广东省肇庆市百花中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

广东省肇庆市百花中学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.闭合线框abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，下列说法中正确的是（）A．经过Ⅰ时，有顺时针方向的感应电流B．若线圈匀速进入磁场，则也一定匀速出磁场C．经过Ⅱ时，无感应电流D．经过Ⅲ时，线圈的加速度不可能为零参考答案：C【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；楞次定律．【分析】由楞次定律可以判断出感应电流方向；分析清楚线圈的运动过程，由左手定则判断出线框受到的安培力方向，然后应用牛顿第二定律判断加速度大小．【解答】解：A、由楞次定律可知，线框经过Ⅰ时，感应电流方向为：a→b→c→d→a，电流沿逆时针方向，故A错误；B、如果线圈匀速进入磁场，线圈受到的安培力等于其重力，线圈完全进入磁场后不产生感应电流，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，线圈离开磁场时速度大于进入磁场时的速度，所受安培力大于重力，线圈做减速运动，故B错误；C、线圈经过Ⅱ时穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故C正确；D、如果线圈进入磁场时安培力小于重力，线圈做加速运动，线圈完全进入磁场后继续做加速运动，线圈离开磁场时速度大于进入磁场时的速度，线圈所受安培力大于线圈进入磁场时的安培力，线圈所受安培力可能等于重力，线圈所受合力为零，线圈加速度可能为零，故D错误；故选：C．2.下列说法中正确的是

A．随着温度升高，同种气体分子的平均速率将增大

B．多晶体在物理性质上也其有各向异性

C．一定量的气体，在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变

D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势参考答案：AD解析：随着温度升高，同种气体分子的平均速率将增大，选项A正确；多晶体在物理性质上其有各向同性，选项B错误；一定量的气体，在与外界没有发生热量交换的过程中，若对外做功，则内能减小，选项C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，选项D正确。3.可见光光子的能量在1.61eV~3.10eV范围内。若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图(如右图所示)可判断n为（

）A.1

B.2

C.3

D.4参考答案：B4.（单选）A、B两物体叠放在一起,放在光滑水平面上,如图甲,它们从静止开始受到一个变力F的作用,该力与时间的关系如图乙所示,A、B始终相对静止.则：A.在时刻，A、B两物体速度最大B.在时刻，A、B两物体间的静摩擦力最大C.在时刻，A、B两物体的速度最大D.在时刻，A、B两物体又回到了出发点参考答案：A5.如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接．弹簧的另一端固定在墙上，并且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最低点时弹簧的长度为2L（未超过弹性限度），从圆环开始运动至第一次运动到最低点的过程中（）A．弹簧对圆环的冲量方向始终向上，圆环的动量先增大后减小B．弹簧对圆环的拉力始终做负功，圆环的动能一直减小C．圆环下滑到最低点时，所受合力为零D．弹簧弹性势能变化了mgL参考答案：D【考点】机械能守恒定律；动量定理．【分析】分析圆环沿杆下滑的过程的受力和运动情况，然后结合动量定理、机械能守恒分析；根据系统的机械能守恒进行分析．【解答】解：A、在环刚刚开始运动时，只受到重力的作用，向下运动的过程中弹簧被拉长，弹簧的弹力沿弹簧的方向斜向上，竖直方向向上的分力随弹簧的伸长而增大，所以环受到的合力沿竖直方向的分力先向下，逐渐减小，该过程中环的速度增大；圆环所受合力为零时，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，合力的方向向上，并逐渐增大，环向下做减速运动，直到速度为0．所以圆环的动量先增大后减小．但弹簧对圆环的冲量方向始终斜向左上方．故A错误；B、环先加速后减速，所以动能先增大后减小．故B错误．C、圆环所受合力为零，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C错误．D、图中弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，可得物体下降的高度为h=L，根据系统的机械能守恒得弹簧的弹性势能增大量为△Ep=mgh=mgL，故D正确．故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，竖直墙上挂着一面时钟地面上静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

参考答案：大于7.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据。木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（结果保留3位有效数字）：

表1实验次数运动状态水平拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49(1）木块与桌面间的滑动摩擦力Ff=

