河北省邯鄲市第二十六中學2022-2023學年高三物理期末試卷含解析

河北省邯鄲市第二十六中學2022-2023學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.如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止狀態(tài)。當用水平向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，則（

）A．Q受到的摩擦力一定變小B．Q受到的摩擦力一定變大C．輕繩上拉力一定變小D．輕繩上拉力一定不變參考答案：D2.（多選）如圖為示波管的一部分，a、b為電子槍的兩電極，c、d為兩平行金屬板，且c板電勢比d高．則（）A．a(chǎn)為陽極，b為陰極B．電子在cd極板間運動時速度一定會增大C．a(chǎn)b間電勢差越大，電子在cd極板間動能的改變量可能越小D．a(chǎn)b間電勢差越大，電子在cd極板間運動的時間一定越短參考答案：解：A、要是電子在加速電場中加速，則電子逆著電場線運動，故b板電勢高，故a為陰極b為陽極，故A錯誤；B、電子在cd極板間運動時，電場力做正功，故動能增大，速度增大，故B正確；C、ab間電勢差越大，有動能定理可得理考加速電場時的速度越大，電子在偏轉電場中的偏轉量可能變小，故在偏轉電場中電場力做功變少，故動能改變量可能變少，故C正確；D、ab間電勢差越大，有動能定理可得理考加速電場時的速度越大，當只要能達到C板，則時間相同，故D錯誤；故選：BC3.關于衛(wèi)星的發(fā)射和返回，下列說法正確的是（

A

）A．在發(fā)射過程中向上加速時出現(xiàn)超重現(xiàn)象

B．在返回過程中減速降落時出現(xiàn)失重現(xiàn)象

C．進入軌道后做勻速圓周運動，不產(chǎn)生失重現(xiàn)象D．失重是由于地球對衛(wèi)星內物體的作用力減小而引起的參考答案：A4.（單選）如圖所示,小球作平拋運動的初動能為6J,不計空氣阻力,它剛要落到斜面上的P點時的動能為

（

）A．8J

B.10J

C.12

D.14J參考答案：D5.下列說法正確的是()A.N＋H→C＋He是α衰變方程B.H＋H→He＋γ是核聚變反應方程C.U→Th＋He是核裂變反應方程D.He＋Al→P＋n是原子核的人工轉變方程參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為“風光互補路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風時通過風力發(fā)電機發(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。下表為某型號風光互補路燈系統(tǒng)配置方案：風力發(fā)電機太陽能電池組件其他元件最小啟動風速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風速2.0m/s最大限制風速12.0m/s太陽能轉化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲姸燃s為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當風速為6m/s時，風力發(fā)電機的輸出功率將變?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

7.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經(jīng)時間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時間t回到出發(fā)點，若以地面為零勢能點，則當物體回到出發(fā)點時的動能為EK=__________J，在撤去恒力F之前，當物體的動能為7J時，物體的機械能為E=_________J。參考答案：EK=60J、

E=28J8.如圖，半徑為和的圓柱體靠摩擦傳動，已知，分別在小圓柱與大圓柱的邊緣上，是圓柱體上的一點，，如圖所示，若兩圓柱之間沒有打滑現(xiàn)象，則∶∶=

；ωA∶ωB∶ωc=

。參考答案：9.天然放射性元素放出的α、β、g三種射線的貫穿本領和電離本領各不相同，圖為這三種射線貫穿物體情況的示意圖，①、②、③各代表一種射線。則③為_________射線，它的貫穿本領最強；射線①的電離本領__________（選填“最強”或“最弱”）。參考答案：g，最強 10.在如圖所示電路中，電源電動勢為E，內阻為r?；瑒幼冏杵鱎3的滑片P從上端向下移動過程中，電壓表的示數(shù)________；電流表的示數(shù)________（以上均選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：答案：變大；變大11.A.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，若運行線速度之比是v1∶v2＝1∶2，則它們運行的軌道半徑之比為__________，所在位置的重力加速度之比為[jf21]

__________。參考答案：4∶1，1∶16

12.質量為m的汽車行駛在平直的公路上，在運動中所受阻力恒定。當汽車的加速度為a、速度為v時，發(fā)動機的功率是P1，則當功率是P2時，汽車行駛的最大速率為

。參考答案：13.如圖甲是利用激光測轉速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉動，盤邊緣側面上有一小段涂有很薄的反光材料．當盤轉到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉速為________r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側面反光涂層的長度為________cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：15.(3-5模塊)(5分)有兩個質量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.固定光滑細桿與水平地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)從桿底開始在沿桿方向上的推力F作用下向上運動．0﹣2s內推力的大小為5.0N，2﹣4s內推力的大小變?yōu)?.5N，小環(huán)運動的速度隨時間變化規(guī)律如圖所示，重力加速度g=10m/s2．求：（l）小環(huán)在加速運動時的加速度a的大小；（2）小環(huán)的質量m；（3）細桿與水平地面之間的夾角α．（4）第4秒末撤去F，求小環(huán)到達最高點離開地面的高度．參考答案：解：（1）由圖象知，小環(huán)在2﹣4s內的加速度（2）令小環(huán)質量為m，有：小環(huán)勻速上升時：F﹣mgsinθ=0

