廣東省江門市田頭中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

廣東省江門市田頭中學(xué)2022-2023學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R．開始時，開關(guān)S斷開，當(dāng)S接通后A．副線圈兩端從M、N的輸出電壓減小B．副線圈輸電線等效電阻R兩端的電壓降減小C．通過燈泡L1的電流減小D．原線圈中的電流減小參考答案：C2.（單選）一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞增的。關(guān)于b點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點(diǎn)的切線)參考答案：B3.（多選題）下列說法中正確的是（）A．光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量B．原子核結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定C．核泄漏事故污染物Cs137能夠產(chǎn)生對人體有害的輻射，其核反應(yīng)方程式為Cs→Ba+x可以判斷x為電子D．一個氫原子處在n=4的能級，當(dāng)它躍遷到較低能級時，最多可發(fā)出3種頻率的光子參考答案：ACD【考點(diǎn)】裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)；氫原子的能級公式和躍遷．【分析】光子不但具有能量，也具有動量；根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒判斷X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，從而確定X為何種粒子，根據(jù)能級圖分析一個氫原子處在n=4的能級，當(dāng)它躍遷到較低能級時，最多可發(fā)出幾種頻率的光子．【解答】解：A、光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量，故A正確；B、原子核比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故B錯誤；C、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，x的電荷數(shù)為﹣1，質(zhì)量數(shù)為0，可知x為電子．故C正確；D、一個氫原子處在n=4的能級，由較高能級躍遷到較低能級時，最多可以發(fā)出4→3，3→2，和2→1三種種頻率的光．故D正確；故選：ACD4.如圖所示，固定斜面傾角為θ，整個斜面長分為AB、BC兩段，AB＝2BC．小物塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))與AB、BC兩段斜面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2．已知P由靜止開始從A點(diǎn)釋放，恰好能滑動到C點(diǎn)而停下，那么θ、μ1、μ2間應(yīng)滿足的關(guān)系是()

A．tanθ＝

B．tanθ＝

C．tanθ＝2μ1－μ2

D．tanθ＝2μ2－μ1參考答案：B5.（單選）圖為蹦極運(yùn)動的示意圖。彈性繩的一端固定在點(diǎn)，另一端和運(yùn)動員相連。運(yùn)動員從點(diǎn)自由下落，至點(diǎn)彈性繩自然伸直，經(jīng)過合力為零的點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)，然后彈起。整個過程中忽略空氣阻力。分析這一過程，下列表述正確的是

A.經(jīng)過點(diǎn)時，運(yùn)動員的速率最大B.經(jīng)過點(diǎn)時，運(yùn)動員的速率最大C.從點(diǎn)到點(diǎn)，運(yùn)動員的加速度增大d從點(diǎn)到點(diǎn)，運(yùn)動員的加速度不變參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）驗證一切物體相同的下落規(guī)律已成為物理學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗之一，1971年，“阿波羅15號”宇航員斯科特剛踏上月球表面，他就忍不住在電視鏡頭面前重做了這個實(shí)驗：讓一根羽毛和一柄錘子同時落下，隨后激動地說，如果沒有

的發(fā)現(xiàn)，他就不可能到達(dá)他正踏著的那個地方。月球是目前人類到達(dá)的除地球外的惟一星體。月球上沒有空氣，是進(jìn)行

實(shí)驗的理想場所。參考答案：

答案：伽利略；自由落體7.如圖所示是一列向右傳播的橫波，波速為0.4m/s，M點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=10m，圖示時刻波傳到N點(diǎn)．現(xiàn)從圖示時刻開始計時，經(jīng)過s時間，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷；這段時間里，N點(diǎn)經(jīng)過的路程為cm．參考答案：29；145【考點(diǎn)】波長、頻率和波速的關(guān)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(jīng)過1T，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷，即可求出M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷的總時間；根據(jù)時間與周期的關(guān)系，求解N點(diǎn)經(jīng)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(jīng)過1T=7s，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷，故從圖示時刻開始計時，經(jīng)過29s時間，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷；由t=29s=7T，則這段時間里，N點(diǎn)經(jīng)過的路程為S=?4A=29×5cm=145cm．故答案為：29；1458.（4分）如圖所示，質(zhì)量為的小球在半徑為的半球形容器中從上部邊緣由靜止開始下滑，下滑到最低點(diǎn)時，對容器底的壓力為，則在最低點(diǎn)時小球運(yùn)動的速度大小為

，在下滑過程中克服摩擦力做的功為

。參考答案：

答案：

9.(4分)如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，一長為L的細(xì)線連接一小球后另一端固定在支架頂端的前面，現(xiàn)將細(xì)線拉至水平后無初速釋放小球，小球?qū)砘財[動，且此過程支架始終不動，則小球在最低位置時，支架對地面的壓力大小為

