云南省昆明市寻甸回族彝族自治县七星中学2023年高三物理上学期期末试卷含解析

云南省昆明市寻甸回族彝族自治县七星中学2023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.用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是图中的(

)

参考答案：C2.（选修3-4）（4分）如图所示,两束平行的红光和紫光,相距为d,斜射到玻璃砖上,当它们从玻璃砖的下面射出时A.两条出射光线仍平行,但距离大于dB.两条出射光线仍平行,但距离小于dC.两条出射光线仍平行,距离仍为dD.两条出射光线将不再平行参考答案：答案：B3.在空中某一位置，以大小v0的速度水平抛出一质量为m的物体，经时间t物体下落一段距离后，其速度大小仍为v0，但方向与初速度相反，如图所示，则下列说法中正确的是(不考虑空气阻力)

A．风力对物体做功为零

B．风力对物体做负功C．物体机械能减少mg2t2／2

D．物体的速度变化为2v0参考答案：BD4.如图所示是某波源振动一个周期形成的波动图像，下列说法正确的是

A．若P是波源，则波源开始时向上振动

B．若P是波源，此时Q点将向上振动

C．若P是波源，Q已振动T／4

D．若Q是波源，此时P点将向上振动参考答案：答案：D5.如图所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框，线框的边长，，总电阻为．在直角坐标系中，有界匀强磁场区域的下边界与轴重合，上边界满足曲线方程（m），磁感应强度大小，方向垂直底面向外．线框在沿轴正方向的拉力作用下，以速度水平向右做匀速直线运动，则下列判断正确的是A．线框中的电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向B．线框中感应电动势的最大值为VC．线框中感应电流有效值为D．线框穿过磁场区域的过程中外力做功为0.048J参考答案：AD由题意可知线框在外力作用下匀速切割磁感线，由右手定则可判断A正确；由E=BLv可知当线框的AD边或BC边全部在磁场中时，线框中的感应电动势最大，故最大值为=0.4V，B错误；线框中的感应电流的最大值为4A，该电流是正弦式交流电，故有效值是2A，C错误；由于线框做匀速运动，由能的转化与守恒定律可得外力做的功等于线框中产生的焦耳热，即J，D正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一水平方向的匀强电场，场强大小为9×103N/C，在电场内作一半径为10cm的圆，圆周上取A、B两点，如图所示，连线AO沿E方向，BO⊥AO，另在圆心O处放一电量为10﹣8C的正点电荷，则A处的场强大小为0N/C；B处的场强大小为1.27×104N/C．参考答案：考点：电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据公式E=k求出点电荷在A、B两点处产生的场强大小，判断出场强方向，A、B两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，根据平行四边形定则求解AB两点处的场强大小．解答：解：点电荷在A点处产生的场强大小为E=k=9×109×N/C=9×103N/C，方向从O→A；而匀强电场方向向右，大小9×103N/C，叠加后，合电场强度为零．同理，点电荷在B点处产生的场强大小也为E=k=9×109×N/C=9×103N/C，方向从O→B；根据平行四边形定则得，则两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，A点的场强大小为：

EA=E点﹣E匀=9×103N/C﹣9×103N/C=0；同理，B点的场强大小为：

EB=E=1.27×104N/C与水平方向成45°角斜向右下方；故答案为：0，1.27×104，点评：本题电场的叠加问题，一要掌握点电荷的场强公式E=k；二要能根据据平行四边形定则进行合成．7.某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点间水平距离=12.40cm，g取10m／s2，则物体平抛运动的初速度大小为__________m／s，轨迹上B点的瞬时速度大小为__________m／s。（计算结果保留三位有效数字）参考答案：1.24

1.96

8.质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为

（填“向左”或“向右”）；运动速率为

m/s。参考答案：向左；0.69.（4分）一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是

。

参考答案：

答案：100V10.单摆做简谐振动时回复力是由摆球__________的分力提供。用单摆测重力加速度实验中，尽量做到摆线要细，弹性要小，质量要轻，其质量要_________摆球质量。参考答案：

