河南省信陽市淮濱縣第三高級中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

河南省信陽市淮濱縣第三高級中學(xué)2022-2023學(xué)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(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）根據(jù)電磁波的知識，以下說法正確的是

（

）A．電視遙控器利用X光來輸出信號B．用紅外線照射時(shí)，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光C．在飛行的飛機(jī)上、汽車加油站和醫(yī)院內(nèi)，都不宜使用手機(jī)D．電磁波不能攜帶信息參考答案：C2.甲乙兩車在同一平直公路上同向運(yùn)動(dòng)，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)。甲乙兩車的位置x隨時(shí)間t的變化如圖所示。下列說法正確的是A.在t1時(shí)刻兩車速度相等B.從0到t1時(shí)間內(nèi)，兩車走過的路程相等C.從t1到t2時(shí)間內(nèi)，兩車走過的路程相等D.從t1到t2時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻，兩車速度相等參考答案：CD點(diǎn)睛

此題以位移圖像給出解題信息，考查對位移圖像的理解。3.如圖22所示，質(zhì)量為m2，帶＋q的金屬球a和質(zhì)量為m1不帶電的木球b之間用絕緣細(xì)線相連，置于豎直向上，場強(qiáng)為E，且范圍足夠大的勻強(qiáng)電場中，兩球恰能以速度勻速上升。當(dāng)小木球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，細(xì)線突然斷開，小木球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為零，則（

）A、小木球的速度為零時(shí)，金屬小球的速度也為零B、A和B兩點(diǎn)之間電勢差為C、小木球的速度為0時(shí)，金屬小球的速度大小為D、小木球從點(diǎn)A到B的過程中，其動(dòng)能減少量等于金屬球動(dòng)能的增加量參考答案：B4.從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H，設(shè)上升過程中空氣阻力f恒定．對于小球從拋出到上升至最高處的過程，下列說法正確的是A．小球的動(dòng)能減少了mgHB．小球的機(jī)械能減少了fHC．小球的重力勢能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g參考答案：BCD5.一列簡諧橫波在t=0時(shí)的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=10sin（10πt+π）cm。另一質(zhì)點(diǎn)Q位于x=4m處。關(guān)于這列簡諧波及Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（

）A.周期為0.4s

B.傳播方向沿x軸正向

C.當(dāng)t=0.5s時(shí)，Q點(diǎn)正向上振動(dòng)D．經(jīng)過2s，P點(diǎn)的路程為4m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.（4分）在陽光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的

上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中

不同。參考答案：界面，傳播速度7.一枚靜止時(shí)長30m的火箭以0.6c的速度從觀察者的身邊掠過，火箭上的人測得火箭的長度為

m，觀察者測得火箭的長度為

m。參考答案：30m，24m8.一個(gè)質(zhì)量為M=3kg的木板與一個(gè)輕彈簧相連，在木板的上方有一質(zhì)量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時(shí)木板和物塊一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)0.2m時(shí)，物塊恰好與木板分離，此時(shí)木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時(shí)彈簧的彈力為________N，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)，直至分離的過程中，彈簧彈力做的功為________J。參考答案：０

N；

５０

J。9.甲車以加速度3m/s2由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙車落后2s在同一地點(diǎn)由靜止出發(fā)，以加速度4m/s2作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩車運(yùn)動(dòng)方向致，在乙車追上甲車之前，兩車距離的最大值是

。參考答案：（24m）10.在2004年6月10日聯(lián)合國大會第58次會議上，鼓掌通過一項(xiàng)決議。決議摘錄如下：聯(lián)合國大會，承認(rèn)物理學(xué)為了解自然界提供了重要基礎(chǔ)，注意到物理學(xué)及其應(yīng)用是當(dāng)今眾多技術(shù)進(jìn)步的基石，確信物理教育提供了建設(shè)人類發(fā)展所必需的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的工具，意識到2005年是愛因斯坦科學(xué)發(fā)現(xiàn)一百周年，這些發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)代物理學(xué)奠定了基礎(chǔ)，．……；．……；．宣告2005年為

年．參考答案：國際物理（或世界物理）．

11.一輛汽車在平直公路上以10m/s的速度行駛，由于前方有障礙物，司機(jī)發(fā)現(xiàn)后立即剎車，剎車加速度大小為2m/s2，則汽車經(jīng)3s時(shí)的速度大小為

