子內(nèi)運動的過程中,盒子前進的距離為m

小球第二次從盒子出來時,盒子的速度m/s

小球第二次在盒外運動的過程中,盒子前進的距離為m

…………

分析上述各組數(shù)據(jù)可知,盒子在每個周期內(nèi)通過的距離為一等差數(shù)列,公差d=0.12m.且當盒子停下時,小球恰要進入盒內(nèi),最后0.2s內(nèi)盒子通過的路程為0

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