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

云南省昆明市呈貢縣斗南鎮(zhèn)中學2022-2023學年高三物理上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）甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向作直線運動，t＝0時刻同時經過公路旁的同一個路標，在描述兩車運動的v-t圖中(如圖)，直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0～20s的運動情況，關于兩車之間的位置關系，下列說法正確的是(

)A．在0～10s內兩車逐漸靠近

B．在10～20s內兩車逐漸遠離C．在5～15s內兩車的位移相等

D．在t＝10s時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n1與副線圈匝數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．電流表的讀數為0.05AC．若閉合開關S，電流表示數將增大D．若閉合開關S，電容器會被擊穿參考答案：AC【考點】變壓器的構造和原理．【分析】開關斷開時，副線圈為R1和R2串聯，電壓表測量R2的電壓，當開關閉合時，R1與R3并聯后和R2串聯，電容器的電壓為并聯部分的電壓，根據變壓器電壓、電流與匝數的關系以及串并聯電路的特點即可求解．【解答】解：AB、開關斷開時，副線圈為和串聯，電壓表測量的電流，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錯誤；C、閉合開關S，與并聯后和串聯，電阻變小，輸出電壓不變，輸出功率增大，輸入功率增大，根據電流表的讀數變大，故C正確；D、閉合開關S，與并聯后和串聯，電容器的電壓為并聯部分的電壓，并聯部分的電阻為，所以并聯部分的電壓為=，最大值為，所以電容器不會被擊穿，故D錯誤；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論，這個新觀念是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、宏觀領域C．牛頓定律適用于一切領域D．運動的鐘變慢，運動的尺縮短，運動物體的質量變大參考答案：A4.探月熱”方興未艾，我國研制的月球衛(wèi)星“嫦娥二號”已發(fā)射升空，已知月球質量為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豎直上拋一個物體，物體落回到拋出點所用時間為C．在月球上發(fā)射一顆繞它沿圓形軌道運行的衛(wèi)星的最大運行速度為D．在月球上發(fā)射一顆繞它沿圓形軌道運行的衛(wèi)星的最大周期為參考答案：B5.（單選）將一正電荷從無限遠處移入電場中M點，靜電力做功W1=6×10﹣9J，若將一個等量的負電荷從電場中N點移至無限遠處，靜電力做功W2=7×10﹣9J，則M、N兩點的電勢φM、φN關系正確的是（）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中M點，電場力做功為W1=6×10﹣9J，電荷的電勢能減小，由電勢能公式Ep=qφ，知M點的電勢小于無窮遠的電勢，即φM＜0．負電荷從電場中N點移向無窮遠處，靜電力做功W2=7×10﹣9J，電勢能減小，電勢升高，則N點的電勢小于無窮遠的電勢，即φN＜0．由于兩電荷電量相等，從無限遠處移入電場中N點電場力做功較大，N點與無窮遠間的電勢差較大，則N點的電勢低于M點的電勢，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16分6.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發(fā)現，金屬絲或金屬桿在彈性限度內的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發(fā)現為后人對材料的研究奠定了重要的基礎．現有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數據如右圖：(1)根據測試結果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數關系為x=

（用所給字母表示,比例系數用k表示）。(2)在尋找上述關系中，運用

科學研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數）；

(2)控制變量法7.如圖所示，一無限長通電直導線固定在光滑水平面上，金屬環(huán)質量為0.02kg，在該平面上以、與導線成60°角的初速度運動，其最終的運動狀態(tài)是__________，環(huán)中最多能產生__________J的電能。參考答案：勻速直線運動；0.03金屬環(huán)最終會沿與通電直導線平行的直線，做勻速直線運動；最終速度v=v0cos60°由能量守恒定律，得環(huán)中最多能產生電能E=ΔEk=0.03J【考點定位】電磁感應；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點的橫坐標x=10m，圖示時刻波傳到N點．現從圖示時刻開始計時，經過s時間，M點第二次到達波谷；這段時間里，N點經過的路程為cm．參考答案：29；145【考點】波長、頻率和波速的關系．【分析】由圖讀出波長，求出周期．由MN間的距離求出波傳到M的時間，波傳到M時，起振方向向上，經過1T，M點第二次到達波谷，即可求出M點第二次到達波谷的總時間；根據時間與周期的關系，求解N點經過的路程．【解答】解：由圖讀出波長λ=1.6m，周期T==波由圖示位置傳到M的時間為t1==s=22s波傳到M時，起振方向向上，經過1T=7s，M點第二次到達波谷，故從圖示時刻開始計時，經過29s時間，M點第二次到達波谷；由t=29s=7T，則這段時間里，N點經過的路程為S=?4A=29×5cm=145cm．故答案為：29；1459.已知地球的質量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R．用以上各量表示，在地球表面附近運行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v=．參考答案：解：設衛(wèi)星的質量是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.氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數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.質量為2噸的打樁機的氣錘，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、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：設向上為正方向，由沖量定理可得，由機械能守恒可得，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.設地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉角速度為，則沿地球表面運行的人造地球衛(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，繞地球轉動的角速度為ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g聯立解得H=。13.如圖，質量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運動，當木板的速度為v1=2.4m/s時，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：由動量守恒定律，Mv-mv=Mv1-mv2，解得v2=0.8m/s；由動量守恒定律，Mv-mv=(M+m)V，解得木板和物塊最終的共同速度為V=2m/s。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）現用“與”門、“或”門和“非”門構成如圖所示電路，請將右側的相關真值表補充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

