四川省成都市四川师范大学附属第一实验中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

四川省成都市四川师范大学附属第一实验中学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.如图所示，在竖直放置间距为的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场。有一质量为，电荷量为的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为。则点电荷运动到负极板的过程A.加速度大小为B.所需的时间为C.下降的高度为D.电场力所做的功为参考答案：B解：点电荷在电场中的受力如图所示，点电荷所受的合外力为由牛顿第二定律得故A错；点电荷在水平方向的加速度为，由运动学公式d/2=a1t2/2,所以，故B正确，点电荷在竖直方向上做自由落体运动，所以下降的高度，故C错误；由功公式W=Eqd/2,故D错误。综上所述本题答案是：B【点睛】由于电荷水平方向和竖直方向都受到力的作用，根据水平方向上的运动求出运动时间，再结合竖直方向上自由落体运动求出下落的高度。2.一同学为探月宇航员估算环绕月球做匀速圆周运动的卫星的最小周期，想出了一种方法：在月球表面以初速度竖直上抛一个物体，测出物体上升的最大高度为h，假设物体只受月球引力作用，又已知该月球的直径为d，则卫星绕月球做圆周运动的最小周期为

A．

B．

C．

D．参考答案：B3.空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系O-xyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标为（0，a，0），，N点的坐标为（a，0，0），P点的坐标为（a，，），已知电场方向平行直线MN，M点电势为0，N点电势为1V，则P点的电势为（

）A．V

B．V

C．V

D．V参考答案：D4.如图直线AB和CD表示彼此平行且笔直的河岸。若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P。若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河中水的流速处处相等，现仍保持小船船头垂直河岸由A点静止开始匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的（

）直线P

B．曲线Q

C．直线R

D．曲线S参考答案：D小船的实际运动是小船在静水中垂直河岸的运动与随河水流动的合运动，两分运动是匀速直线运动、和匀加速直线运动，它们的合运动也是匀加速直线运动，轨迹弯曲方向为加速度的方向。因此，小船将沿曲线S运动．故选D．5.为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图1－5甲为调压变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图1－5乙所示．以下正确的是()图1－5A．u2＝190sin(50πt)VB．u2＝190sin(100πt)VC．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移参考答案：DB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为E=_________J。参考答案：EK=60J、

E=28J7.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，某同学拿玻璃砖当尺子，用一支粗铅笔在白纸上画出玻璃砖的两边界，造成两边界间距离比玻璃砖宽度大了少许，如图所示，则他测得的折射率

。（填“偏大”“偏小”或“不变”）。参考答案：偏小8.有一半径为r1，电阻为R，密度为ρ的均匀圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，圆环截面的半径为r2（r2?r1）。如图所示，当圆环在加速下落到某一时刻时的速度为v，则此时圆环的加速度a＝________，如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝[jf26]

_________。参考答案：．a＝g－，vm＝9.（6分）美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F—A15”型战斗机在跑道上产生的最大加速度为5.0m/s2，起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞，则弹射系统必须使飞机具有

m/s的初速度。假设某航空母航不装弹射系统，要求该飞机仍能在此舰上正常飞行，则该舰身长至少为

m。参考答案：10m/s；250m10.(6分)某同学用如图所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场方向的关系。已知电流从接线柱流入电流表时，电流表指针左偏。实验的磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况部分已记录在下表中。请依据电磁感应规律填定空出的部分。

实验序号磁场方向磁铁运动情况指针偏转情况1向下插入左偏2拔出右偏3向上右偏4向上拔出参考答案：向下，插入，左偏11.（多选）一个质量为m的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角的斜面，其加速度为g，如图此物体在斜面上上升的最大高度为h，则此过程中正确的是

A．物体动能增加了B．物体克服重力做功mghC．物体机械能损失了mghD.物体克服摩擦力做功参考答案：BC解析：A、物体在斜面上加速度为，方向沿斜面向下，物体的合力F合=ma=，方向沿斜面向下，斜面倾角a=30°，物体从斜面底端到最大高度处位移为2h，

