云南省昆明市呈贡县斗南镇中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

云南省昆明市呈贡县斗南镇中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析一、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.（单选）甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标，在描述两车运动的v-t图中(如图)，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20s的运动情况，关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是(

)A．在0～10s内两车逐渐靠近

B．在10～20s内两车逐渐远离C．在5～15s内两车的位移相等

D．在t＝10s时两车在公路上相遇参考答案：C2.（多选题）图甲中变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10：1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，电阻R1=R2=R3=20Ω，电容器的击穿电压为8v，各电表均为理想交流电表，开关S处于断开状态，则（）A．电阻R2上消耗的功率为2.5WB．电流表的读数为0.05AC．若闭合开关S，电流表示数将增大D．若闭合开关S，电容器会被击穿参考答案：AC【考点】变压器的构造和原理．【分析】开关断开时，副线圈为R1和R2串联，电压表测量R2的电压，当开关闭合时，R1与R3并联后和R2串联，电容器的电压为并联部分的电压，根据变压器电压、电流与匝数的关系以及串并联电路的特点即可求解．【解答】解：AB、开关断开时，副线圈为和串联，电压表测量的电流，由图可知原线圈电压为，所以副线圈电压为，则电压表的读数是的电压为，副线圈电流为，所以原线圈的电流为，电阻上消耗的功率为，故A正确，B错误；C、闭合开关S，与并联后和串联，电阻变小，输出电压不变，输出功率增大，输入功率增大，根据电流表的读数变大，故C正确；D、闭合开关S，与并联后和串联，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分的电阻为，所以并联部分的电压为=，最大值为，所以电容器不会被击穿，故D错误；故选：AC3.爱因斯坦冲破传统思想的束缚，提出了一种新的观念并建立起相对论，这个新观念是A．真空中的光速是自然界中速度的极限B．牛顿定律仅适用于低速、宏观领域C．牛顿定律适用于一切领域D．运动的钟变慢，运动的尺缩短，运动物体的质量变大参考答案：A4.探月热”方兴未艾，我国研制的月球卫星“嫦娥二号”已发射升空，已知月球质量为M，半径为R．引力常量为G，以下说法可能的是：（

）A．在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为B．在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间为C．在月球上发射一颗绕它沿圆形轨道运行的卫星的最大运行速度为D．在月球上发射一颗绕它沿圆形轨道运行的卫星的最大周期为参考答案：B5.（单选）将一正电荷从无限远处移入电场中M点，静电力做功W1=6×10﹣9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移至无限远处，静电力做功W2=7×10﹣9J，则M、N两点的电势φM、φN关系正确的是（）A．φN＜φM＜0B．φN＞φM＞0C．φM＜φN＜0D．φM＞φN＞0参考答案：解：正电荷从无穷处移向电场中M点，电场力做功为W1=6×10﹣9J，电荷的电势能减小，由电势能公式Ep=qφ，知M点的电势小于无穷远的电势，即φM＜0．负电荷从电场中N点移向无穷远处，静电力做功W2=7×10﹣9J，电势能减小，电势升高，则N点的电势小于无穷远的电势，即φN＜0．由于两电荷电量相等，从无限远处移入电场中N点电场力做功较大，N点与无穷远间的电势差较大，则N点的电势低于M点的电势，即得到φN＜φM＜0．故选：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到的拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/100,由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如右图：(1)根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x=

（用所给字母表示,比例系数用k表示）。(2)在寻找上述关系中，运用

科学研究方法。

参考答案：（其中k为比例系数）；

(2)控制变量法7.如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是__________，环中最多能产生__________J的电能。参考答案：匀速直线运动；0.03金属环最终会沿与通电直导线平行的直线，做匀速直线运动；最终速度v=v0cos60°由能量守恒定律，得环中最多能产生电能E=ΔEk=0.03J【考点定位】电磁感应；能量守恒定律8.如图所示是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x=10m，图示时刻波传到N点．现从图示时刻开始计时，经过s时间，M点第二次到达波谷；这段时间里，N点经过的路程为cm．参考答案：29；145【考点】波长、频率和波速的关系．【分析】由图读出波长，求出周期．由MN间的距离求出波传到M的时间，波传到M时，起振方向向上，经过1T，M点第二次到达波谷，即可求出M点第二次到达波谷的总时间；根据时间与周期的关系，求解N点经过的路程．【解答】解：由图读出波长λ=1.6m，周期T==波由图示位置传到M的时间为t1==s=22s波传到M时，起振方向向上，经过1T=7s，M点第二次到达波谷，故从图示时刻开始计时，经过29s时间，M点第二次到达波谷；由t=29s=7T，则这段时间里，N点经过的路程为S=?4A=29×5cm=145cm．故答案为：29；1459.已知地球的质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R．用以上各量表示，在地球表面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v=．参考答案：解：设卫星的质量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛顿第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案为：．10.氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能量状态，则氢原子最多辐射

