2022-2023學(xué)年浙江省溫州市南湖鄉(xiāng)建峰中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年浙江省溫州市南湖鄉(xiāng)建峰中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等差等勢(shì)面，即相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等。一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)以某速度進(jìn)入該電場(chǎng)中，圖中的實(shí)線為它的運(yùn)動(dòng)軌跡。已知該質(zhì)點(diǎn)只受電場(chǎng)力作用，P、R、Q是其運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是A.可以確定這個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)的電性B.可以確定等勢(shì)面a、b、c的電勢(shì)高低關(guān)系C.可以比較帶電質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)P、R、Q時(shí)的加速度的大小D.可以比較帶電質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)P、R、Q時(shí)的電勢(shì)能的大小參考答案：CD【詳解】AB．因?yàn)樘摼€a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等差等勢(shì)面,電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直；根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可以判斷粒子受力方向在R點(diǎn)方向向下，但由于不知道等勢(shì)面電勢(shì)關(guān)系，無(wú)法判斷場(chǎng)強(qiáng)方向，粒子的帶電性質(zhì)無(wú)法判斷，電勢(shì)高度也無(wú)法判斷，AB錯(cuò)誤C．等差等勢(shì)面越密集的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大，同一電荷受力越大，加速度越大，所以，C正確D．可以判斷粒子受力方向向下，所以若粒子從Q到P，電場(chǎng)力與速度方向夾角大于90°，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大：；若粒子由P運(yùn)動(dòng)到Q，電場(chǎng)力與速度方向夾角小于90°，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能減小：，所以電勢(shì)能大小關(guān)系一定是，D正確2.（多選）如圖所示，截面為三角形的木塊a上放置一鐵塊b，三角形木塊豎直邊靠在豎直且粗糙的豎直面上，現(xiàn)用豎直向上的作用力F，推動(dòng)木塊與鐵塊一起向上勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中鐵塊與木塊始終保持相對(duì)靜止，則下列說(shuō)法正確的是（）A．木塊a受到6個(gè)力的作用B．木塊a受到4個(gè)力的作用C．木塊b受到3個(gè)力的作用D．木塊b受到2個(gè)力的作用參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：先對(duì)b受力分析，再對(duì)a、b整體受力分析，最后對(duì)a受力分析．解答：解：A、B、先對(duì)a、b整體受力分析，受到重力和推力，二力平衡，整體不受墻壁的彈力和摩擦力；最后對(duì)a受力分析，受到重力、推力、b對(duì)a的壓力和靜摩擦力；故a受到4個(gè)力；故A錯(cuò)誤，B正確；C、D、再對(duì)b受力分析，受到重力、支持力和靜摩擦力，三力平衡，故支持力和靜摩擦力的合力與重力平衡，豎直向上，即b受3個(gè)力；故C正確，D錯(cuò)誤；故選：BC．點(diǎn)評(píng)：彈力和摩擦力的有無(wú)可以根據(jù)假設(shè)法判斷，即假設(shè)存在，或假設(shè)不存在，看是否與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相矛盾．3.如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率為P，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g，下列說(shuō)法中正確的是（

）（A）P=3mgvsinθ（B）導(dǎo)體棒在速度達(dá)到v后做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)（C）當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到v時(shí)加速度為sinθ（D）在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

參考答案：C4.以下說(shuō)法中正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種縱波B．相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)C．麥克斯韋預(yù)言并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在D．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光變?yōu)榧t光，則條紋間距變寬參考答案：D【考點(diǎn)】雙縫干涉的條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系．【分析】光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波；相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，入射光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則干涉條紋寬度越寬．【解答】解：A、光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波，而不是縱波，故A錯(cuò)誤；B、相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，長(zhǎng)度縮短，時(shí)間變長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；C、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，故C錯(cuò)誤；D、光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)可知，若僅將入射光由綠光變?yōu)榧t光，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，則條紋間距變寬，故D正確；故選：D5.空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點(diǎn)B、C的電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、ECx，下列說(shuō)法中正確的有

A．EBx的大小大于ECx的大小

B．EBx的方向沿x軸正方向

C．電荷在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在x方向上的分量最大

D．負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，給靜止在水平粗糙地面上的木塊一初速度，使之開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。一學(xué)生利用角動(dòng)量定理來(lái)考察此木塊以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程：“把參考點(diǎn)設(shè)于如圖所示的地面上一點(diǎn)O，此時(shí)摩擦力f的力矩為0，從而地面木塊的角動(dòng)量將守恒，這樣木塊將不減速而作勻速運(yùn)動(dòng)?！闭?qǐng)指出上述推理的錯(cuò)誤，并給出正確的解釋：

