2022-2023学年四川省宜宾市县蕨溪中学校高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年四川省宜宾市县蕨溪中学校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，四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上，将四个质量相同的物块放在斜面顶端，因物块与斜面的摩擦力不同，四个物块运动情况不同．A物块放上后匀加速下滑，B物块获一初速度后匀速下滑，C物块获一初速度后匀减速下滑，D物块放上后静止在斜面上．若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系是（）A．F1=F2=F3=F4 B．F1＞F2＞F3＞F4 C．F1＜F2=F4＜F3 D．F1=F3＜F2＜F4参考答案：C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】当物体系统中存在超重现象时，系统所受的支持力大于总重力，相反，存在失重现象时，系统所受的支持力小于总重力．若系统的合力为零时，系统所受的支持力等于总重力，【解答】解：设物体和斜面的总重力为G．第一个物体匀加速下滑，加速度沿斜面向下，具有竖直向下的分加速度，存在失重现象，则F1＜G；第二个物体匀速下滑，合力为零，斜面保持静止状态，合力也为零，则系统的合力也为零，故F2=G．第三个物体匀减速下滑，加速度沿斜面向上，具有竖直向上的分加速度，存在超重现象，则F3＞G；第四个物体静止在斜面上，合力为零，斜面保持静止状态，合力也为零，则系统的合力也为零，故F4=G．故有F1＜F2=F4＜F3．故C正确，ABD错误．故选：C2.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力都是μmg．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为(

A.

B.

C.

D.参考答案：B3.如图所示，电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ，其PMN部分是半径为r的1/4圆弧，NQ部分水平且足够长，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于PMNQ平面指向纸里.一粗细均匀的金属杆质量为m，电阻为R，长为r，从图示位置由静止释放，若当地的重力加速度为g，金属杆与轨道始终保持良好接触，则（

）A.杆下滑过程机械能守恒

B.杆最终可能沿NQ匀速运动C.杆从释放到滑至水平轨道过程产生的电能大于mgR/2

D.杆从释放到滑至水平轨道过程中，通过杆的电荷量等于参考答案：BD4.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当只改变线圈的转速后，产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下说法正确的是

A．线圈先后两次转速之比为2：3

B．通过线圈的磁通量最大值之比为3：2

C．先后两次交流电的最大值之比为3：2

D．先后两次交流电的有效值之比为：参考答案：C5.（单选）如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是（）A．变压器输入电压的瞬时值表达式为μ=220sinπt（V）B．电压表的示数为220VC．变压器原、副线圈的匝数比为11：1D．变压器的输入功率为110W参考答案：【考点】：变压器的构造和原理．【专题】：交流电专题．【分析】：根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比，与匝数成反比，即可求得结论：解：A、由图象可知，ω=，故A错误B、原线圈输入电压为220V，电压表示数为灯泡的额定电压U==20V，故B错误C、由B分析，结合变压比公式得，=，故C正确D、变压器的输入功率与输出功率相等，为10W，故D错误故选C【点评】：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.1,3,5

某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

、

。(两个)（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）

。（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则最终需验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）

。参考答案：（1）____天平______(2分)

______刻度尺____

(2分)

（2）_____m<<M___(2分)

平衡摩擦力_____(2分)（3）(3分)

（4）(3分)7.匀强电场场强为E，与竖直方向成α角，范围足够大。一质量为m、电荷量为q的带负电小球用细线系在竖直墙上，恰好静止在水平位置，则场强E的大小为

。若保持场强大小、方向和小球电荷量不变，现剪断细线，则小球作

运动。（请描述运动的方向及性质）参考答案：8.雨后彩虹是太阳光经过天空中小水珠折射后形成的,太阳光经过小水珠折射后某色光的光路如图所示,虚线是入射光线和出射光线延长线,α是两虚线夹角.由于太阳光是复色光,而水对不同色光折射率不同,光频率越高,折射率越大.则色光在水珠中的传播速度最大;红光和紫光经过小水珠折射后,α红_________α紫(选填“>”、“=”或“<”).参考答案：9.用一根细绳，一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方h处，绳长l大于h，使小球在桌面上做如右图所示的匀速圆周运动.若使小球不离开桌面，其转速最大值是

参考答案：17.(12分)如图甲的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器．其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间Δt，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小。(1)为了减小测量瞬时速度的误差，应选择宽度比较________(选填“宽”或“窄”)的挡光板。(2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点静止释放．①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d＝________mm，实验时将小车从图乙A点静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔Δt＝0.02s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为________m/s；②实验中设小车的质量为m1，重物的质量为m2，则在m1与m2满足关系式________时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间Δt，并算出小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力之间的关系．处理数据时应作出________图象(选填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点，其可能的原因是__________________。参考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小车与水平轨道间存在摩擦力11.一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，运动周期为T，星球半径为R，则卫星的加速度为___________，星球的质量为_________。（万有引力恒量为G）参考答案：，12.如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势φ=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为___________；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为___________。参考答案：，13.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_________________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________________参考答案：；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.15.（4分）图为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)

参考答案：解析：由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长，；由波速公式，联立以上两式代入数据可得。t=0.3s时的波形图如图所示。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个载货小车总质量为50kg，静止在水平地面上，现用大小为300N，跟水平方向成37°角斜向上的拉力拉动货车，做匀加速运动10s后撤去拉力，再经3s车的速度多大？货车运动的总位移是多少？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，μ=0.5，g=10m/s2）参考答案：17.如图所示，有两个不计质量不计厚度的活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在绝热气缸内，温度均是270C．M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿气缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S=2cm2，初始时M活塞相对于底部的高度为Ｈ=27cm，N活塞相对于底部的高度为h=18cm．现将一质量为m=1kg的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降。已知大气压强为p0=1.0×105Pa

(g=10m/s2)(1)求下部分气体的压强多大（2）现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使下部分气体的温度变为127°C，求稳定后活塞M、N距离底部的高度。参考答案：【答案解析】①下部分气体的压强1.2×105Pa；②27.5cm．解析：①对两个活塞和重物作为整体进行受力分析得：

PS=mg+P0S

P=+P0=1.2×105Pa

②对下部分气体进行分析，初状态压强为P0，体积为hs，温度为T1，末状态压强为P，体积设为h2s，温度为T2

由理想气体状态方程可得：得：h2=20cm

对上部分气体进行分析，根据玻意耳定律定律可得：

P0（H-h）S=pls

得：L=7.5cm

，故此时活塞M距离底端的距离为H2=20+7.5=27.5cm

【思路点拨】（1）根据分子动理论，温度是平均动能的标志，理想气体状态方程和压强的微观意义去分析各项．（2）先由力学知识确定出状态上下两部分的气体压强，然后确定添加物块后的压强，根据对下部分的气体列玻意耳定律方程即可求解；

先根据玻意耳定律求出上部分气体后来的长度，然后以下部气体为研究对象列理想气体状态方程求解．18.如图所示，质量M=kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=kg小球相连。今用跟水平方向成角的力F==N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s