15.（簡答）質量,M=3kg的長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動.如圖11所示,當速度達到1m/s2將質量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μ=0.2,物塊可視為質點.(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時,物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對靜止？(3)物塊與木板相對靜止后物塊受到摩擦力大?。繀⒖即鸢福?1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運動定律的綜合應用；勻變速直線運動的位移與時間的關系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當兩物體達速度相等后保持相對靜止，故

∴t=1秒

1秒內木板位移物塊位移，所以板長L=x1-x2=0.5m（3）相對靜止后，對整體

，對物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運動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、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，電阻不計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，二者平行且正對，間距為L=1m，構成的斜面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磁場中，磁感應強度大小均為B=0.1T．t=0時，將長度也為L，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．（取g=10m/s2，不計空氣阻力，軌道與地面絕緣）（1）求t時刻桿a產生的感應電動勢的大小E（2）在t=2s時將與a完全相同的金屬桿b放在MOO′M′上，發(fā)現b剛能靜止，求a桿的質量m以及放上b后a桿每下滑位移S=1m回路產生的焦耳熱Q．參考答案：【考點】：導體切割磁感線時的感應電動勢；焦耳定律．【專題】：電磁感應與電路結合．【分析】：（1）只放a棒在導軌上a棒做勻加速直線運動，t時刻速度為v=at=gsinαt，由E=BLv求解感應電動勢的大?。?）b棒靜止受力平衡，可得到安培力等于重力的分力，求出n桿的質量，即可得到a桿的質量．根據能量守恒定律求解a桿每下滑位移S=1m回路產生的焦耳熱Q．：解：（1）只放a棒在導軌上a棒做勻加速直線運動，加速度為a=gsinαt時刻速度為v=at=gsinαta產生的感應電動勢的大小E=BLv=BLgsinαt=0.1×1×10×sin30°×tV=0.5tV（2）t=2sa桿產生的感應電動勢的大小E=0.5t=1V回路中感應電流I==A=5A對b桿，有：mgsin30°=BIL解得m=0.1kg則知a桿的質量m為0.1kg．放上b桿后，a做勻速運動，減小的重力勢能全部產生焦耳熱，則根據能量守恒定律

Q=mgh=mgSsin30°=0.1×10×1×0.5J=0.5J答：（1）t時刻桿a產生的感應電動勢的大小E為0.5tV．（2）a桿的質量m為0.1kg，放上b后a桿每下滑位移S=1m回路產生的焦耳熱Q為0.5J．【點評】：本題是電磁感應與力學知識的綜合，關鍵要能根據桿的運動狀態(tài)，正確分析其受力情況，把握能量的轉化情況．17.（計算）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的一束光線由O點垂直AD邊射入。己知棱鏡的折射率求①光線第一次射出棱鏡時，出射光線的方向。②光線第一次射出棱鏡時，出射點距C點多遠?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）因為，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）根據幾何關系得，AF=4cm，則BF=4cm∠BFG=∠BGF，則BG=4cm．所以GC=4cm所以：答：①從CD邊射出，與CD邊成斜向左下方；②第一次的出射點距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是兩個質量均為m=1kg的小滑塊（可視為質點），C為左側附有膠泥的豎直薄板（質量均不計），D是兩端分別水平連接B和C的輕質彈簧．當滑塊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，恰能沿斜面向下勻速運動．現撤去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到達斜面底端時的速度大??；（2）滑塊A與C接觸粘在一起后，A、B和彈簧構成的系統(tǒng)在作用過程中，彈簧的最大彈性勢能．參考答案：解：（1）設μ為滑塊與斜面間的動摩擦因數、v1為滑塊A到達斜面底端時的速度．當施加恒力F時，滑塊A沿