四川省成都市锦城外国语学校2022-2023学年高三物理期末试题含解析

四川省成都市锦城外国语学校2022-2023学年高三物理期末试题含解析一、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.(多选)如图所示，竖直面内固定有一个半径为R的光滑圆环，质量为m的珠子穿在环上，正在沿环做圆周运动。已知珠子通过圆环最高点时，对环的压力大小为mg/3，则此时珠子的速度大小可能是A．

B．

C．

D．参考答案：BD（提示：珠子受到的压力可能向下，也可能向上。）2.（单选）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L。现有一边长为的正方形线框abcd，在外力作用下，保持ac垂直磁场边缘，并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域，若以逆时针方向为电流正方向，下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是

(

)参考答案：D3.（多选）某一物体从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的图线如图所示，则该物体(

)A.第1s内加速运动，第2、3s内减速运动，第3s末回到出发点B.第1s末和第4s末速度都是8m/sC.第3s末速度为零，且运动方向不变D.第3s末速度为零，且此时开始改变运动方向参考答案：BC4.

如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3ｓ,那么该消防队员（

）A．下滑过程中的最大速度为4m／sB．加速与减速过程的时间之比为1∶4C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7D．加速与减速过程的位移大小之比为1∶4参考答案：C5.如图所示，质量为m、电荷量为﹣q的粒子（重力不计），以速度v0垂直磁场边界进入磁感应强度为B、宽度为L（左右无边界）的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．当粒子从上边界飞出时，运动方向改变了30°，则v0的大小为（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】先由几何关系和题意求出粒子做匀速圆周运动的半径，再据牛顿第二定律即洛仑兹力产生向心加速度，从而求出粒子进入磁场的初速度．【解答】解：带电负粒子经过磁场时向左偏转30°，由几何关系，半径对应偏转30°，所以粒子做匀速圆周运动的半径为，由洛仑兹力提供向心力，从而得到磁感应强度大小为．由此可知：选项ABC错误，选项C正确．故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为Ｍ的物体置于倾角为a的斜面上，静止时摩擦力为Mgsina，滑动时摩擦力为mMgcosa，m为物体与斜面之间的摩擦系数，则当物体在斜面上做运动时，物体受到的摩擦力同时满足以上两式，此时斜面倾角和摩擦系数之间的关系为。参考答案：

答案：匀速直线运动

，

tga=m7.如图为氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时，可能发出

个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为

eV，若用此光照射到逸出功为3.06eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为

V。参考答案：10,

13.06,

108.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，交流电频率为50Hz．如图是某次实验得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从O点开始计数，O、A、B、C是四个连续的计数点，每两个相邻的计数点之间有9个实际点（未画出），A、B、C三点到O点的距离分别为xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，则打计数点B时小车的速度为m/s，小车运动的加速度为m/s2．参考答案：0.27，0.4；解：由于每相邻两个计数点间还有9个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.2s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．vB==0.27m/s根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==0.4m/s2．故答案为：0.27，0.4；9.（单选）一辆汽车在公路上以30m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车时的加速度大小为5m/s2，则汽车刹车后8秒内滑行的距离A．80m

B．0m

C．400m

D．90m参考答案：D10.（4分）如图，在场强为E的匀强电场中有相距为的A、B两点，边线AB与电场线的夹角为，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功

；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功

；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功

，由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是：

。

参考答案：答案：，，电场力做功的大小与路径无关，只与始末位置有关。11.下列核反应中，X1是

、X2是

，其中发生核裂变反应的是

。①

②

参考答案：中子、氘核12.如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ

②对两个传感器进行调零③用另一绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数④取下钩码，移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤，得到表格.F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

根据表格A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”)．钩码质量为________kg(保留一位有效数字)．参考答案：13.某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示．O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是_________m/s,抛出点的坐标x＝

m，y＝

m(g取10m/s2)（结果保留2位有效数字）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不计一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到达A点的速度大小；(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间；(3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值参考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N机械能守恒定律．解析：(1)从C到A对小球运用动能定理]，解得v0=1m/s(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间所以（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度．