物体从斜面底端到最大高度处，物体合力做功W合=-F合?2h=-mgh根据动能定理研究物体从斜面底端到最大高度处得W合=△Ek所以物体动能减小mgh，故A错误．B、根据功的定义式得：重力做功WG=-mgh，故B正确．C、重力做功量度重力势能的变化，所以物体重力势能增加了mgh，而物体动能减小mgh，所以物体机械能损失了mgh，故C正确．D、除了重力之外的力做功量度机械能的变化．物体除了重力之外的力做功还有摩擦力做功，物体机械能减小了mgh，所以摩擦力做功为-mgh，故D错误．故选：BC．12.一电场中有d、b、c三点，将电量为2×10c的负电荷由a点移到b点，电场力对该负电荷做功为8×10J；再由b点移到c点，克服电场力做功3×10J，则a、c两点中____点电势较高，a、c两点间的电势差为____V。参考答案：13.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

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③15.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.18Kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上作匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线的拉力比开始时大40N。求：(1)线断开前的瞬间，线的拉力大小；(2)线断开的瞬间，小球运动的线速度；(3)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边的夹角为60°，桌面高出地面0.8m求小球飞出后的落地点距桌边的水平距离。参考答案：(1)45N

(2)5m/s

(3)m17.水平的浅色长传送带上放置一质量为0.5kg的煤块．煤块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2．初始时，传送带与煤块都是静止的．现让传送带以恒定的加速度a0=3m/s2开始运动，其速度达到v=6m/s后，便以此速度做匀速运动．经过一段时间，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后，煤块相对传送带不再滑动．g取10m/s2.(1）请你从物理学角度简要说明黑色痕迹形成的原因，并求此过程中煤块所受滑动摩擦力的大小．

(2）求：黑色痕迹的长度．

参考答案：有相对运动

3m18.如图所示，圆心在原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域，在圆内区域Ⅰ（r≤R）和圆外区域Ⅱ（r＞R）的第一、二象限分别存在两个匀强磁场，方向均垂直于xOy平面．垂直于xOy平面放置两块平面荧光屏，其中荧光屏甲平行于y轴放置在x=2.6R的位置，荧光屏乙平行于x轴放置在y=3.5R的位置．现有一束质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子由静止经过加速电压为U的加速电场后从坐标为（0，﹣R）的A点沿y轴正方向射入区域Ⅰ，最终打在荧光屏甲上，出现亮点N的坐标为（2.6R，0.8R）．若撤去圆外磁场，粒子也打在荧光屏甲上，出现亮点M的坐标为（2.6R，0），此时，若将荧光屏甲沿x轴正方向平移，发现亮点的y轴坐标始终保持不变．不计粒子重力影响．（1）求在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度v1、v2的大小；（2）求在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小和方向；（3）若加速电压变为3U，且上述两个磁场方向均反向，荧光屏仍在初速位置，求粒子到达荧光屏的位置坐标．参考答案：解：（1）粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，打在M点和N点的粒子动能均为不变；速度v1、v2大小相等，设为v，由Uq=mv2可得v=（2）如图所示，区域Ⅱ中无磁场时，粒子在区域Ⅰ中运动四分之一圆周后，从C点沿y轴负方向打在M点，轨迹圆心是o1点，半径为r1=R区域Ⅱ有磁场时，粒子轨迹圆心是O2点，半径为r2，由几何关系得r22=（1.2R）2+（r2﹣0.4R）2解得r2=2R由qvB=m得B=则入半径可知，B1=，方向垂直xoy平面向外．B2=，方向垂直xoy平面向里．（3）如图所示，粒子先在区域Ⅰ中做圆周运动．由3qU=mv'2可知，运动速度为

v'==轨道半径为r3===R

由圆心O3的坐标（R，﹣R）可知，O3A与O3O的夹角为30°．通过分析如图的几何关系，粒子从D点穿出区域Ⅰ的速度方向与x轴正方向的夹角为θ=60°粒子进入区域Ⅱ后做圆周运动的半径为r4==2=2R其圆心O4的坐标为（r4sin30°﹣Rsin60°，Rcos60°+r4cos30°），即（，）说明圆心O4恰好在荧光屏乙上．所以，亮点将垂直打在荧光屏乙上的P点，其x轴坐标为x=﹣（r4﹣R）=﹣R其y轴坐标为x=3.5R．答：（1）在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度v1、v2的大小均为；（2）B1为，方向垂直xoy平面向外．B2为，方向垂直xoy平面向里．（3）若加