。參考答案：

答案：(M+3m)g

10.一個做勻加速直線運(yùn)動的物體，它在開始時連續(xù)兩個4s的時間內(nèi)分別通過的位移為24m和64m，則這個物體的加速度為

m/s2，中間時刻的瞬時速度為

m/s。參考答案：2.5

1111.如圖所示，直角玻璃棱鏡中∠A=70°，入射光線垂直于AB面。已知玻璃的折射率為，光在AC面上反射后經(jīng)BC面反射從AC面第一次射出，則光線在BC面_______（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）全反射，光線從棱鏡AC邊第一次射入空氣時的折射角為_______。參考答案：發(fā)生；45012.（5分）地核的體積約為整個球體積的16%，地核的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的34％。經(jīng)估算，地核的地平均密度為_______________kg/m3。(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)參考答案：答案：1.2×10413.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆有時將同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件其他元件最小啟動風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當(dāng)風(fēng)速為6m/s時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為______________h；參考答案：1，84

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時的運(yùn)動時間t；（2）A的最大速度v的大??；（3）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運(yùn)動，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。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、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，OP曲線的方程為：（x、y單位均為m），在OPM區(qū)域存在水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E1-200N//C（設(shè)為I區(qū)），/￥//PQ右邊存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.01T（設(shè)為II區(qū)），與x軸平行的PN上方（包括PN）存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E2=100N／C（設(shè)為Ⅲ區(qū)），PN的上方h-3．125n1處有一足夠長的緊靠∥軸水平放置的熒光屏AB，OM的長度為a=6.25m，今在曲線OP上同時靜止釋放質(zhì)量為m=l.6×10-25kg，電荷量為e=1.6×10-19C的帶正電的微粒2000個（在OP上按x均勻分布）．（不考慮微粒之間的相互作用，不計粒子重力，）．試求：（1）這些粒子進(jìn)入Ⅱ區(qū)的最大速度大?。唬?）糍子打在熒光屏上的亮線的長度和打在熒光屏上的粒子數(shù)；（3）這些粒子從出發(fā)到打到熒光屏上的最長時間。參考答案：17.(12分)如圖所示，、兩金屬板間電壓為，、兩金屬板板長為，兩板間距離也為，板間電壓為，在處有一質(zhì)量為，電荷量為的帶電粒子，經(jīng)、間電場由靜止開始加速后又沿、間的中線上的點(diǎn)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，然后進(jìn)入一垂直紙面向里的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，若不計帶電粒子的重力，求：

(1)帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的側(cè)向位移；

(2)帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時的速度；

(3)要使帶電粒子經(jīng)過磁場后能再次進(jìn)入、板間，又恰好能回到點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度

應(yīng)滿足什么條件?

參考答案：解析：(1)粒子在、板間加速，由動能定理：

1分

帶電粒子在、板間做類平拋運(yùn)動，則有：

1分

1分

1分

(2)設(shè)粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)角為，則：

即：

2分

帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時的速為：

2分

（或

得）

(3)要使粒子不從磁場右邊界射出，且能再次進(jìn)入、板間，應(yīng)有：

解得：

2分

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，有：

得：

2分18.在動摩擦因數(shù)m＝0.2的粗糙絕緣足夠長的水平滑漕中，長為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿兩端各連接一個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，如圖為俯視圖（槽兩側(cè)光滑）。A球的電荷量為＋2q，B球的電荷量為－3q（均可視為質(zhì)點(diǎn)，也不考慮兩者間相互作用的庫侖力）。現(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場區(qū)域MPQN內(nèi)，已知虛線MP恰位于細(xì)桿的中垂線，MP和NQ的距離為3L，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E＝1.2mg/q，方向水平向右。釋放帶電系統(tǒng)，讓A、B從靜止開始運(yùn)動（忽略小球運(yùn)動中所產(chǎn)生的磁場造成的影響）。求：（1）小球B第一次到達(dá)電場邊界MP所用的時間；（2）小球A第一次離開電場邊界NQ時的速度大?。?）帶電系統(tǒng)運(yùn)動過程中，B球電勢能增加量的最大值。參考答案：（1）帶電系統(tǒng)開始運(yùn)動后，先向右加速運(yùn)動；當(dāng)B進(jìn)入電場區(qū)時，開始做減速運(yùn)動。設(shè)B進(jìn)入電場前的過程中，系統(tǒng)的加速度為a1，由牛頓第二定律：2Eq－m2mg＝2ma1

即

a1=g

B剛進(jìn)入電場時，由L＝a1t12

可得

4分（2）當(dāng)A剛滑到右邊界時，電場力對系統(tǒng)做功為W1＝2Eq′2L＋（—3Eq′L）＝EqL

摩擦力對系統(tǒng)做功為W2＝—＝—0.8mmgLW總=EqL—0.8mgL=0.4mgL

故A球從右端滑出。

設(shè)B從靜止到剛進(jìn)入電場的速度為v1，

由＝2a1L

可得v1＝

設(shè)B進(jìn)入電場后，系統(tǒng)的加速度為a2，由牛頓第二定律2Eq－3Eq－2mg＝2ma2

a2＝－0.8g