云南省昆明市富民县职业高级中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

云南省昆明市富民县职业高级中学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.（多选题）如图所示，空间存在一水平向左的匀强电场和一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，电场强度大小为E=，电场方向和磁场方向相互垂直．在此电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内．一质量为m，带电量为+q的小球套在绝缘杆上．若给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动，且小球电量保持不变，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．小球的初速度为v0=B．若小球的初速度为，小球将做加速度不断减小的减速运动，最后匀速C．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的加速运动，最后匀速D．若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为参考答案：ABD【考点】带电粒子在混合场中的运动；功能关系．【分析】小球受重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向右上方的洛伦兹力、向左的电场力，当受到的合外力等于0时，小球做匀速直线运动．当小球受到的合外力不为0时，要判断出支持力的方向，明确支持力的大小随洛伦兹力的变化关系，然后做出判定．【解答】解：A、对小球进行受力分析如图，电场力的大小：F=qE=q×=mg，由于重力的方向竖直向下．电场力的方向水平向右，二者垂直，合力：FG+F==2mg，由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功．所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg．所以v0=．故A正确；B、若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=3mg＞FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动．故B正确．C、若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=mg＜FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止．故C错误；D、若小球的初速度为，球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，运动中克服摩擦力做功等于小球的动能，所以W=m=．故D正确．故选：ABD．2.（单选）打扫面积较大的房间，我们用平底拖把比较方便．已知某种拖把头与地板之间的动摩擦因数，一同学使用该拖把在水平地板上拖地时，沿轻质拖杆方向推拖把，设拖杆与水平方向的夹角为θ．请问当θ超过多少度时，不管沿拖杆方向的推力多么大，都不可能使拖把从静止开始运动．(

)A．

B．

C．

D．

参考答案：C3.某控制电路如图所示，主要由电源(电动势为E、内阻为r)与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红绿两个指示灯，当电位器的触片滑向a端时，下列说法正确的是(

)

A．L1、L2两个指示灯都变亮B．L1、L2两个指示灯都变暗C．L1变亮，L2变暗D．L1变暗，L2变亮参考答案：B当电位器的触片滑向a端时，电位器接入电路的有效电阻减小，电路总电阻减小，流过电源的电流增大，路端电压减小，则L1两端电压减小，L1变暗；由于电位器电阻减小，则与电位器并联的支路两端的电压减小，则L2两端分得的电压减小，L2变暗，选B。4.（单选）如图所示，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，、为定值电阻，为光敏电阻。闭合开关S后，若照射R3的光强度减弱，则A．两端的电压变大

B．小灯泡消耗的功率变小C．通过的电流变小

D．电源两极间的电压变小参考答案：【知识点】闭合电路的欧姆定律．J2【答案解析】B解析：A、将光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R1两端的电压减小，故A错误；

B、C因干路电流减小，电耗的内电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R2的电流增大，故C错误；

由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P=I2R可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确；

D、电源两端的电压为路端电压，由上分析可知，电源两端的电压变大，故D错误；

故选：B．【思路点拨】由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出R1两端的电压的变化；同时还可得出路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功率的变化．5.如图所示，在距墙1m的A点，小球以某一速度冲向与墙壁固定的弹簧，将弹簧压缩到最短是到达距离0.2m的B点，然后又被弹回至距墙1.5m的C点静止，则从A点到C点的过程中，小球的位移大小和路程分别是（）A．0.5m、1.3m B．0.8m、1.3m C．0.8m、1.5m D．0.5m、2.1m参考答案：D解：位移的大小等于首末位置的距离，可知位移的大小等于AC的距离，即为1.5m﹣1m=0.5m．路程等于运动轨迹的长度，可知s=1+1.5﹣2×0.2m=2.1m，故D正确，ABC错误．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，三个电阻R1、R2、R3依次标有“12Ω，3W”、“8Ω，5W”、“6Ω，6W”，则允许接入电路的最大电压为10.8V，此时三个电阻消耗的总功率为10.8W．参考答案：考点：电功、电功率；串联电路和并联电路．专题：恒定电流专题．分析：根据电路结构及已知条件：三个电阻允许消耗的最大功率分别为3W、15W、6W，分析保证电路安全的条件，然后求电路的最大功率．解答：解：由可求得R1的额定电压U1=6V，R2的额定电压U2=2V，R3的额定电压U3=6V，