①小環(huán)加速上升時：F′﹣mgsin0=ma

②已知F=5N，F(xiàn)′=5.5N，a=0.5m/s2，所以由①和②解得：小環(huán)質量m=（3）代入小環(huán)質量m=1kg到式①，可得：所以夾角θ=30°（4）由v﹣t圖象知，小環(huán)勻速上升的距離：x1=v0t=1×2m=2m小環(huán)加速上升的距離：小環(huán)在重力和桿的支持力作用下做勻減速運動，加速度大小a′=gsinθ=5m/s2小環(huán)勻減速上升的最大距離所以環(huán)沿桿上升的距離x=x1+x2+x3=2+3+0.4m=5.4m物體離地高度H=答：（l）小環(huán)在加速運動時的加速度a的大小為0.5m/s2；（2）小環(huán)的質量m=1kg；（3）細桿與水平地面之間的夾角α=30°；（4）第4秒末撤去F，小環(huán)到達最高點離開地面的高度為2.7m．【考點】牛頓第二定律；機械運動；勻變速直線運動的位移與時間的關系．【分析】（1）在v﹣t圖象中，圖象的斜率等于加速度的大小，故根據(jù)斜率求出物體加速運動時的加速度；（2）由v﹣t圖象知，在最初2s內小環(huán)勻速運動，合力為0，根據(jù)求得小環(huán)沿桿向下的阻力f，當環(huán)受到5.5N的拉力時小環(huán)產(chǎn)生的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求解小環(huán)的質量；（3）已知小環(huán)的質量，根據(jù)小環(huán)開始做勻速運動可以求出小環(huán)重力沿桿向下的分力，根據(jù)分力與夾角的關系可以求出夾角的大?。唬?）4s末小環(huán)在重力沿桿向下分力的作用下做勻減速運動，求出加速度根據(jù)速度位移關系求出位移，再分別求出環(huán)勻速上升和加速上升的距離，根據(jù)夾角求出小環(huán)距地面的高度H．17.如圖1所示，與紙面垂直的豎直面MN的左側空間中存在豎直向上場強大小為E=2.5×102N/C的勻強電場（上、下及左側無界）。一個質量為m=0.5kg、電量為q=2.0×10?2C的可視為質點的帶正電小球，在t=0時刻以大小為v0的水平初速度向右通過電場中的一點P，當t=t1時刻在電場所在空間中加上一如圖2所示隨時間周期性變化的磁場，使得小球能豎直向下通過D點，D為電場中小球初速度方向上的一點，PD間距為L，D到豎直面MN的距離DQ為L/π。設磁感應強度垂直紙面向里為正。（g=10m/s2）（1）如果磁感應強度B0為已知量，使得小球能豎直向下通過D點，求磁場每一次作用時間t0的最小值（用題中所給物理量的符號表示）；（2）如果磁感應強度B0為已知量，試推出滿足條件的時刻t1的表達式（用題中所給物理量的符號表示）；（3）若小球能始終在電磁場所在空間做周期性運動，則當小球運動的周期最大時，求出磁感應強度B0及運動的最大周期T的大?。ㄓ妙}中所給物理量的符號表示）。

參考答案：（1）當小球進入電場時：mg=Eq將做勻速直線運動（1）在t1時刻加入磁場，小球在時間t0內將做勻速圓周運動，圓周運動周期為T0若豎直向下通過D點，由圖甲1分析可知必有以下：t0=3T0/4=6πm/4qB0

（2）PF－PD=R即：V0t1－L=RqV0B0=mV02/qB02分所以：V0t1－L=mV0/qB0

t1=L/V0+m/qB0(3)小球運動的速率始終不變，當R變大時，T0也增加，小球在電場中的運動的周期T增加，在小球不飛出電場的情況下，當T最大時有：DQ=2RL/π=2mV0/qB0

B0=2πmV0/qL

T0=2πR/V0=2πm/qB0=L/V0

由圖分析可知小球在電場中運動的最大周期：T=8×3T0/4=6L/V0小球運動軌跡如圖甲2所示。18.如圖所示，由于街道上的圓形污水井蓋破損，臨時更換了—個稍大于井口的紅色圓形平板塑料蓋．為了測試因塑料蓋意外移動致使蓋上的物塊滑落入污水井中的可能性，有人做了一個實驗：將一個可視為質點、質量為m的硬橡膠塊置于塑料蓋的圓心處，給塑料蓋一個沿徑向的水平向右的初速度v0，實驗的結果是硬橡膠塊恰好與塑料蓋分離．設硬橡膠塊與塑料蓋間的動摩擦因數(shù)為μ，塑料蓋的質量為2m、半徑為R，假設塑料蓋與地面之間的摩擦可忽略，且不計塑料蓋的厚度．ks5u(1)求硬橡膠塊與塑料蓋剛好分離時的速度大??；(2)通過計算說明實驗中的硬橡膠塊是落入井內還是落在地面上．

參考答案：(1)設硬橡膠塊與塑料蓋恰好分離時，兩者的共同速度為v，從開始滑動到分離經(jīng)歷時間為t，在此期間硬橡膠塊與塑料蓋的加速度大小分別為a1、a2，由牛頓第二定律得：μmg＝