m/s；經(jīng)10s時(shí)的位移大小是m．參考答案：4m/s；25m【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】汽車剎車后的運(yùn)動(dòng)可以看成是勻減速直線運(yùn)動(dòng)．已知初速度和加速度，求幾秒后通過的位移可以運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式．要注意汽車剎車是一項(xiàng)實(shí)際運(yùn)動(dòng)．一段時(shí)間后汽車就停止運(yùn)動(dòng)，所以要判斷汽車從剎車到停止所需的時(shí)間，根據(jù)這個(gè)時(shí)間來運(yùn)用公式．【解答】解：汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)剎車時(shí)間為t，則t===5s因?yàn)?s＜5s所以汽車經(jīng)3s時(shí)的速度大小為：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因?yàn)?0s＞5s故汽車在5s末就停止運(yùn)動(dòng)，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案為：4m/s；25m12.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時(shí)彈簧的下端位于筒內(nèi)，測力計(jì)的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，若本實(shí)驗(yàn)的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，某同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長l0＝_________cm。參考答案：13.1825年，科拉頓做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他將一個(gè)磁鐵插入連有靈敏電流計(jì)的閉合線圈，觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生．在實(shí)驗(yàn)時(shí)，科拉頓為了排除磁鐵移動(dòng)時(shí)對靈敏電流計(jì)的影響，他通過很長的導(dǎo)線把接在閉合線圈上的靈敏電流計(jì)放到隔壁房間．科拉頓在兩個(gè)房間之間來回跑，始終沒看到電流計(jì)指針動(dòng)一下．科拉頓沒能看到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是他認(rèn)為電流是穩(wěn)定的．若要使科拉頓能看到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，請你提出一種改進(jìn)的方法將電表等器材置于同一房間．參考答案：考點(diǎn)：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件．分析：當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)穿過閉合電路的磁通量不發(fā)生變化時(shí)，電路中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流．解答：解：科拉頓用條形磁鐵在線圈中進(jìn)行插進(jìn)和抽出的實(shí)驗(yàn)時(shí)，線圈中的磁通量發(fā)生了變化，電流表的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；當(dāng)他跑到另一個(gè)房間時(shí)，由于磁鐵在線圈在不動(dòng)，此時(shí)沒有感應(yīng)電流，所以他無法觀察到．若要使科拉頓能看到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，將電表等器材置于同一房間即可在線圈中進(jìn)行插進(jìn)和抽出的實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到電流表的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生．故答案為：他認(rèn)為電流是穩(wěn)定的；將電表等器材置于同一房間點(diǎn)評：本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件的應(yīng)用，掌握感應(yīng)電流條件是正確解題的關(guān)鍵；本題難度不大，是一道基礎(chǔ)題．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。①在實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中，選用如圖乙所示的起點(diǎn)O與相鄰點(diǎn)之間距離約為2mm的紙帶來進(jìn)行計(jì)算。圖中A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的原始點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)。設(shè)相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T.下列表達(dá)式可以用在本實(shí)驗(yàn)中計(jì)算F點(diǎn)速度的是________。②測量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，并計(jì)算出各點(diǎn)的瞬刪速度v，然后以為縱軸、以下落距離h為橫軸作圖，畫出的圖象應(yīng)是_______圖。③進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)存在較大誤差，為此設(shè)計(jì)出用如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時(shí)，通過與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄擋光時(shí)間t，用毫米刻度尺測出AB之間的距離h,用游標(biāo)卡尺測得小鐵球的直徑d,重力加速度為g,如果d、t、h、g存在關(guān)系式____________，也可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。比較兩個(gè)方案，改進(jìn)后的方案相比原力案的系統(tǒng)誤差減小了主要是因?yàn)開________________________________參考答案：15.實(shí)驗(yàn)課上，同學(xué)們利用如圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證牛頓第二定律”。實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于鉤碼的重力，小運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上點(diǎn)求得： （1）圖b為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，其中每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)打點(diǎn)沒有畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是0.02s。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（保留二位有效數(shù)字）（2）下列說法正確的是

A．本實(shí)驗(yàn)小車質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后再接通電源D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作出a—M圖象才好判斷（M為小車總質(zhì)量）

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a—F圖象，可能是圖C中的圖線

。（選填“甲”、“乙”、“丙”）參考答案：（1）0.60（2）A

（3）丙（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：a=，代入數(shù)據(jù)可得答案。（2）當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量時(shí)，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于鉤碼的重力，A正確；每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于小車運(yùn)動(dòng)較快，可能會使打出來的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再放開小車，C錯(cuò)誤；在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作出a—1/M圖象才好判斷，D錯(cuò)誤。（3）若遺漏了平衡摩擦力這一步驟，則當(dāng)有了一定的拉力F時(shí)，小車的加速度仍然是零，圖線丙符合實(shí)際。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在y軸左側(cè)放置一加速電場和偏轉(zhuǎn)電場構(gòu)成的發(fā)射裝置，C、D兩板的中心線處于y=8cm的直線上；右側(cè)圓形勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=T、方向垂直xoy平面向里，在x軸上方11cm處放置一個(gè)與x軸平行的光屏．已知A、B兩板間電壓UAB=100V，C、D兩板間電壓UCD=300V，偏轉(zhuǎn)電場極板長L=4cm，兩板間距離d=6cm，磁場圓心坐標(biāo)為（6，0）、半徑R=3cm．現(xiàn)有帶正電的某種粒子從A極板附近由靜止開始經(jīng)電場加速，穿過B板沿C、D兩板間中心線y=8cm進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，由y軸上某點(diǎn)射出偏轉(zhuǎn)電場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在屏上．帶電粒子比荷=106c/kg，不計(jì)帶電粒子的重力．求：（1）該粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度大小和方向；（2）該粒子打在屏上的位置坐標(biāo)；（3）若將發(fā)射裝置整體向下移動(dòng)，試判斷粒子能否垂直打到屏上？若不能，請簡要說明理由．若能，請計(jì)算該粒子垂直打在屏上的位置坐標(biāo)和發(fā)射裝置移動(dòng)的距離．參考答案：：解：（1）在加速電場中，由動(dòng)能定理得：qUAB=mv02﹣0，粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向：L=v0t，在豎直方向：d1=at2=t2，速度偏角的正切值：tanθ====1，代入數(shù)據(jù)解得速度大小：v=2×104m/s，速度方向與x軸正方向夾角θ=45°；（2）如圖1所示，粒子與y軸負(fù)方向成45°進(jìn)入第一象限，做勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)四分之一周，出磁場后做勻速運(yùn)動(dòng)．由對稱關(guān)系，粒子射出磁場時(shí)速度與x軸正方向成45°，y=11cm，x=6cm+11cm=17cm，打在屏上的位置坐標(biāo)（17cm，11cm）；（3）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得軌道半徑：r=3cm，根據(jù)磁聚集原理，帶電粒子在磁場中的軌道半徑與圓形勻強(qiáng)磁場的半徑R相等時(shí)，帶電粒子必會聚于同一點(diǎn)，會聚的位置與粒子入射方向相垂直的直徑的端點(diǎn)，即為如圖2所示的N點(diǎn)．

