陕西省西安市周至县第二中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

陕西省西安市周至县第二中学2022-2023学年高三物理上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，O为半圆形玻璃砖cde的圆心，一束很细的复色光沿fO方向从O点射入玻璃砖，经半圆形玻璃砖折射后照射到右边的光屏上形成a，b两束光，则

（

）

A．b光在玻璃砖的速度大于a光

B．在玻璃中a光子的能量比b光子的能量小

C．分别用a、b两束光照射某种金属产生光电子的最大初动能相同

D．现保持复色光的方向不变，使玻璃砖绕O点沿顺针方向转动，则a光最先在界面cde发生全反射参考答案：A2.一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么图示四种情况中符合要求的是

参考答案：C3.下列说法中正确的是

A．托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波

B．自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时，反射光和折射光都是偏振光

C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄

D．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在参考答案：B托马斯·杨通过光的双缝干涉实验，证明了光是一种波，A错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，由于红光的波长大，由可知干涉条纹间距变宽，C错误；麦克斯韦首先提出电磁场理论并预言电磁波存在，赫兹首先用实验证实了电磁波的存在，D错误；选项B说法正确，本题选B。4.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起A．经过0.35s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距

平衡位置的距离B．经过0.25s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度C．经过0.15s,波沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向参考答案：AC5.两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球，并悬挂在Ｏ点，当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为α、β，且α＜β，如图所示。现将两细线同时剪断，则（

）A．两球都将做匀变速运动B．两球同时落在同一水平地面C．两球同时落在同一水平地面上时水平位移不相同D．若两球同时落在同一水平地面上时，则a球落地时的速度小于b球落地时的速度参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一水平方向的匀强电场，场强大小为9×103N/C，在电场内作一半径为10cm的圆，圆周上取A、B两点，如图所示，连线AO沿E方向，BO⊥AO，另在圆心O处放一电量为10﹣8C的正点电荷，则A处的场强大小为0N/C；B处的场强大小为1.27×104N/C．参考答案：考点：电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据公式E=k求出点电荷在A、B两点处产生的场强大小，判断出场强方向，A、B两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，根据平行四边形定则求解AB两点处的场强大小．解答：解：点电荷在A点处产生的场强大小为E=k=9×109×N/C=9×103N/C，方向从O→A；而匀强电场方向向右，大小9×103N/C，叠加后，合电场强度为零．同理，点电荷在B点处产生的场强大小也为E=k=9×109×N/C=9×103N/C，方向从O→B；根据平行四边形定则得，则两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，A点的场强大小为：

EA=E点﹣E匀=9×103N/C﹣9×103N/C=0；同理，B点的场强大小为：

EB=E=1.27×104N/C与水平方向成45°角斜向右下方；故答案为：0，1.27×104，点评：本题电场的叠加问题，一要掌握点电荷的场强公式E=k；二要能根据据平行四边形定则进行合成．7.质量为2．0kg的物体，从离地面l6m高处，由静止开始匀加速下落，经2s落地，则物体下落的加速度的大小是

m/s2，下落过程中物体所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)参考答案：8.一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度图象如图（甲）所示；河中各处水流速度相同，且速度图象如图（乙）所示。则快艇最快到达岸边所用的时间为____________s，最快到达岸边时，经过的位移大小为____________m。

参考答案：20

9.如图所示，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为?．开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为．

参考答案：μmgL

10.新发现的双子星系统“开普勒-47”有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为T，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一。已知引力常量为G。大、小两颗恒星的转动半径之比为_____________，两颗恒星相距______________。参考答案：1:3，11.(5分)如图所示，用水平力F拉静放在光滑水平地面A处的物体，到达B处时物体的速度大小为v，此时若改用方向相反，大小为8F的力作用在物体上，使物体能回到A处，则物体回到B处时的速度大小为

，回到A处时的速度大小为

。

参考答案：

答案：v、3v

12.（4分）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离___________（填增大、减小）。参考答案：长，增大。解析：依据双缝干涉条纹间距规律，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离L。13.汽艇静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s，若该汽艇渡过宽为80m的河道至少需要

s的时间；若汽艇要以最短的位移渡河，所用时间为

s。参考答案：16

20三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(6分)如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案：解析：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）15.如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。参考答案：试题分析：由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有①根据力的平衡条件有②联立①②式可得③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥联立③④⑤⑥式解得⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为⑧故本题答案是：点睛：本题的关键是找到不同状态下的气体参量，再利用气态方程求解即可。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.5m的圆环，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离h=2.4m。用质量m1=1.0kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，物块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.4，CB=0.5m，BD=2.5m，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。现用同种材料、质量为m2=0.1kg的物块仍将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块从桌面右端D飞离后，由P点沿切线落入圆轨道(g=10m/s2)。求：（1）物块m2飞离桌面的速度大小（2）物块m2在圆轨道P点时对轨道的压力大小（3）物块m2的落地点与M点间的距离

参考答案：解：（1）…1分，

…1分…1分（2）由D到P:平抛运动…1分,

…1分，

且vP=8m/s…1分，

OP与MN夹角θ=600…1分。在P点：…1分

,FP=13.3N…1分，由牛顿第三定律，得：m2对轨道的压力大小为:…1分。（3）

由P到M:…1分，…1分，

…1分，…2分

17.质量为10kg的物体在20N水平力作用下，从静止开始在光滑水平面上运动，运动5秒后撤去水平力．求物体从开始运动到10s末，物体经过的位移和10s末的速度？参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）开始阶段物体受到重力、水平面的支持力和水平力作用，支持力与重力平衡，物体的合力等于水平力，根据牛顿第二定律求出加速度，由速度公式求解速度．（2）撤去水平力F后，物体做匀速直线运动，由x=vt求出撤去水平力5s内的位移，再求解总位移．解答：解：（1）根据牛顿第二定律得F=maa===2m/s210s末的速度V1=at1=10m/s则撤去水平力后物体做匀速直线运动的速度V2=V1=10m/s（2）水平力作用5s物体的位移s1=a==25m撤去水平力5s内的位移，s2=v1t2=10×5=50m所以物体从开始运动到10s末，物体经过的位移S=s1+s2=25+50=75m．答：10s末的速度为10m/s，位移为75m．点评：本题是牛顿第二定律与运动学公式的综合应用，物理过程和受力情况都比较简单．18.如图所示，竖直放置的平行金属板，板间电压为U0．质量为m，电量为q的带正电的粒子（不计重力）自左极板的a处由静止释放，加速后从右极板的小孔b射出．由o点垂直于mf边的方向射入边长为L的正方形场区，o为mf边的中点．（1）若正方形区域内仅存在垂直于mn方向的匀强电场，求电场强度E多大能使粒子从n点射出场区；（2）若正方形区域内仅存在垂直于纸面方向的匀强磁场，求磁感应强度B大小满足什么条件能使粒子从m、n两点间射出场区．参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）若只有电场时，带电粒子在电场中做类平抛运动，由运动的合成与分解可求得E的大小；（2）若存在磁场时，根据几何关系可确定半径的范围，再由洛仑兹力充当向心力可求得B的范围．解答：解：（1）由动能定理可得：U0q=mv20只电场时，带