云南省曲靖市宣威市海岱镇第二中学2023年高三物理下学期期末试题含解析

云南省曲靖市宣威市海岱镇第二中学2023年高三物理下学期期末试题含解析一、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1.一人站在电梯中，当电梯匀加速上升时A．人处于超重状态B．人对电梯的压力大于电梯对人的支持力C．电梯对人做的功等于人增加的动能D．电梯对人做的功等于人增加的机械能参考答案：AD电梯匀加速上升时，人随电梯一起向上做加速度向上的运动，故选项A正确；由牛顿第三定律可知人对电梯的压力和电梯对人的支持力是作用力与反作用力的关系，选项B错误；电梯对人做的功等于人增加的动能和重力势能之和，即等于人增加的机械能，故选项C错误D正确。2.如图所示，在光滑绝缘水平桌面上有一个电荷量为、质量为m的小球与一根长为的轻绳一端相连，绳的另一端固定在P点，小球与P点的距离现施加一与PM夹角、水平向右且场强大小为E的匀强电场，并从静止释放带电小球，从释放小球到轻绳与电场方向平行的过程，下列说法正确的是（

）A.小球先做匀加速直线运动后做圆周运动B.小球的运动时间为C.此过程中电场力所做的功为D.轻绳与电场力方向平行时小球的速度大小为参考答案：ACD【详解】如图所示，带电小球水平向右做匀加速直线运动，当位移为时，轻绳刚好被拉直，随后在轻绳拉力与电场力的合力作用下，小球以P点为圆心做圆周运动到N点，此时轻绳与电场力方向平行，故A正确；小球在水平方向上的位移为：，假如小球在水平方向一直做匀加速直线运动，根据，解得：，但小球在QN阶段水平方向不是匀加速直线运动，故B错误；电场力做功，故C正确；MQ段，由动能定理得：，当带电小球运动到Q点时轻绳刚好被拉直速度为，如图乙所示，由于绳子瞬间张紧使得小球沿轻绳方向分速度v2瞬间减小为零，而沿垂直于轻绳方向的分速度不变，小球由Q到N，根据动能定理得：，且，则此时小球的速度为：，故D正确；3.（单选）如图所示，两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a．高度为a的正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x关系的是（）A．B．C．D．参考答案：【考点】：导体切割磁感线时的感应电动势．【专题】：电磁感应与电路结合．【分析】：本题导体的运动可分为三段进行分析，根据楞次定律可判断电路中感应电流的方向；由导体切割磁感线时的感应电动势公式可求得感应电动势的大小，再求得感应电流的大小．：解：x在0﹣a内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正方向；有效切割的长度为L=2×（a﹣x）=（a﹣x），感应电动势为E=BLv，感应电流为

I=，随着x的增大，I均匀减小，当x=a时，I==I0；当x=a时，I=0；x在a﹣2a内，线框的AB边和其他两边都切割磁感线，由楞次定律可知，电流方向为顺时针，为负方向；有效切割的长度为L=（2a﹣x），感应电动势为E=BLv，感应电流大小为I=2×，随着x的增大，I均匀减小，当x=a时，I==2I0；当x=2a时，I=0；x在2a﹣3a内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正方向；有效切割的长度为L=（3a﹣x），感应电动势为E=BLv，感应电流为I=，随着x的增大，I均匀减小，当x=2a时，I==I0；当x=3a时，I=0；故根据数学知识可知B正确．故选：B．【点评】：本题为选择题，而过程比较复杂，故可选用排除法解决，这样可以节约一定的时间；而进入第二段过程，分处两磁场中的线圈两部分产生的电流相同，且有效长度是均匀变大的，当将要全部进入第二磁场时，线圈中电流达最大2I0．4.（单选）如图所示是“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成a角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f．在皮带以速度v匀速向后运动的过程中，下列说法中正确的是A.人脚对皮带的摩擦力平行于皮带斜向上B.人对皮带不做功C.人对皮带做功的功率为fvD.人对皮带做功的功率为mgv参考答案：C5.如图所示s—t图象和v—t图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是：（

）

A．图线1表示物体做曲线运动

B．s—t图象中t1时刻v1＞v2

C．v—t图象中0至t3时间内4的平均速度大于3的平均速度

D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；参考答案：1，84

7.有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，用玻璃管与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）。在A管上画上刻度．测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为30OC。（1）当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向_______（填“上”或“下”）移动；（2）该温度计的刻度是___________________________（填“均匀”或“不均匀”，及“温度上高下低”或，“温度上低下高”（3）该温度计存在的缺陷之一，当天气变化引起大气压强变大，而环境温度仍为30OC，温度计上30OC的刻度应该如何调整____________________。参考答案：（1）下（2分）

（2）均匀的（1分），温度上高下低（1分）（3）30OC的刻度应向上平移8.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴

（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为

m/s。参考答案：负

109.小球由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球也同时下落，闪光频率为的闪光器拍摄的照片中球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置相碰。则球从离开桌面到和球碰撞时经过的时间为__

，球离开桌面的速度为__

。（g取10m/s2）参考答案：

0.3

110.氢原的能级如图所示，一大群处于第一激发态的氢原子吸收2.55eV能量后从高能级向低能级跃迁，能发出

种不同频率的光子，这些光子中能使截止频率为8.07×1014Hz的锌板发生光电效应的有

种。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s。参考答案：11.如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1。（1）磁感应强度B大小为___________，方向垂直纸面____________（选填“向里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_________（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为___________。六．计算题（共50分）参考答案：（1），向外；（2）向上，12.小明同学在学习机械能守恒定律后，做了一个实验，将小球从距斜轨底面高h处释放，使其沿竖直的圆形轨道（半径为R）的内侧运动，在不考虑摩擦影响的情况下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点；（选填“一定能”或“不一定能”）参考答案：考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：小球恰好能通过圆弧轨道最高点时，重力提供向心力，根据向心力公式求出到达最高点的速度，再根据机械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通过最高点，在最高点，由重力提供向心力，设最高点的速度为v，则有：

mg=m，得：v=从开始滚下到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以当h＜2.5R时，小球不能通过圆形轨道最高点，Ⅰ．若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅱ．若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点．故答案为：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能点评：本题的突破口是小球恰好能通过最高点，关键抓住重力等于向心力求出最高点的速度．对于光滑轨道，首先考虑能否运用机械能守恒，当然本题也可以根据动能定理求解．13.（6分）为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离。因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为思考距离）；而从采取制动支作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离）。下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据。请分析这些数据，完成表格。

速度（km/h）思考距离（m）制动距离(m)停车距离（m）4591423751538

90

105217596参考答案：答案：18

55

53（以列为序）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究，他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的．我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压）：U/V0.000.400.761.161.522.00I/A0.000.100.180.300.380.50

①根据表格中数据画出铅笔芯伏安特性曲线，求得铅笔芯的电阻为

Ω．A．电流表A1(量程0.6A，内阻约为1.0Ω)B．电流表A2(量程3A，内阻约为0.1Ω)C．电压表V1(量程3V，内阻3kΩ)D．电压表V2(量程15V，内阻15kΩ)E．滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流2A）F．滑动变阻器R2（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、直流电源E（电动势6V、内阻很小）、开关和带夹子③在虚线方框中画出实验电路图．参考答案：（1）①作图4.0Ω②ACE（2分）③如图所示

15.如图所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，5块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上，每块木板的长度为l=O.5m，质量为m=0.6kg.在木板1的最左端放置一质量为M=1kg的小物块，已知小物块与长木板间的动摩擦因数为=0.2，长木板与地面间的动摩擦因数=0.1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，现给物块水平向右的初速度v0=3m/s，使其从木板最左端向右滑动，则（重力加速度g取10m/s2）．

(1)当物块在木块1上滑动时，求地面对这5个木块总的摩擦力大小：

(2)由计算分析小物块滑至哪块长木板时，长木板才开始在地面上滑动，并求出物块相对于木板静止时在木板上的位置；

(3)在上述滑行过程中，当物块滑到与某块木板共速时，立即给该木板施加一水平向右的推力F=5.1N，为保证物块不从该木板滑出，求该力施加的最长时间.参考答案：（1）4N（2）(3)解析：（1）木块受到的摩擦力5个木板的总的最大静摩擦力故这5个木块保持静止状态，故地面对木块的总摩擦力为2N设当物块滑至第n块木块时，木块才开始运动由式解得n>4.3既物块滑上第五块木板时，木板才开始在地面上滑动，设物块刚滑上第五块木板时的速度为解得显然，物块在第五块木板表面做匀减速直线运动，加速度，木板做匀加速直线运动，加速度为a，设经历时间t，物块与木板获得相同的速度，则由5木板受力分析可知：又解得在此过程中，物块发生的位移为

木板5的位移为，则 故滑块滑上木板相对静止时，距离木板左端（3）对木板做受力分析可知，得

木板相对于滑块向右加速滑动当撤去外力后，对木板受力分析有得此时木板相对于滑块向右减速显然，当两者再次共速时滑块恰好运动到木板最左端，时力F作用在木板上保证滑块不滑出的最长时间的临界条件：设加速过程时间为，减速过程是的时间为，滑块的总位移为，木板的总位移为，又联立求解得17.(选修3-5)（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s-t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：从位移—时间图像上可看出，碰前B的速度为0，A的速度v0=Δs/Δt=4m/s（2分）

碰撞后，A的速度v1=-1m/s，B的速度v2=2m/s，