廣東省東莞市中堂中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

廣東省東莞市中堂中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(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.（單選）如圖所示，邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界OA上有一粒子源S．某一時(shí)刻，從S平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過一段時(shí)間有大量粒子從邊界OC射出磁場(chǎng)．已知∠AOC=60°，從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間等于（T為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期），則從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為（）A．B．C．D．參考答案：解：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，入射點(diǎn)是S，出射點(diǎn)在OC直線上，出射點(diǎn)與S點(diǎn)的連線為軌跡的一條弦．當(dāng)從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短時(shí)，軌跡的弦最短，根據(jù)幾何知識(shí)，作ES⊥OC，則ES為最短的弦，粒子從S到E的時(shí)間即最短．由題，粒子運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間等于，則θ=60°設(shè)OS=d，則ES=d

由幾何知識(shí)，得粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為R=ES=d，直徑D=當(dāng)粒子軌跡的弦是直徑時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，根據(jù)幾何知識(shí)，軌跡SD如圖．

可見粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為tmax=故選B2.（單選）甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)，乙車在甲車前50m處，它們的v﹣t圖象如圖所示，下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是（） A． 甲車先做勻速運(yùn)動(dòng)再做反向勻減速運(yùn)動(dòng) B． 在第20s末，甲、乙兩車的加速度大小相等 C． 在第30s末，甲、乙兩車相距100m D． 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，甲、乙兩車可以相遇兩次參考答案： 解：A、由圖象可知：甲車先做勻速運(yùn)動(dòng)再做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，但甲的速度圖象一直在時(shí)間軸的上方，一直沿正向運(yùn)動(dòng)，沒有反向，故A錯(cuò)誤；B．在第20s末，甲車的加速度為a甲===﹣1m/s2，大小為1m/s2；乙車的加速度大小為a乙===m/s2，所以加速大小不相等，故B錯(cuò)誤；C．在第30s末，甲的位移為x甲=20×10+×20×20=400m，乙的位移為x乙=×20×30m=300m，所以甲乙兩車相距400﹣300﹣50m=50m，故C錯(cuò)誤；D．剛開始乙在甲的前面50m處，甲的速度大于乙的速度，經(jīng)過一段時(shí)間甲可以追上乙，然后甲在乙的前面，到30s末，甲停止運(yùn)動(dòng)，甲在乙的前面50m處，此時(shí)乙以20m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，所以再經(jīng)過2.5s乙追上甲，故在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，甲、乙兩車可以相遇兩次，故D正確．故選：D3.（單選）我國(guó)道路安全部門規(guī)定：在高速公路上行駛的汽車的最高速度不得超過120km/h.交通部門提供下列資料．資料一：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.3s～0.6s資料二：各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)如下表所示.路面動(dòng)摩擦因數(shù)干瀝青0.7干碎石路面0.6～0.7濕瀝青0.32～0.4根據(jù)以上資料，通過計(jì)算判斷，汽車行駛在高速公路上時(shí)，兩車間的安全距離最接近()A．100m B．200m

C．300m

D．400m參考答案：B4.下圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R=10連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表，示數(shù)是10V。圖乙是矩形線圈磁通量隨時(shí)間t變化的圖像。則（

）A.電阻R上的電功率為20WB.0.02s時(shí)R兩端的電壓瞬時(shí)值為零C.R兩端的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律是（V）D.通過R的電流隨時(shí)間變化的規(guī)律是（A）參考答案：C5.2012年10月25日，我國(guó)將第十六顆北斗衛(wèi)星“北斗-”送入太空，并定點(diǎn)于地球靜止軌道東經(jīng)110.5°。由此，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗系統(tǒng)將首先具備為亞太地區(qū)提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力。其定位精度優(yōu)于20m，授時(shí)精度優(yōu)于100ns。關(guān)于這顆“北斗-”衛(wèi)星以下說法中正確的有(

)A．這顆衛(wèi)星軌道平面與東經(jīng)110.5°的經(jīng)線平面重合B．通過地面控制可以將這顆衛(wèi)星定點(diǎn)于杭州正上方C．這顆衛(wèi)星的線速度大小比離地350公里高的天宮一號(hào)空間站線速度要大D．這顆衛(wèi)星的周期一定等于地球自轉(zhuǎn)周期參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)高能γ光子，經(jīng)過重核附近時(shí)與原子核場(chǎng)作用，能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子，請(qǐng)完成相應(yīng)的反應(yīng)方程：_______________．已知電子質(zhì)量，光在真空中的傳播速度為速為，則γ光子的能量至少為___________J．參考答案：

(1).

(2).1.64×10-13J.解：一個(gè)高能γ光子，經(jīng)過重核附近時(shí)與原子核場(chǎng)作用，能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子，．

根據(jù)質(zhì)能關(guān)系得，γ光子的能量至少為△mc2=2mec2=1.64×10-13J.

