廣東省惠州市鹽洲鎮(zhèn)中學(xué)2023年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

廣東省惠州市鹽洲鎮(zhèn)中學(xué)2023年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于Oxy平面向里，大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場，不計(jì)重力的影響．由這些條件可知（）

A．能確定粒子通過y軸時的位置

B．能確定粒子速度的大小

C．能確定粒子在磁場中運(yùn)動所經(jīng)歷的時間

D．以上三個判斷都不對參考答案：ABC2.某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個驗(yàn)證法拉第電磁感應(yīng)定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在大線圈Ⅰ中放置一個小線圈Ⅱ，大線圈Ⅰ與多功能電源連接。多功能電源輸入到大線圈Ⅰ的電流i1的周期為T，且按圖乙所示的規(guī)律變化，電流i1將在大線圈Ⅰ的內(nèi)部產(chǎn)生變化的磁場，該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈中電流i的關(guān)系為B=ki1（其中k為常數(shù)）。小線圈Ⅱ與電流傳感器連接，并可通過計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)后繪制出小線圈Ⅱ中感應(yīng)電流i2隨時間t變化的圖象。若僅將多功能電源輸出電流變化的頻率適當(dāng)增大，則圖丙所示各圖象中可能正確反映i2-t圖象變化的是（圖丙中分別以實(shí)線和虛線表示調(diào)整前、后的i2-t圖象）是：參考答案：D3.如圖所示，cb為固定在小車上的水平橫桿，物塊M穿在桿上，靠摩擦力保持相對桿靜止，M又通過輕細(xì)線懸吊著一個小鐵球m，此時小車正以大小為a的加速度向右做勻加速運(yùn)動，而M、m均相對小車靜止，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ．小車的加速度逐漸增大，M始終和小車保持相對靜止，當(dāng)加速度增加到2a時(

)A．橫桿對M的摩擦力增加到原來的2倍

B．橫桿對M的彈力不變C．細(xì)線與豎直方向的夾角增加到原來的2倍

D．細(xì)線的拉力增加到原來的2倍參考答案：AB4.如圖所示，A為水平放置的橡膠圓盤，在其側(cè)面帶有負(fù)電荷一Q，在A正上方用絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B（絲線未畫出），使B的環(huán)面在水平面上與圓盤平行，其軸線與橡膠盤A的軸線O1O2重合．現(xiàn)使橡膠盤A南靜止開始繞其軸線OlO2按圖中箭頭方向加速轉(zhuǎn)動，則A．金屬圓環(huán)B有擴(kuò)大半徑的趨勢，絲線受到拉力增大B．金屬圓環(huán)B有縮小半徑的趨勢，絲線受到拉力減小C．金屬圓環(huán)B有擴(kuò)大半徑的趨勢，絲線受到拉力減小D．金屬圓環(huán)B有縮小半徑的趨勢，絲線受到拉力增大參考答案：B知識點(diǎn):楞次定律．L1解析：帶電圓盤如圖轉(zhuǎn)動時，形成順時針方向的電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，在圓盤上方形成的磁場方向豎直向下，由于加速轉(zhuǎn)動，所以電流增大，磁場增強(qiáng)，穿過金屬圓環(huán)B的磁通量增大，根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻礙原磁通量的變化，所以金屬圓環(huán)B有縮小半徑的趨勢，金屬圓環(huán)B有向上的運(yùn)動趨勢，所以絲線受到拉力減?。蔬xB．5.如圖甲所示，靠在豎直粗糙墻壁上的物塊在t=0時被無初速度釋放，此時開始受到隨時變化規(guī)律為F=kt的水平力作用。f、v、a和△Ep分別表示物塊所受的摩擦力、物塊的速度、加速度和重力勢能變化量，則圖乙中能正確描述上述物理量隨時間變化規(guī)律的是（

）參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，重力大小均為G的桿O1B和O2A，長度均為L，O1和O2為光滑固定轉(zhuǎn)軸，A處有一凸起的擱在O1B的中點(diǎn)，B處用繩系在O2A的中點(diǎn)，此時兩短桿便組合成一根長桿，則A處受到的支承力大小為

B處繩子的張力大小為

。

參考答案：G，G7.15．如圖，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為2m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是μmg?，F(xiàn)用大小未知的水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為m的木塊，使四個木塊以同一加速度運(yùn)動，則輕繩對2m的最大拉力為

。參考答案：8.已知U有一種同位素，比U核多3個中子。某時刻，有一個這樣的同位素核由靜止?fàn)顟B(tài)發(fā)生衰變，放出的粒子的速度大小為v0。①試寫出衰變的核反應(yīng)方程___________________（產(chǎn)生的新核的元素符號可用Y表示）；②衰變后的殘核初速度大小為____________