R1与R2的并联阻值为R′=，则因R3大于其并联值，则当R3达到6V时，并联电压小于6V，

则以R3达到额定电压为安全值计算：

即

求得U1=4.8V

则接入电路的最大的电压为Um=U1+U3=10.8V功率为：P=故答案为：10.8，10.8点评：考查串联并联电路，明确安全的要求是每个电阻都不能超出额定电压．7.如图所示为氢原子能级图，用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射不同波长的光有

种，其中波长最长的是从n=

能级跃迁到n=

能级辐射出的光子。参考答案：10 5 48.一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则b→c过程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”“减小”或“不变”)。参考答案：不变增加9.在地球大气层上界，垂直于太阳光方向上的每秒种内每平方米上接受的太阳辐射能叫做太阳常数，其值为J/m2．S。太阳到地球大气层上界的距离取为m，那么太阳能的辐射功率用上述字母可表示为

，其值为

W（结果取2位有效数字）。参考答案：

答案：10.（5分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

。

参考答案：

，11.①已知基态氢原子的能量为，一群处于n=3能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生_______种不同频率的光子，其中频率最低的光子能量是_______ev.②原子核经过________次衰变，__________次衰变，变为原子核.参考答案：①由可知能产生3种不同频率的光子；n=3至n=2能级的光子频率最低；②核反应方程满足质量数和电荷数守恒。12.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；

（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?

。参考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否13.某光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U，普朗克常量为h，电子的电荷量为e．用频率为ν的紫外线照射阴极，有光电子逸出，光电子到达阳极的最大动能是

；若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为

．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。15.(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）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带相接，轨道上的A点到传送带的竖直距离及传送带地面的距离均为h=5m，把一物体自A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数。先让传送带不转动，物体滑上传送带后，从右端B水平飞离，落在地面上的P点，B、P间的水平距离OP为x=2m；然后让传送带顺时针方向转动，速度大小为v=5m/s。仍将物体自A点由静止释放，求：

（1）传送带转动时，物体落到何处？

（2）先后两种情况下，传送带对物体所做功之比.参考答案：

解析：（1）物体刚进入传送带：由mgh=，

解得v1=10m/s

离开B做平抛运动时用t1，由.

解得t1=1s，到B端速度.

传送带转动时，因为，所以物体先减速后匀速

由

（2）第一次传送带对物体做的功：

两次做功大小之比为17.一个带正电的质点，电量q=2.0×10-9C，在静电场中由a点移到b点，在这一过程中，除电场力外，其他力做功为6.0×l0-5J，质点的动能增加了8.0×l0-5J。求：(1)此过程中电场力做的功。(2)电荷电势能如何变化，变化了多少。(3)a、b两点间的电势差。参考答案：(1)W电=2×10-5J

(2)电势能减小2×10-5J

(3)Uab=10000V18.如图（a）所示的xOy平面处于匀强电场中，电场方向与X轴平行，电场强度E随时间t变化的周期为T，变化图线如图（b）所示，E为+E0时电场强度的方向沿x轴正方向．有一带正电的粒子P，在某一时刻t0以某一速度v沿Y轴正方向自坐标原点0射入电场，粒子P经过时间T到达的点记为A（A点在图中未画出）．若to=0，则OA连线与Y轴正方向夹角为45°，不计粒子重力：（1）求粒子的比荷；（2）若t0=，求A点的坐标；（3）若t0=，求粒子到达A点时的速度．参考答案：解：（1）粒子在t0=0时刻射入电场，粒子沿y轴方向匀速运动，位移大小为：

y=vT

粒子沿x轴方向在0～内做初速度为零的匀加速运动，位移为x1，末速度为v1，则：

v1=a

粒子沿x轴方向在～T内做匀减速运动，位移为x2，则：

粒子沿x轴方向的总位移为x，则：

x=x1+x2

粒子只受到电场力作用，由牛顿第二定律得：

qE=ma

由题意OA与y轴正方向夹角为45°，则：y=x

解得：（2）粒子在t0=时刻射入电场，粒子沿y轴方向匀速运动，位移大小为：

y=vT

粒子沿x轴方向在～内做初速度为零的匀加速运动，位移为x3，末速度为v2，则