廣東省惠州市永湖中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析

廣東省惠州市永湖中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析一、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，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ，若此人所受重力為G，則椅子各個(gè)部分對(duì)他的作用力的全力大小為（）A．GtanθB．GsinθC．GcosθD．G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：人受多個(gè)力處于平衡狀態(tài)，合力為零．人受力可以看成兩部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分對(duì)他的作用力的合力．根據(jù)平衡條件求解．解答：解：人受多個(gè)力處于平衡狀態(tài)，人受力可以看成兩部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分對(duì)他的作用力的合力．根據(jù)平衡條件得椅子各部分對(duì)他的作用力的合力與重力等值，反向，即大小是G，方向是豎直向上．故選：D．點(diǎn)評(píng)：通過(guò)受力分析和共點(diǎn)力平衡條件求解，注意矢量疊加原理．要注意對(duì)“椅子各個(gè)部分對(duì)他的作用力的全力大小”的理解．2.下列關(guān)于加速度的說(shuō)法正確的是(

)A．物體的速度大，加速度也大B．物體的速度變化量越大，加速度也越大C．物體單位時(shí)間內(nèi)的速度變化越大，加速度越大D．物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的方向和速度的方向總是一致參考答案：C3.光束1和光束2通過(guò)三棱鏡的傳播路徑如圖示。針對(duì)光束1和光束2，以下說(shuō)法正確的有（

）A.兩束光束在棱鏡中的傳播時(shí)間相等B.兩束光束以相同的入射角從水中斜射入空氣中時(shí)，如果光束2發(fā)生全反射，那么光束1也一定發(fā)生全反射C.兩束光在大氣中傳播遇到浮塵等小顆粒時(shí)，光束2的衍射比光束1明顯D.通過(guò)同一實(shí)驗(yàn)裝置觀察兩束光的雙縫干涉條紋，光束1的條紋間距比光束2的大參考答案：D4.有一則“守株待兔”的古代寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身重量的打擊力時(shí)，即可致死，假設(shè)兔子與樹(shù)樁作用時(shí)間大約為0.2秒，則若要被撞死，兔子奔跑的速度至少為：A．1m/s

B．1.5m/s

C．2m/s

D．3m/s參考答案：

答案：C5.如圖是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車(chē)的裝置．當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車(chē)上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車(chē)前進(jìn)。若小車(chē)在平直的水泥路上從靜止開(kāi)始加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t前進(jìn)距離s，速度達(dá)到最大值vm，設(shè)這一過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車(chē)所受阻力恒為F，那么（

）A．這段時(shí)間內(nèi)小車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng)B．這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為PtC．這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為D．這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為FS+參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對(duì)橫梁的力矩為_(kāi)______N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_(kāi)______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

7.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t＝0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t＝0.2s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡(jiǎn)諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：（1）10(4n+1)

n=0、1、2、3……（3分）8.為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí),重物B剛好接觸地面.將A拉到P點(diǎn),待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點(diǎn).分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s.改變h,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪.請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法.(2)請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s-h關(guān)系的圖象.

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m=0.40kg、M=0.50kg.根據(jù)s-h圖象可計(jì)算出A塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_________.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實(shí)驗(yàn)中,滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致滋的測(cè)量結(jié)果

_________(選填“偏大冶或“偏小冶).參考答案：9.在距水平地面45m高處以水平向右的速度5m/s拋出一質(zhì)量為1kg的石子(不計(jì)空氣阻力)。經(jīng)時(shí)間s，此時(shí)石子的速度大小為

；重力對(duì)石子做功的瞬時(shí)功率P為

W。(g取10m/s2).

參考答案：答案：15m/s；100W或141.4W10.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.6，所要消除的紫外線的頻率為7.5Hz。則該紫外線在薄膜材料中的波長(zhǎng)為

m；要減少紫外線進(jìn)入人眼，該種眼鏡上的鍍膜的最少厚度為

m.參考答案：

為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)該使入射光分別從該膜的前后兩表面的反射光的疊加后加強(qiáng)以加強(qiáng)光的反射，因此光程差應(yīng)該是光波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即：而由波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系：在膜中光的波長(zhǎng)為：；聯(lián)立得：所以當(dāng)m=1時(shí)，膜的厚度最小，即11.如圖所示，一個(gè)半徑為R、透明的球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知，該球體對(duì)藍(lán)光的折射率為。則它從球面射出時(shí)的出射角