___參考答案：①

U→Y+He；

②

9.如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：

略10.如圖甲所示為某賓館的房卡，只有把房卡插入槽中，房間內(nèi)的燈和插座才會有電。房卡的作用相當(dāng)于一個________（填電路元件名稱）接在干路上。如圖乙所示，當(dāng)房客進(jìn)門時，只要將帶有磁鐵的卡P插入盒子Q中，這時由于磁鐵吸引簧片，開關(guān)B就接通，通過繼電器J使整個房間的電器的總開關(guān)接通，房客便能使用室內(nèi)各種用電器。當(dāng)繼電器工作時，cd相吸，ab便接通。請你將各接線端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10適當(dāng)?shù)剡B接起來，構(gòu)成正常的電門卡電路。參考答案：（1）電鍵（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

11.（15分）已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，同步衛(wèi)星距地面的高度為h，地球的自轉(zhuǎn)周期T，地球表面的重力加速度g.某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小的方法：地球赤道表面的物體隨地球作圓周運(yùn)動，由牛頓運(yùn)動定律有又因?yàn)榈厍蛏系奈矬w的重力約等于萬有引力,有

由以上兩式得:

⑴請判斷上面的結(jié)果是否正確，并說明理由。如不正確，請給出正確的解法和結(jié)果。

⑵由以上已知條件還可以估算出哪些物理量?(請估算兩個物理量,并寫出估算過程).參考答案：解析：（1）以上結(jié)果是不正確的。因?yàn)榈厍虺嗟辣砻娴奈矬w隨地球作圓周運(yùn)動的向心力并不是物體所受的萬有引力，而是萬有引力與地面對物體支持力的合力?！?3分)

正確解答如下：地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期為T，軌道半徑為R，所以線速度大小為：……………(4分)

(2)①可估算地球的質(zhì)量M，設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期為T，由牛頓第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)時線速度的大小，由①知地球同步衛(wèi)星的周期為T，軌道半徑為，所以……………(4分)【或：萬有引力提供向心力……………(1分)

對地面上的物體有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】12.有A、B兩球在光滑水平面上沿著一條直線運(yùn)動，它們發(fā)生碰撞后粘在一起，已知碰前兩球的動量分別為PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的動量改變了ΔPB=－10kg·m/s，則碰撞后A球的動量為PA′=__________kg·m/s，碰撞前兩球的速度大小之比vA∶vB=__________。參考答案：30，13.相對論論認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時到達(dá)列車的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：相等

后三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(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：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）15.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，導(dǎo)線框abcd固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)線ab和cd間的寬度為，bc間電阻阻值為R，其它電阻均可忽略。ef是一電阻可忽略的水平放置的導(dǎo)體桿，桿的質(zhì)量為m，桿的兩端分別與ab和cd保持良好接觸，且能沿導(dǎo)線框無摩擦地滑動，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向與框面垂直?，F(xiàn)用一恒力F豎直向上拉ef，使其由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)ef上升高度為h時，ef恰好做勻速運(yùn)動。求：

（1）ef勻速上升的速度的大小。

（2）ef從開始運(yùn)動到上升h的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q的大小。參考答案：17.如圖所示，用折射率n=的透明物質(zhì)做成內(nèi)外半徑分別為a=m、b=5m的空心球，其內(nèi)表面涂有能完全吸光的物質(zhì)，不考慮光在介質(zhì)內(nèi)部傳播時的反射．一平行光從左向右射向此球，光在真空的傳播速度c=3×108m/s．求：（1）光進(jìn)入透明物質(zhì)后的最大折射角θ；（2）光在透明物質(zhì)中的最長傳播時間t．參考答案：解：（1）當(dāng)入射角最大時，折射角最大．最大的入射角為90°，即θ對應(yīng)的入射角為：β=90°由折射定律得：

n=得：θ=45°即光進(jìn)入透明物質(zhì)中的折射角的最大值θ為45°；（2）光在透明物質(zhì)中的傳播速度為：v=．當(dāng)入射平行光折射進(jìn)入透明介質(zhì)后并恰好與內(nèi)表面相切時在透明物質(zhì)中傳播的距離最長，畫出光路圖如圖（入射角為α、折射角為β）．由幾何知識得光在在透明物質(zhì)中的最長傳播距離為：

S=2最長的傳播時間為：t=聯(lián)立解得t=4×10﹣8s答：（1）光進(jìn)入透明物質(zhì)中的折射角的最大值θ是45°；（2）光在透明物質(zhì)中的最長傳播時間t是4×10﹣8s．【考點(diǎn)】光的折射定律．【分析】（1）當(dāng)入射角最大時，折射角最大．最大的入射角為90°，由折射定律求光進(jìn)入透明物質(zhì)中的折射角的最大值θ；（2）由v=求出光在透明物質(zhì)中的傳播速度．由幾何知識求出光在透明物質(zhì)中的最長傳播距離，從而求得最長的傳播時間t．18