种频率的光子。辐射光子的最大能量为

。参考答案：11.质量为2吨的打桩机的气锤，从5m高处白由落下与地面接触0.2s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。参考答案：设向上为正方向，由冲量定理可得，由机械能守恒可得，解得=N，由牛顿第三定律可知地面受到气锤的平均打击力为N。12.设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为________；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_________．参考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为T=2π。地球同步通讯卫星，绕地球转动的角速度为ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g联立解得H=。13.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是

m/s，木板和物块最终的共同速度为

m/s．参考答案：0.8，2解析：由动量守恒定律，Mv-mv=Mv1-mv2，解得v2=0.8m/s；由动量守恒定律，Mv-mv=(M+m)V，解得木板和物块最终的共同速度为V=2m/s。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

15.（简答）质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由静止开始向右运动.如图11所示,当速度达到1m/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端.已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s2,).求：(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？参考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．解析：(1)放上物块后，物体加速度

板的加速度

(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故

∴t=1秒

1秒内木板位移物块位移，所以板长L=x1-x2=0.5m（3）相对静止后，对整体

，对物块f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．

（2）由匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以求出位移．

（3）由牛顿第二定律可以求出摩擦力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，电阻不计的相同的光滑弯折金属轨道MON与M′O′N′均固定在竖直面内，二者平行且正对，间距为L=1m，构成的斜面NOO′N′与MOO′M′跟水平面夹角均为α=30°，两边斜面均处于垂直于斜面的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B=0.1T．t=0时，将长度也为L，电阻R=0.1Ω的金属杆a在轨道上无初速度释放．金属杆与轨道接触良好，轨道足够长．（取g=10m/s2，不计空气阻力，轨道与地面绝缘）（1）求t时刻杆a产生的感应电动势的大小E（2）在t=2s时将与a完全相同的金属杆b放在MOO′M′上，发现b刚能静止，求a杆的质量m以及放上b后a杆每下滑位移S=1m回路产生的焦耳热Q．参考答案：【考点】：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．【专题】：电磁感应与电路结合．【分析】：（1）只放a棒在导轨上a棒做匀加速直线运动，t时刻速度为v=at=gsinαt，由E=BLv求解感应电动势的大小．（2）b棒静止受力平衡，可得到安培力等于重力的分力，求出n杆的质量，即可得到a杆的质量．根据能量守恒定律求解a杆每下滑位移S=1m回路产生的焦耳热Q．：解：（1）只放a棒在导轨上a棒做匀加速直线运动，加速度为a=gsinαt时刻速度为v=at=gsinαta产生的感应电动势的大小E=BLv=BLgsinαt=0.1×1×10×sin30°×tV=0.5tV（2）t=2sa杆产生的感应电动势的大小E=0.5t=1V回路中感应电流I==A=5A对b杆，有：mgsin30°=BIL解得m=0.1kg则知a杆的质量m为0.1kg．放上b杆后，a做匀速运动，减小的重力势能全部产生焦耳热，则根据能量守恒定律

Q=mgh=mgSsin30°=0.1×10×1×0.5J=0.5J答：（1）t时刻杆a产生的感应电动势的大小E为0.5tV．（2）a杆的质量m为0.1kg，放上b后a杆每下滑位移S=1m回路产生的焦耳热Q为0.5J．【点评】：本题是电磁感应与力学知识的综合，关键要能根据杆的运动状态，正确分析其受力情况，把握能量的转化情况．17.（计算）如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。己知棱镜的折射率求①光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。②光线第一次射出棱镜时，出射点距C点多远?参考答案：①与CD边成斜向左下方；②本题旨在考查光的折射定律。：【物理——选修3-4】（1）因为，则临界角第一次射到AB面上的入射角为，大于临界角，所以发生全发射，反射到BC面上，入射角为，又发生全反射，射到CD面上的入射角为根据折射定律得：解得：即光从CD边射出，与CD边成斜向左下方（2）根据几何关系得，AF=4cm，则BF=4cm∠BFG=∠BGF，则BG=4cm．所以GC=4cm所以：答：①从CD边射出，与CD边成斜向左下方；②第一次的出射点距C。18.如图所示，粗糙斜面与光滑水平面通过可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角α=37°．A、B是两个质量均为m=1kg的小滑块（可视为质点），C为左侧附有胶泥的竖直薄板（质量均不计），D是两端分别水平连接B和C的轻质弹簧．当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用时，恰能沿斜面向下匀速运动．现撤去F，让滑块A从斜面上距底端L=1m处由静止下滑，求：（g=10m/s2，sin37°=0.6）（1）滑块A到达斜面底端时的速度大小；（2）滑块A与C接触粘在一起后，A、B和弹簧构成的系统在作用过程中，弹簧的最大弹性势能．参考答案：解：（1）设μ为滑块与斜面间的动摩擦因数、v1为滑块A到达斜面底端时的速度．当施加恒力F时，滑块A沿