假設(shè)粒子可以垂直打在屏上．由幾何關(guān)系得，垂直打到屏的位置坐標(biāo)：x=6+3cm，y=11cm，位置坐標(biāo)為（6+3，11）；因要求粒子垂直打到屏，則射出磁場時(shí)的速度方向與x軸垂直，此時(shí)粒子的軌道半徑與x軸平行，從而推得射入磁場時(shí)的位置為x軸的M點(diǎn)（菱形對邊平行且相等）．向下移動(dòng)的距離：S=R=3cm（等腰梯形的兩腰相等），粒子可以垂直打在屏上．答：（1）該粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度大小2×104m/s，速度方向與x軸正方向夾角θ=45°；（2）該粒子打在屏上的位置坐標(biāo)為（17cm，11cm）；（3）若將發(fā)射裝置整體向下移動(dòng)，粒子能垂直打到屏；該粒子垂直打在屏上的位置坐標(biāo)為（6+3，11），發(fā)射裝置移動(dòng)的距離為3cm．【解析】17.一水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶，右側(cè)通過小圓弧連接光滑金屬導(dǎo)軌，金屬導(dǎo)軌與水平面成θ=30°角，傳送帶與導(dǎo)軌寬度均為L=1m。沿導(dǎo)軌方向距導(dǎo)軌頂端x1=0.7m到x2=2.4m之間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域abcd，ab、cd垂直于平行導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T。將質(zhì)量均為m=0.1kg的導(dǎo)體棒P、Q相隔Δt=0.2s分別從傳送帶的左端自由釋放，兩導(dǎo)體棒與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1，兩棒到達(dá)傳送帶右端時(shí)已與傳送帶共速。導(dǎo)體棒P、Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，P棒進(jìn)入磁場時(shí)剛好勻速運(yùn)動(dòng)，Q棒穿出磁場時(shí)速度為4.85m/s。導(dǎo)體棒P、Q的電阻均為R=4Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g=10m/s2求：

（1）傳送帶運(yùn)行速度v0；

（2）定性畫出導(dǎo)體棒P的兩端的電壓U隨時(shí)間t的變化關(guān)系（從進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)）？

（3）從導(dǎo)體棒P、Q自由釋放在傳送帶上開始，到穿出磁場的過程中產(chǎn)生的總內(nèi)能？參考答案：解：（1）導(dǎo)體棒P進(jìn)入磁場時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)切割磁場速度為v，則E=BLv （1分）I=E/2R （1分）F安=BIL, （1分）由平衡條件可知F安=mgsinθ （1分）解得v=4m/s導(dǎo)體棒P脫離傳送帶時(shí)已與皮帶共速，設(shè)傳送帶速度為v0，導(dǎo)體棒沿斜面下滑x1過程中，由動(dòng)能定理得：

mgsinθx1=mv2/2-mv02/2 （1分）解得v0=3m/s傳送帶運(yùn)行速度為3m/s （1分）

（2）（3分）導(dǎo)體棒P勻速進(jìn)入磁場，兩端電壓Up=BLv/2，導(dǎo)體棒P、Q都進(jìn)入磁場共同加速時(shí)，Up=BLv，導(dǎo)體棒P出磁場后，只有導(dǎo)體棒Q切割磁場,做變減速運(yùn)動(dòng)，Up=BLv/2，電壓隨時(shí)間的定性變化圖象為：

（3）導(dǎo)體棒P、Q在傳送帶上加速過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為Q1=2μmgs相對=0.9J （2分）導(dǎo)體棒P勻速進(jìn)入磁場過程中x3=vt （1分）由能的轉(zhuǎn)化與守恒得，Q2=mgsinθx3=0.4J （1分）導(dǎo)體棒P、Q共同在磁場中加速下滑過程中，x4=x