N；(2）木块与桌面间的动摩擦因数

；(3）实验次数5中监测到的加速度

m/s2．参考答案：当物体做匀速运动的时候，拉力等于摩擦力，在根据，就可以求出摩擦因数。在第5次监测中利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小。8.如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，且AB为沿水平方向的直径。若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D；而在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点。已知∠COD=60°，求两小球初速度之比v1∶v2=

参考答案：

：39.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v=8cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（3，8）,此时R的速度大小为

cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是

。（R视为质点）参考答案：10

cm/s，

D

10.处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是__________A．Ep增大、Ek减小、En减小

B．Ep减小、Ek增大、En减小C．Ep增大、Ek增大、En增大

D．Ep减小、Ek增大、En不变参考答案：B11.木块在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由静止出发前进了距离S，随即撤去F，木块沿原方向前进了2S而停止．设木块在全过程中受到的摩擦阻力大小不变，则木块在上述运动全过程中最大的动能等于

。参考答案：

答案：2FS/312.右图是自行车传动机的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。⑴假设脚踏板的转速为r/s,则大齿轮的角速度是___rad/s；⑵要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径，小齿轮Ⅱ的半径外，还需要测量的物理量是___；

⑶用上述量推导出自行车前进速度的表达式：__。参考答案：⑴

⑵后轮的半径

⑶13.如图所示,理想气体作图示的循环,其中2→3过程是绝热过程,3→1过程是等温过程,则2→3过程中气体内能____(填“增加”“减小”或“不变”),3→1过程中气体____(填“吸热”或“放热”).参考答案：

(1).减小

(2).放热2→3过程是绝热过程,体积增大，气体对外界做功,内能减小；3→1过程是等温过程,内能不变，体积减小，外界对气体做功,气体向外放热。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)15.（2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．考点： 动能定理的应用；机械能守恒定律．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．解答： 解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得，且F1=0.1N，F2=8.3N．得x=代入数据解得x0=0.18m．答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．点评： 本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距L＝0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表，电阻r＝2Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R2，已知R1＝2Ω，R2＝1Ω，导轨及导线电阻均不计。在矩形区域CDEF内有竖直向上的磁场，CE＝0.2m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。在t=0时刻开始，对金属棒施加一水平向右的恒力F，从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中电压表的示数保持不变。求：

（1）t＝0.1s时电压表的示数；

（2）恒力F的大小；

（3）从t＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量Q；

（4）求整个运动过程中通过电阻R2的电量q参考答案：解：（1）设磁场宽度为d=CE，在0--0.2s的时间内，有,

……

（2分）（表达式、结果各1分）此时，R1与金属棒r并联，再与R2串联

……………（2分）（表达式、结果各1分）（2）金属棒进入磁场后，有

……………（1分）

……………

（1分）

由于金属棒进入磁场后电压表示始终不变，所以金属棒作匀速运动，有

……………………

（1分）（3）金属棒在0~0.2s的运动时间内，有

………

（1分）金属棒进入磁场后，因电压表示数保持不变，故切割磁感线速度v不变………（1分）根据能量转化规律

……………

（1分）……………（1分）进入磁场后，由，得……………………（1分）…………………（1分）………………（1分）17.（8分）某人身高1.7m，为了测试路灯的高度，他从路灯正下方沿平直公路以1m／s的速度匀速走开。某时刻他的影子长为1.3m，再经过2s，他的影子长为1.8m，路灯距地面的高度是多少？参考答案：解析：根据光的直线传播，可以作出人影形成的图像，由图中的几何关系，可以求出路灯距地面的高度。如图所示，设图中A点为路灯位置，AB为由路灯向地面引的垂线，GE为题述某时刻人的位置，ED为此刻地面上他的影子；再过2s，人位于HF，其对应影子则位于FC．则由题意有：EF＝vt＝2m由于△ABD∽△GED，故有即

①由于△ABC∽△HFC，故有

即

②以GE＝HF＝1.7m，ED＝1.3m，EC＝EF十FC＝2m＋1.8m＝3.8m分别代入①②两联立解之可得路灯距地面的高度为AB＝8.5m18.如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷．a、b是A