7.甲、乙兩車以相同的速率在水平地面上相向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻乙車先以大小為a的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速率減小到0時(shí)，甲車也以大小為a的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)。為了避免碰車，在乙車開始做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲、乙兩車的距離至少應(yīng)為_________.參考答案：8.．已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛(wèi)星的速度大小為____________；地球的質(zhì)量為___________。參考答案：，9.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是_____m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa＝2.5m，再經(jīng)______s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．參考答案：2m/s

0.25s10.如圖，電動(dòng)機(jī)Q的內(nèi)阻為0.5Ω，當(dāng)S斷開時(shí)，A表讀數(shù)1A，當(dāng)S閉合時(shí)，A表讀數(shù)3A，則：電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率

；電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率

。參考答案：

答案：18W，9%11.歐洲天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬(wàn)有引力恒量為G，則繞該行星運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設(shè)其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/312.如圖（a）所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的AB水平表面是粗糙的，與水平方向夾角θ=37°的BC斜面是光滑的．此木塊的右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)力傳感器受擠壓時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉伸時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值．一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開始下滑，運(yùn)動(dòng)過程中力傳感器記錄到的力﹣時(shí)間關(guān)系圖線F﹣t圖如圖（b）所示，設(shè)滑塊通過B點(diǎn)前后速度大小不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）則滑塊C的質(zhì)量為2.5kg，它在木塊上運(yùn)動(dòng)全過程中損失的機(jī)械能為40J．參考答案：解：（1）分析滑塊在斜面上的受力，可知物體受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛頓第二定律得：得：a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2通過圖象可知滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t1=1s由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：L=a1t12==3m滑塊對(duì)斜面的壓力為：N1′=mgcosθ木板對(duì)傳感器的壓力為：F1=N1′sinθ由圖象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑塊滑到B點(diǎn)的速度為：v1=a1t1=6×1=6m/s由圖象可知：f1=5N，t2=2sa2==2m/s2s=v1t2﹣a2t22=6×2﹣=8mW=fs=5×8=40J故答案為：2.5，4013.如圖所示的單擺，擺球a向右擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，恰好與一沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘接在一起，且擺動(dòng)平面不變。已知碰撞前a球擺動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為h，偏角θ較小，擺動(dòng)的周期為T，a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的4倍，碰撞前a球在最低點(diǎn)的速度是b球速度的一半。則碰撞后，擺動(dòng)的周期為________T，擺球的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為_______h。參考答案：1

0.16

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.“體育彩票中獎(jiǎng)概率為，說明每買1000張?bào)w育彩票一定有一張中獎(jiǎng)”，這種說法對(duì)嗎？參考答案：15.（09年大連24中質(zhì)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(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，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(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)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(cè)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(yīng)是

（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩平行金屬板A、B長(zhǎng)8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢(shì)高300V，一帶正電的粒子電荷量q＝10-10C，質(zhì)量m＝10-20kg，沿電場(chǎng)中心線RO垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng)，初速度υ0＝2×106m/s，粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后，進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域，（設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響），已知兩界面MN、PS相距為12cm，D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn)，O點(diǎn)在中心線上，距離界面PS為9cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上．（靜電力常數(shù)k=9.0×109N·m2/C2）（1）求粒子穿過界面MN時(shí)偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)？（2）電場(chǎng)力做的功為多大？到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)多遠(yuǎn)？（3）大致畫出帶點(diǎn)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡（4）確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量的大?。畢⒖即鸢福海?）0.03m

（2）0.12m

（3）如圖（4）

解析：（1）帶電粒子穿過界面MN時(shí)偏離中心線的距離，即側(cè)向位移：

（2）電場(chǎng)力做的功為：，y=0.12m

（3）4分（4）帶電粒子的速度離開電場(chǎng)時(shí)的速度及穿過PS進(jìn)入點(diǎn)電荷電場(chǎng)的速度：

此時(shí)的速度方向與水平方向成θ，

帶電粒子在離開電場(chǎng)后將做勻速直線運(yùn)動(dòng)打在PS上的a點(diǎn)（如圖），則a點(diǎn)離中心線的距離為y：則a點(diǎn)與點(diǎn)電荷所在位置的連線與PS的夾角為β，則，帶電粒子進(jìn)入點(diǎn)電荷的電場(chǎng)時(shí)，速度與點(diǎn)電荷對(duì)粒子的庫(kù)侖力垂直，由題的描述：粒子穿過界面PS最后垂直打在與A板在同一水平線上的熒光屏bc上，由此可以做出判斷：該帶電粒子在穿過界面PS后將繞點(diǎn)電荷Q作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。帶正電的粒子必定受到Q的吸引力，所以Q帶負(fù)電。

半徑

由庫(kù)侖定律和勻速周運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：（1分）

得：

17.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃。求：①該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度分別為多少攝氏度？②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？參考答案：解：①氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B：得K

即℃

（3分）氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C：得

K即℃

（3分）②氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中是吸熱

（1分）吸收的熱量J

18.(15分)長(zhǎng)l=0.51m的木板A，質(zhì)量mA=1kg，板上右端有物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))，質(zhì)量mB=3kg，它們一起在光滑水平面上向左勻速運(yùn)動(dòng)，速度為vo=2m／s。木板運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)，與等高的豎直固定板C發(fā)生碰撞并反彈，整個(gè)碰撞時(shí)間極短，且沒有機(jī)械能損失。已知物塊B與木板A間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g=10m／s2。求：(1)第一次碰撞后，第二次碰撞前，A與C之間的最大距離。(2)第一次碰撞后，第二次碰撞前，A、B相對(duì)靜止時(shí)的速度大小和方向。(3)A板與固定擋板C碰撞幾次后，B可脫離木板？參考答案：解析：(1)第一次碰撞后A距C最遠(yuǎn)時(shí)速度為0

………………①

………………②

(2)第一次碰撞后到第二次碰撞前，AB相對(duì)靜止時(shí)速度為，取向左為正方向

…………