四川省成都市私立玉垒中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

1、四川省成都市私立玉垒中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，绝缘弹簧的下端固定在粗糙绝缘斜面底端弹簧与斜面平行，将小球P从斜面上由静止释放，在小球P与弹簧接触速度变为零的过程中，下列关于小球P的说法，正确的是 A小球P的速度一直减小 B小球P的速度最大时，弹簧产生的弹力等于小球P受到的滑动摩擦力 C小球P的机械能一直减小 D小球P的机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量参考答案：C2. 氢原子在第n能级时的能量，式中E1是基态能量。已知大量氢原子经某种单色光照射后发出 6种不同频率的光子，

2、由此可知，单色光光子的能量等于参考答案：3. 如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但A、B并未运动。下列说法正确的是 AA、B之间的摩擦力可能大小不变BA、B之间的摩擦力一定变小CB与墙之间没有摩擦力D弹簧弹力一定变小参考答案：a4. 水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来。图中的a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图象，则： A若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大B若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大C若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数

3、较大D若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大参考答案：AC5. （多选题）如图，AB为半圆弧ACB水平直径，C为ACB弧的中点，AB=1.5m，从A点平抛出一小球，小球下落0.3s后落到ACB上，则小球抛出的初速度V0可能为取g10m/s2（ ）A0.5m/s B1.5m/s C3m/s D4.5m/s参考答案：AD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （6分）如图所示，电源电动势为E=10V，内阻r=1，R1=3，R2=6，C=30F。开关S断开时，电容器的电荷量为 C。闭合开关S，稳定后通过R1的电流为 A。参考答案： 答案：3104； 17. 如图所示，倾角为的

4、斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L。有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L。将它们由静止释放，释放时下端距A为2L。当下端运动到A下面距A为L/2时小方块运动的速度达到最大。则小方块与粗糙斜面的动摩擦因数为_，小方块停止时下端与A的距离是_。参考答案：；3L8. 某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。(1)(4分)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是 A该密闭气体分子间的作用力增大 B该密闭气体组成的系统熵增加 C

5、该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的D该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和 (2)(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为 ；(3)(4分)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了 0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了 J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度 (填“升高”或“降低”)。参考答案：B 0.3 （2分）； 降低9. 某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率开始玻璃砖的位置如图12中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直

6、线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失此时只须测量出_，即可计算玻璃砖的折射率请用你的测量量表示出折射率n_.参考答案：光线指向圆心入射时不改变传播方向，恰好观察不到P1、P2的像时发生全反射，测出玻璃砖直径绕O点转过的角度，此时入射角即为全反射临界角，由sin 得n.答案(1)CD(2)玻璃砖直径边绕O点转过的角度10. 在研究匀变速直线运动的实验中，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间时间间隔均为t，测得位移SAC=L1，SBD=

7、L2，则物体的加速度为_ _参考答案：11. （6分）如图甲所示，一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上，线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界。从t0时刻开始，线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动，在t0时刻穿出磁场。图乙为外力F随时间变化的图像，图像中的F0、t0均为已知量，则tt0时刻线框的速度v_，tt0时刻线框的发热功率P_。参考答案：12. 真空室内，有质量分别为m和2m的甲、乙两原子核，某时刻使它们分别同时获得和的瞬时速率，并开始相向运动。由于它们间的库仑斥力作用，二者始终没有接触，当两原子核相距最近时，甲核的速度大小为_。(填选项前的字母)A

8、.B.C.D.参考答案：B当二者共速时距离最近，由动量守恒定律可得4mv-3mv=3m解得，故选项B正确。13. 在长为l的绝缘轻杆两端分别固定带电量分别为q、q的等量异种点电荷，放入场强为E的匀强电场中，轻杆可绕中点O自由转动，若忽略两点电荷间的相互作用，在轻杆与电场线夹角为时，两点电荷受到的电场力对O点的合力矩大小为_，若设过O点的等势面电势为零，则两电荷具有的电势能之和为_。参考答案： 答案：qELsin；qELcos三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角=37、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上

9、方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中A、B均可看作质点，sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g=10m/s2求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsin=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移 x=；其水平方向做匀速直线运动，则 x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖

10、直方向做自由落体运动，则 hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m15. （10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。 “神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由 提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它（填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M ，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为