▲

。若換用一束紫光同樣從A點(diǎn)射入該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點(diǎn)與C點(diǎn)相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不變”）。參考答案：由折射率的定義式可得,由幾何關(guān)系可知=30°，故60°。在同種介質(zhì)中，紫光的偏折程度大于藍(lán)光，故紫光從球體射出后落到水平面上形成的光點(diǎn)與C點(diǎn)相比，位置偏左。12.一段導(dǎo)體電阻是5Ω，1.5分鐘內(nèi)所通過(guò)的電量是45C．則導(dǎo)體兩端的電壓為

V。

參考答案：13.如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面。且AB＝BC，電場(chǎng)中A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB、EC，AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC，則EA、EB、EC大小關(guān)系為

；UAB、UBC大小關(guān)系為

(按從大到小的順序排列)。參考答案：．EC>EB>EA

UABBC三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）為確定愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個(gè)粒子，測(cè)得兩個(gè)粒子的動(dòng)能之和為MeV。寫(xiě)出該反應(yīng)方程，并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來(lái)自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過(guò)某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對(duì)a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長(zhǎng)最長(zhǎng),衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最?。畡tc的頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對(duì)a色光的折射率。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子沿磁場(chǎng)邊界從A點(diǎn)射入左側(cè)磁場(chǎng)，粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，其中區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)是垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左邊區(qū)域足夠大，右邊區(qū)域?qū)挾葹?.3d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，區(qū)域Ⅱ是兩磁場(chǎng)間的無(wú)場(chǎng)區(qū)，兩條豎直虛線是其邊界線，寬度為d；粒子從左邊界線A點(diǎn)射入磁場(chǎng)后，經(jīng)過(guò)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域后能回到A點(diǎn)，若粒子在左側(cè)磁場(chǎng)中的半徑為d，整個(gè)裝置在真空中，不計(jì)粒子的重力。求：（1）粒子從A點(diǎn)射出到回到A點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t；（2）若在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子仍能回到A點(diǎn)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。參考答案：解：（1）因粒子從A點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域后能回到A點(diǎn)，由對(duì)稱性可知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r＝d由Bqv＝m

（2分）

得v＝

（2分）所以運(yùn)行時(shí)間為t＝＝（2分）（2）設(shè)在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加速的粒子到Ⅲ區(qū)的速度為v1由動(dòng)能定理：qEd＝mv－mv2（2分）設(shè)在區(qū)域Ⅲ內(nèi)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r分析粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，如圖所示，粒子沿半徑為d的半圓運(yùn)動(dòng)至Ⅱ區(qū)，經(jīng)電場(chǎng)加速后，在Ⅲ區(qū)又經(jīng)半圓運(yùn)動(dòng)返回電場(chǎng)減速到邊界線的A點(diǎn)，此時(shí)設(shè)AN=x則：

（2分）此后，粒子每經(jīng)歷一次“回旋”，粒子沿邊界線的距離就減小x，經(jīng)過(guò)n次回旋后能返回A點(diǎn)。必須滿足：（n=1、2、3、……）（1分）

求得：（n=1、2、3、……）（1分）半徑r太大可能從右邊飛出磁場(chǎng)，所以必須滿足下面條件：由，得：

即；……（2分）由公式：Bqv1＝m；得：（n=4、5、6、……）（1分）代入得：（n=4、5、6、……）（1分）17.如圖所示，x軸上方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向與y軸平行；x軸下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、電量為-q（q>0）的粒子以速度v0從y軸上的P點(diǎn)平行x軸方向射入電場(chǎng)后，從x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開(kāi)磁場(chǎng)。已知OP=L，OQ=2L。不計(jì)重力和一切摩擦，求：(1)(8分)粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向(2)(2分)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑(3)(6分)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間(4)(2分)粒子離開(kāi)P點(diǎn)后第一次到達(dá)Y軸時(shí)的位置坐標(biāo)參考答案：解：（1）（8分）設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，到達(dá)Q時(shí)豎直分速度為vy，速度大小為v，方向與x軸夾角為θ，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

………（3分）聯(lián)立解得

………（1分）由勾股定理得

………（2分）

………………（2分）（2）（2分）粒子在磁場(chǎng)中的軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可得粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑R=………（2分）（3）（6分）粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=…………（2分）由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得

……………（2分）故

t2=

…………（2分）（4）（2分）由幾何關(guān)系得：位置坐標(biāo)為（0，-2L）…（2分）

18.如圖所示，光滑水平面上滑塊A、C質(zhì)量均為m=1kg，B質(zhì)量為M=3kg．開(kāi)始時(shí)A、B靜止，現(xiàn)將C以初速度v0=2m/s的速度滑向A，與A碰后粘在一起向右運(yùn)動(dòng)與B發(fā)