。參考答案：該學(xué)生未考慮豎直方向木塊所受的支持力和重力的力矩.僅根據(jù)摩擦力的力矩為零便推出木塊的角動(dòng)量應(yīng)守恒，這樣推理本身就不正確.事實(shí)上，此時(shí)支持力合力的作用線在重力作用線的右側(cè)，支持力與重力的合力矩不為0，木塊的角動(dòng)量不守恒，與木塊作減速運(yùn)動(dòng)不矛盾．（5分）7.設(shè)雨點(diǎn)下落過(guò)程中所受空氣阻力大小與雨點(diǎn)半徑的平方成正比，現(xiàn)有兩個(gè)密度相同大小不同的雨點(diǎn)從同一高度的云層靜止起下落，那么先到達(dá)地面的是________（填“大”或“小”）雨點(diǎn)，接近地面時(shí)速度較小的是________（填“大”或“小”）雨點(diǎn)。參考答案：答案：大，小解析：由m=ρV=ρπr3，f=kr2，mg-f=ma，聯(lián)立解得a=g-。由于半徑r大的雨滴下落的加速度大，所以大雨滴先到達(dá)地面。從同一高度的云層靜止起下落，由v2=2ah可知，接近地面時(shí)速度較小的是小雨滴。

8.某學(xué)校物理興趣小組，利用光控實(shí)驗(yàn)板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關(guān)系”，如圖甲所示。將數(shù)據(jù)記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組進(jìn)行探究，得出結(jié)論。在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，小組先得出了vB—h圖像，繼而又得出vB2—h圖像，如圖丙、丁所示：請(qǐng)根據(jù)圖象回答下列問(wèn)題：①小組同學(xué)在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過(guò)程機(jī)械能守恒，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理，求得丁圖圖像的斜率為k，則重力加速度g=

．參考答案：：①先作出的vB-h圖像，不是一條直線，根據(jù)形狀無(wú)法判斷vB、h關(guān)系，進(jìn)而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關(guān)系．

②（2分）k/2．9.從地面以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，設(shè)球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，它運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，在t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地時(shí)速率為v1，且落地前球已做勻速運(yùn)動(dòng)。則球受到的空氣阻力與其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。參考答案：，10.如圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm，如果取g=10m/s2，那么（1）閃光頻率是__________Hz。（2）小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是__________m/s。（3）小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是__________m/s。參考答案：（1）10Hz

（2）1.5m/s

（3）2.5m/s。17、光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖實(shí)－1－10(a)所示，a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以精確地把物體從開(kāi)始擋光到擋光結(jié)束的時(shí)間記錄下來(lái)．圖(b)中MN是水平桌面，Q是長(zhǎng)木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在長(zhǎng)木板上相距L=0.5m的兩個(gè)光電門(mén)，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出，長(zhǎng)木板頂端P點(diǎn)懸有一鉛錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從長(zhǎng)木板的頂端滑下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。光電門(mén)1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0×10－2s和4.0×10－3s.用精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的寬度為d，其示數(shù)如圖(c)所示．

(1)滑塊的寬度d＝________cm.(2)已知滑塊通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度v1＝

m/s，滑塊通過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度v2＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=

m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：1、010

1、0

2、5

5、2512.（4分）如圖，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距為的A、B兩點(diǎn)，邊線AB與電場(chǎng)線的夾角為，將一電量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，若沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功

；若沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功

；若沿曲線ADB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功

，由此可知，電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是：

。

參考答案：答案：，，電場(chǎng)力做功的大小與路徑無(wú)關(guān)，只與始末位置有關(guān)。13.放射性同位素被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來(lái)判定古生物體的年代。宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會(huì)形成很不穩(wěn)定的，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年。該衰變的核反應(yīng)方程式為

。的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中的含量是不變的。當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)的含量將會(huì)不斷減少。若測(cè)得一具古生物遺骸中含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有

年。參考答案：；

11460

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小：B=；（2）電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面如圖所示，圓心為O，兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面，方向與底面垂直，光線1的入射點(diǎn)A為圓柱面的頂點(diǎn)，光線2的入射點(diǎn)B，∠AOB=60°，已知該玻璃對(duì)紅光的折射率n=，求：兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d．參考答案：解：光線1通過(guò)玻璃磚后不偏折．作出光路圖，如圖所示．光線2在圓柱面上的入射角θ1=60°，由折射定律得：

n=，得到：sinθ2==，得：θ2=30°由幾何知識(shí)得：θ1′=60°﹣θ2=30°又由折射定律得：n=代入解得：θ2′=60°由于△BOC是等腰三角形，則==R所以d=cotθ2′=R答：兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d為R．17.如圖所示為車(chē)站使用的水平傳送帶的模型，它的水平傳送帶的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=8m，傳送帶的皮帶輪的半徑均為R=0．2m，傳送帶的上部距地面的高度為h=0．45m，現(xiàn)有一個(gè)旅行包（視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=10m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶。已知旅行包與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0．6．（g取10m/s2．）試討論下列問(wèn)題：

（1）若傳送帶靜止，旅行包滑到B端時(shí)，人若沒(méi)有及時(shí)取下，旅行包將從B端滑落。則包的落地點(diǎn)距B端的水平距離為多少?

（2）設(shè)皮帶輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并設(shè)水平傳送帶長(zhǎng)度仍為8m，旅行包滑上傳送帶的初速度恒為10m/s。當(dāng)皮帶輪的角速度ω值在什么范圍內(nèi)，旅行包