11、G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案： 答案：地球引力（重力、万有引力）； 不会。（每空2分）以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得： （2分）由匀速圆周运动可知： （2分）解得线速度 （2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，xOy坐标系中，在y轴右侧有一平行于y轴的边界PQ，PQ左侧和右侧存在磁感应强度大小分别为B和的匀强磁场，磁场方向均垂直于xOy平面向里，y轴上有一点A与原点O的距离为l，电荷量为q，质量为m的带正电粒子，以某一速度从坐标原点O处沿x轴正方向射出，经过的时间为t=时恰好到达A点，不计粒子的重力作用（1）求边界PQ与y轴的距离d和粒子从O点

12、射出的速度大小v0；（2）若相同的粒子以更大的速度从原点O处沿x轴正方向射出，为使粒子能经过A点，粒子的速度大小应为多大？参考答案：解：带电粒子在左侧和右侧做匀速圆周运动，分别有： 可得半径： 且 r2=2r1 由 可得： 且 T2=2T1（1）粒子射出后经过时间为 时恰好到达A点，运动情况如图所示， 设图中圆弧DE对应的圆心角为，则O点运动到A点的时间为+= 解得：=60C1C2C3 为等边三角形，几何关系为 l=2r1+（r2r1） d=r1cos30 解得PQ与y轴的距离d和粒子从O点射出的速度大小v0分别为（2）以更大速度射出的粒子，必然是从y轴较高点转向下方时经过A点， 粒子运动一个

13、周期，运动情况如图所示，设图中C3DF=，则粒子运 动一个周期在y轴上的位移y=2r1+2（r2r1）sin2r1 （或y=2r1sin） 经过A点的条件是 ny=l （n=1、2、3） 解得 v= （n=1、2、3） 考虑到vv0=，因此n只能取1或2 即粒子的速度大小为 或v= （或v= （n=1、2）答：（1）求边界PQ与y轴的距离d和粒子从O点射出的速度大小v0为（2）若相同的粒子以更大的速度从原点O处沿x轴正方向射出，为使粒子能经过A点，粒子的速度大小应为或【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【分析】（1）带电粒子先在左侧磁场做匀速圆周运动，由入射方向可以确定在该磁场中做匀速圆周运动的

14、圆心在y轴上，当转过一定角度后，进入右侧磁场做同方向的匀速圆周运动，最后在进入左侧恰好达到A点，由带电粒子在两边磁场中运动的总时间列出方程从而可以求出在右侧磁场中偏转角，结合周期公式和半径公式、几何关系可以求得边界PQ与y轴的距离d和粒子从O点射出的速度大小v0（2）在第一问的基础上，当带电粒子速度增大时，其半径也增大，表示出粒子在左侧和右侧运动一次在y轴上上移的距离y，要使带电粒子能够回到A点，则有l=ny，把相应的半径公式代入就能求得速度的可能值17. 如图甲所示，两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压u，两板 间电场可看作是均匀的，且两板外无电场，极板长L=0.2m，板间距离d

15、=0.2m，在金属 板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO垂直，磁感应 强度B=5103T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO连续射入 电场中，已知每个粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不计，在每个粒通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。 试求带电粒子射出电场时的最大速度。 证明任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在 MN上的出射点间的距离为定值。 从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运 动的最长时间和最短时间。参考答案：（1）设两板间电压为U1时

16、，带电粒子刚好从极板边缘射出电场，则有 （2分） 代入数据解得U1=100V （1分）在电压低于100V时，带电粒子才能从两板间射出，电压高于100V时，带电粒子打在极板上，不能从两板间射出。粒子刚好从极板边缘射出电场时，速度最大，设最大速度为v1，则有 （3分）代入数据解得 （1分）ks5u（2）设粒子进入磁场时速度方向与OO的夹角为，则速度大小 （2分）粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径（2分）粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离 （2分）代入数据解得s=0.4m （1分）s与无关，即射出电场的任何一个带电粒子进入磁场的入射点与出射点间距离恒为定值。（3）粒子飞出电场进入磁场，在磁场中按逆时针方向做匀速圆周运动。粒子飞出电场时的速度方向与OO的最大夹角为 ，=45 （2分）当粒子从下板边缘飞出电场再进入磁场时，在磁场中运动时