（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．

（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角θ的正切值．15.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个动车组在平直轨道上运动，速度随时间的变化规律如图所示。已知动车组的总质量m=2.0×105kg，动车组运动时受到的阻力是其重力的0.1倍，（取g=10m/s2）。在0-600s的时间内，求：（1）动车组两段加速阶段的加速度大小分别是多少？（2）动车组位移的大小；（3）动车组牵引力的最大值。参考答案：

，，解：（1）通过记录表格可以看出，动车组有两个时间段处于加速状态，设加速度分别为a1、a2，由；代入数据后得：

2分

2分（2）通过作出动车组的v-t图可知，第一次加速运动的结束时刻是200s，第二次加速运动的开始时刻是450s。

1分；

1分；

1分

1分（3）；

2分当加速度大时，牵引力也大，代入数据得：

2分17.如图甲所示，固定的光滑半圆轨道的直径PQ沿竖直方向，其半径R的大小可以连续调节，轨道上装有压力传感器，其位置N始终与圆心O等高。质量M=1kg、长度L=3m的小车静置在光滑水平地面上，小车上表面与P点等高，小车右端与P点的距离s=2m。一质量m=2kg的小滑块以v0=6m/s的水平初速度从左端滑上小车，当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。在R取不同值时，压力传感器读数F与的关系如图乙所示。已知小滑块与小车表面的动摩擦因数μ=0.2，取重力加速度g＝10m/s2。求：（1）小滑块到达P点时的速度v1；（2）图乙中a和b的值；（3）在＞3.125m-1的情况下，小滑块落在小车上的位置与小车左端的最小距离xmin。参考答案：（1）小滑块滑上小车后将做匀减速直线运动，小车将做匀加速直线运动，设小滑块加速度大小为a1，小车加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：对滑块有

μmg=ma1

①

对小车有

μmg=Ma2

②

设小车与滑块经历时间t后速度相等，则有v0－a1t=a2t

③

滑块的位移

s1=v0t－a1t2

④

小车的位移

s2=a2t2

⑤

代入数据解得

s1=5m

s2=2m

由于s2=s，L=s1－s2，说明小车与墙壁碰撞时小滑块恰好到达小车右端，即小滑块到达P点的速度v1==4m/s

另解：设小滑块与小车共速的速度为v，相对位移为L0，则由动量守恒定律得mv0=(M+m)v解得v=4m/s由功能关系得μmgL0=mv02－(M+m)v2此过程小车的位移设为s0则有μmgs0=Mv2解得s0=2m，L0=3m由于L0=L，s0=s，说明小车与墙壁碰撞时小滑块恰好到达小车右端，即小滑块到达P点的速度v1=4m/s（2）设小滑块到达到达N点时的速度设为vN，则有F=m

⑥

从P点到N点过程中，由机械能守恒定律有mv12=mvN2+mgR

⑦ 由①②式得F=m－2mg

⑧ 故b=2mg=40 ⑨ 由⑧式结合图乙可知，图像的斜率k=mv12=32故a==1.25

⑩ （3）设小滑块恰能经过半圆轨道最高点Q时的轨道半径为R，此时经过Q点的速度为vQ，则有mg=m

?

从P点到Q点过程中，由机械能守恒定律有mv12=mvQ2+2mgR

?

解得R=0.32m，即=3.125m-1可见在＞3.125m-1的情况下，小滑块在半圆轨道运动过程中始终不会脱离轨道由?式可得vQ==

? 小滑块离开Q点后做平抛运动至到达小车的过程中，有x=vQt

? 2R=gt2

? 得x=当R=0.2m时x有最大值xm=0.8m

? 小滑块落在小车上的位置与小车左端的最小距离xmin

=L－xm=2.2m

?

18.如图所示，圆形匀强磁场半径R=lcm，磁感应强度B=IT，方向垂直纸面向里，其上方有一对水平放置的平行金属板M、N，间距d=1cm，N板中央开有小孔S。小孔位于圆心O的正上方，S与0的连线交磁场边界于A．两金属板通过导线与匝数为100匝的矩形线圈相连(为表