(1).重力沿圆弧切线；

(2).远小于【详解】单摆做简谐振动时回复力是由摆球重力沿圆弧切线的分力提供。用单摆测重力加速度实验中，尽量做到摆线要细，弹性要小，质量要轻，其质量要远小于摆球质量。11.（8分）一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s，要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车至少以多大的加速度起动?甲同学的解法是：设摩托车恰好在3min时追上汽车，则at2=vt+s0，代入数据得：a=0.28m/s。乙同学的解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30m/s，则=2as=2a（vt+s0），代入数据得：a=0.1m/s2。你认为甲、乙的解法正确吗?若错误请说明其理由，并写出正确的解题过程。参考答案：解析：

12.如图所示，两个小物块和紧挨着静止在水平面上，已知的质量为，的质量为，与水平面间的动摩擦因数为，与水平面间、与之间均光滑。现用一与水平面成角斜向下、大小为的外力推物块，使、一起向右运动，则与之间的压力大小为

。(取，)参考答案：613.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于__________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v(v>v0)，则光电子的最大初动能为_________.参考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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．15.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直固定的光滑绝缘的直圆筒底部放置一场源A，其电荷量Q=＋4×10－3C，场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为，其中k为静电力恒量，r为空间某点到A的距离．有一个质量为m=0.1kg的带正电小球B，B球与A球间的距离为a=0.4m，此时小球B处于平衡状态，且小球B在场源A形成的电场中具有的电势能表达式为，其中r为q与Q之间的距离．有一质量也为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H=0.8m处自由下落，落在小球B上立刻也小球B粘在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，它们向上运动到达的最高点P．（取g=10m/s2，k=9×109N·m2/C2），求：

（1）小球C与小球B碰撞后的速度为多少？

（2）小球B的带电量q为多少？

（3）P点与小球A之间的距离为多大？

（4）当小球B和C一起向下运动与场源A距离多远时，其速度最大？速度的最大值为多少？参考答案：（1）小球C自由下落H距离的速度v0==4m/s

小球C与小球B发生碰撞，由动量守恒定律得：mv0=2mv1，所以v1=2m/s（2）小球B在碰撞前处于平衡状态，对B球进行受力分析知：

，代入数据得：C

（3）C和B向下运动到最低点后又向上运动到P点，运动过程中系统能量守恒，设P与A之间的距离为x，由能量守恒得：

代入数据得：x=(0.4＋)m（或x=0.683m）

（4）当C和B向下运动的速度最大时，与A之间的距离为y，对C和B整体进行受力分析有：，代入数据有：y=

m（或y=0.283m）

（2分）

由能量守恒得：

代入数据得：（或vm=2.16m/s）

17.如图所示，一个质量为m的长木板静止在光滑的水平面上，并与半径为R的光滑圆弧形固定轨道接触（但不粘连），木板的右端到竖直墙的距离为S；另一质量为2m的小滑块从轨道的最高点由静止开始下滑，从圆弧的最低点A滑上木板．设长木板每次与竖直墙的碰撞时间极短且无机械能损失．已知滑块与长木板间的动摩擦因数为μ．试求（1）滑块到达A点时对轨道的压力的大小（2）若滑块不会滑离长木板，试讨论长木板与墙第一次碰撞前的速度v与S的关系（3）若S足够大，为了使滑块不滑离长木板，板长L应满足什么条件．参考答案：解：（1）滑块从轨道的最高点到最低点，机械能守恒，设到达A点的速度为vA则①得：②在A点有：③由②③得：NA=6mg④由牛顿第三定律，滑块在A点对轨道的压力⑤（2）若第一次碰撞前的瞬间，滑块与木板达到共同速度v，则：（2m+m）v=2mvA⑥⑦由②⑥⑦得：⑧ⅰ．若，则木板与墙第一次碰前瞬间的速度为⑨ⅱ．若，则木板与墙第一次碰前瞬间的速度为v'则：⑩得：v'=（3）因为S足够大，每次碰前滑块与木板共速；因为M＜m，每次碰后系统的总动量方向向右，要使滑块不滑离长木板，最终木板停在墙边，滑块停在木板上．由能量守恒得：解得：答：（1）滑块到达A点时对轨道的压力的大小为6mg；（2）长木板与墙第一次碰撞前的速度v与S的关系：若，则木板与墙第一次碰前瞬间的速度为；若，